Question

如圖，圖甲和圖乙是利用熱敏電阻來測量溫度的原理圖．電源電壓均為15V且保持不變，R為定值電阻，熱敏電阻R的阻值隨溫度的變化關系如圖丙所示．則：
（1）圖甲中，當溫度為20℃時，電流表的示數為0.2A，這時熱敏電阻兩端的電壓、熱敏電阻消耗的功率、定值電阻R的阻值分別是多少？
（2）圖乙中，當電壓表的示數為7.5V時，此時的溫度是多少？

Answer 1

【答案】分析：（1）根據圖象讀出20℃時熱敏電阻的阻值，根據歐姆定律求出其兩端的電壓，根據P=UI求出熱敏電阻消耗的功率，再利用串聯電路的電壓特點求出定制電阻兩端電壓，進一步根據歐姆定律求出定值電阻R的阻值．
（2）根據歐姆定律求出電路中的電流，根據串聯電路的電壓特點求出熱敏電阻兩端的電壓，根據歐姆定律求出熱敏電阻的阻值，根據圖象找出此時熱敏電阻對應的溫度．
解答：解：（1）由圖象可知當溫度為20℃時，R=55Ω；
熱敏電阻兩端的電壓為U=IR=0.2A×55Ω=11V，
熱敏電阻消耗的功率為P=UI=11V×0.2A=2.2W，
定值電阻R兩端的電壓U=U_總-U=15V-11V=4V，
定值電阻R的阻值為R===20Ω．
（2）電路中的電流為I₁===0.375A，
熱敏電阻兩端的電壓為U_熱=U-U₁=15V-7.5V=7.5V，
熱敏電阻的阻值為R_熱===20Ω，
由圖象可知t=60℃．
答：（1）圖甲中熱敏電阻兩端的電壓為11V，熱敏電阻消耗的功率為2.2W，電阻R的阻值為20Ω；
（2）圖乙中當電壓表的示數為7.5V時對應的溫度為60℃．
點評：本題考查了串聯電路特點和歐姆定律，電功率公式，能正確讀圖，能正確分析電路圖中的電流表和電壓表所表示的信息是解本題的關鍵．