Question

如圖甲是用熱敏電阻來探測溫度的電路，將熱敏電阻R置于溫控箱內，其余都置于箱外．這樣既可以通過電流表的示數來表示箱內溫度，又可以通過電壓表的示數來表示箱內溫度．已知該電路中電源電壓是12V，定值電阻R的阻值是200Ω．熱敏電阻R的阻值隨溫度變化的關系如圖乙所示．

則：此熱敏電阻的阻值隨溫度升高而______；當箱內的溫度降低時，電流表的示數______（填“升高、降低、不變”）；當箱內的溫度為40℃時，電壓表的示數是______；已知電流表的量程是0～30mA，電壓表的量程是0～8V，則此電路能夠測量的最高溫度為______．

Answer 1

【答案】分析：（1）根據圖象可得熱敏電阻隨溫度的變化情況，再根據串聯電路的電流隨電阻的增大而減小即可得出．
（2）從圖象上讀出40℃時，熱敏電阻的阻值，根據歐姆定律求出電路電流，最后根據U=IR求出電壓表的示數．
（3）通過電流表和電壓表的量程確定電路中的最大電阻，再根據R-t圖象求出對應的溫度．
解答：解：（1）由圖象可以看出：熱敏電阻的阻值隨溫度的升高而減小；當溫度降低時，熱敏電阻的阻值增大，電路中的總電阻增大，由I=知電路中的電流減小，故電流表的示數降低．
（2）從圖象中可以看出，溫度為40℃時，熱敏電阻的阻值為R=400Ω，
電路中的電流為I===0.02A，
電壓表的示數為 U=IR=0.02A×200Ω=4V．
（3）當電壓表的示數為U₁=8V時，
此時電路中的電流為I===0.04A=40mA＞30mA，此時超過電流表的量程；
當Im=30mA時，電路的總電阻為R_總===400Ω，
熱敏電阻的阻值為R=R_總-R=400Ω-200Ω=200Ω，由圖知R=200Ω時，t=60℃，
此電路能夠測量的最高溫度為60℃．
故答案為：減小；降低；4V；60℃．
點評：解本題的基礎是：串聯電路的特點和歐姆定律，利用好熱敏電阻的R-t圖象是本題關鍵：知道箱內的溫度，就可以知道熱敏電阻的阻值；知道熱敏電阻的阻值，就可以知道箱內的溫度．