Question

如圖（甲）為自動測定消毒柜內(nèi)溫度的電路原理圖，其中R₀為阻值10?的定值電阻，為溫度指示計(jì)（其實(shí)質(zhì)是一只量程為0.6A的電流表），R_x為熱敏電阻，其阻值與溫度的關(guān)系如圖（乙）所示，電源電壓U恒為12V．
（1）求柜內(nèi)溫度t₁為50℃時(shí)電流表的示數(shù)；
（2）若柜內(nèi)溫度t₂為75℃時(shí)，電流表的示數(shù)為0.4A，求此時(shí)熱敏電阻R_x消耗的電功率；
（3）通過計(jì)算判斷此溫度指示計(jì)能否測量150℃的溫度．

Answer 1

解：（1）由圖乙知，溫度t₁=50℃時(shí)，熱敏電阻阻值R_X1=50Ω，
此時(shí)電流表的示數(shù)I₁===0.2A；
答：柜內(nèi)溫度t₁為50℃時(shí)電流表的示數(shù)是0.2A．
（2）柜內(nèi)溫度t₂為75℃時(shí)，電路總電阻R===30Ω，
此時(shí)熱敏電阻阻值R_X2=R-R₀=30Ω-10Ω=20Ω，
熱敏電阻消耗的功率P=I₂²R_X2=（0.4A）²×20Ω=3.2W；
答：熱敏電阻R_x消耗的電功率是3.2W．
（3）由圖乙可知當(dāng)溫度為125℃時(shí)，熱敏電阻阻值R_X3=10Ω，
此時(shí)電路電流I₃===0.6A，
此時(shí)電路電流剛好等于電流表（溫度指示計(jì)）的量程，
溫度為150℃時(shí)，熱敏電阻阻值小于10Ω，
電路電流大于電流表量程0.6A，所以此溫度指示計(jì)不能測量150℃的溫度；
答：此溫度指示計(jì)不能測量150℃的溫度．
分析：（1）由圖乙求出溫度為50℃時(shí)熱敏電阻的阻值，然后由串聯(lián)電路特點(diǎn)及歐姆定律求出電流表示數(shù)；
（2）由歐姆定律求出電路總阻值，然后由串聯(lián)電路特點(diǎn)求出此時(shí)熱敏電阻的阻值，最后由P=I²R求出熱敏電阻消耗的電功率；
（3）由圖乙找出溫度為150℃時(shí)熱敏電阻的阻值，然后由串聯(lián)電路特點(diǎn)及歐姆定律求出此時(shí)電路電流，然后根據(jù)該電流及溫度指示計(jì)（電流表）的量程判斷能否測150℃的溫度．
點(diǎn)評：本題考查了求電路電流、熱敏電阻消耗的功率、判斷溫度指示計(jì)能否測150℃的溫度等問題，由圖象找出熱敏電阻阻值與它所對應(yīng)的溫度是正確解題的前提與關(guān)鍵，要正確解題還要掌握串聯(lián)電路特點(diǎn)、歐姆定律、電功率公式．