Question

【題目】如圖a是一個用電壓表的示數反映溫度變化的電路原理圖，其中電源電壓U=4.5V且保持不變，電壓表量程為0～3V，R0是300Ω的定值電阻，R1是熱敏電阻，其電阻隨環境溫度變化的關系如圖b所示．若閉合開關S（ ）

A. 環境溫度為40℃時，熱敏電阻阻值是150Ω

B. 電壓表V示數越小，環境溫度越高

C. 電壓表的最小示數是1.5V

D. 此電路允許的最高環境溫度為60℃

Answer 1

【答案】D

【解析】試題分析：（1）由圖b可知環境溫度為40℃時熱敏電阻的阻值；

（2）根據歐姆定律可知電壓表示數越小時電路中電流的變化，再根據歐姆定律可知電路中總電阻的變化，利用串聯電路的電阻特點可知熱敏電阻的變化，根據圖象可知環境溫度的變化；

（3）由圖象可知溫度為0℃時熱敏電阻的阻值最大，此時電壓表的示數最小，根據電阻的串聯和歐姆定律求出電路中的電流，再根據歐姆定律求出電壓表的最小示數；

（4）當電壓表的示數最大時電路允許測量的溫度最高，根據歐姆定律求出電路中的總電阻，利用電阻的串聯求出熱敏電阻的阻值，由圖象讀出環境的最高溫度．

解：（1）由圖b可知，環境溫度為40℃時，熱敏電阻阻值是200Ω，故A錯誤；

（2）因串聯電路中各處的電流相等，

所以，由I=可知，當電壓表V示數越小時，電路中的電流越小，

由R=可知，電路中的總電阻越大，

因串聯電路中總電阻等于各分電阻之和，

所以，熱敏電阻的阻值越大，

由圖乙可知，環境的溫度越低，故B錯誤；

（3）由圖象可知溫度為0℃時，熱敏電阻的阻值最大R1大=300Ω，此時電壓表的示數最小，

此時電路中的電流：

I小===0.0075A，

電壓表的最小示數：

U0小=I小R0=0.0075A×300Ω=2.25V，故C錯誤；

（4）當電壓表的示數U0=3V時，電路允許測量的溫度最高，

此時電路中的電流：

I===0.01A，

電路中的總電阻：

R===450Ω，

熱敏電阻的阻值：

R1="R" R0="450Ω" 300Ω=150Ω，

由圖象可知，此電路允許的最高環境溫度為60℃，故D正確．

故選D．