如圖*所示,實驗小組的同學設計了一種測量溫度的電路.已知電源電源為6V且保持不變,R0是定值電阻,Rt是熱敏電...
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問題詳情:
如圖*所示,實驗小組的同學設計了一種測量溫度的電路.已知電源電源為6V且保持不變,R0是定值電阻,Rt是熱敏電阻,其阻值隨溫度變化的圖象如圖乙所示.電流表採用“0~0.3A”的量程.
(1)當環境溫度是40℃時,電流表的示數為0.2A,求此時Rt消耗的電功率及R0的電阻值;
(2)該電路能測量的最高溫度是多少.
【回答】
IH:歐姆定律的應用.
【分析】(1)分析電路的連線,當環境溫度是40℃時可知熱敏電阻大小,根據P=I2R求Rt消耗的電功率;
根據歐姆定律和電阻的串聯求R0的電阻值;
(2)由圖乙可知,溫度越高,熱敏電阻越小,電路的總電阻越小,電路的總電流越大,因電流表採用“0~0.3A”的量程,故最大電流不能超過0.3A,根據歐姆定律求出串聯的最小電阻,由電阻的串聯求熱敏電阻的最小值,從而得出最高溫度.
【解答】解:
(1)由*圖知,兩電阻串聯,電流表測電路中的電流,
當環境溫度是40℃時,由圖乙知,熱敏電阻的阻值為Rt=25Ω,此時電流表的示數為I=0.2A,
則Rt消耗的電功率:Pt=I2Rt=(0.2A)2×25Ω=1W;
根據歐姆定律可得,電路的總電阻:R==30Ω,
根據串聯電路的電阻規律可得,R0的電阻值:
R0=R﹣Rt=30Ω﹣25Ω=5Ω;
(2)電流表採用“0~0.3A”的量程,故最大電流不能超過0.3A,
根據歐姆定律可得,串聯電路的最小總電阻:
R小==20Ω,
根據串聯電路的電阻規律可得,熱敏電阻的最小阻值:
Rt小=R小﹣R0=20Ω﹣5Ω=15Ω;
由圖乙知,對應的最高溫度為90℃.
(1)當環境溫度是40℃時,電流表的示數為0.2A,此時Rt消耗的電功率及R0的電阻值分別為1W和5Ω;
(2)該電路能測量的最高溫度是90℃.
知識點:歐姆定律
題型:計算題
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