图甲和图乙都是利用热敏电阻来测量温度的原理图.丙图是热敏电阻R的阻值随温度变化的关系图象,电源电压均为20V且保持不变,定值电阻R0为30Ω.则:(1)由丙图可知,热

发布时间:2020-08-12 17:10:03

图甲和图乙都是利用热敏电阻来测量温度的原理图.丙图是热敏电阻R的阻值随温度变化的关系图象,电源电压均为20V且保持不变,定值电阻R0为30Ω.则:
(1)由丙图可知,热敏电阻R的阻值随温度的升高而______(填”增大”或“减小”)
(2)图甲中电流表的示数为0.3A时,热敏电阻两端的电压和消耗的功率分别是多少?
(3)图乙中电压表的量程为0-15V,根据热敏电阻R的阻值随温度的变化关系,试求此电路能测量的最高温度.

网友回答

解:(1)由图丙所示R-t图象可知,热敏电阻R的阻值随温度的升高而减小.
(2)由图甲可知,定值电阻与热敏电阻串联,则U总=U0+U热敏,
∵I=,∴定值电阻电压U0=IR0=0.3A×30Ω=9V,
热敏电阻电压U热敏=U总-U0=20V-9V=11V,
热敏电阻功率P热敏=U热敏I=11V×0.3A=3.3W;
(3)由图乙可知,定值电阻与热敏电阻串联,电压表测定值电阻电压,
由丙图可知,热敏电阻阻值越小(即两端电压最小时),电路所测温度越高;
电压表的量程为0~15V,则R0两端电压最大为U0′=15V,
此时电路电流I′===0.5A,
此时热敏电阻电压U热敏=U-U0′=20V-15V=5V,
∵I=,∴热敏电阻阻值R热敏===10Ω,
由图丙中的R-t图象可知,此时所测温度为84℃.
答:(1)由丙图可知,热敏电阻R的阻值随温度的升高而减小.
(2)图甲中电流表的示数为0.3A时,热敏电阻两端的电压是11V,热敏电阻消耗的功率是3.3W.
(3)电路能测量的最高温度是84℃.
解析分析:(1)分析图丙所示图象,可以知道热敏电阻随温度变化的关系.
(2)由欧姆定律求出定值电阻R0两端的电压,然后由串联电路特点求出热敏电阻两端的电压,最后由电功率公式P=UI求出热敏电阻的电功率.
(3)由电路图乙可知,热敏电阻与定值电阻串联,电压表测定值电阻两端电压,由图丙可知,温度越高,热敏电阻阻值越小,热敏电阻分压越小,定值电阻电压越大,当电压表示数达最大值15V时,热敏电阻阻值最小,所测温度最高;
由欧姆定律求出此时电路电流,由串联电路特点求出热敏电阻电压,然后由欧姆定律求出热敏电阻阻值,最后有R-t图象确定电路能测量的最高温度.

点评:本题考查了热敏电阻阻值随温度变化的关系、求电阻电压与消耗的功率、求电路所能测的最高温度等问题;由R-t图象获取必要的信息是正确解题的前提与关键,熟练应用串联电路特点、欧姆定律、电功率公式即可正确解题.
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