Question

【題目】小明設計了一個用電壓表的示數變化反映環境溫度變化的電路。其電路原理圖如圖（a）所示。其中，電源電壓U=4V（恒定不變）。電壓表的量程為0～3V，R0是定值電阻，R0=30Ω，R1是熱敏電阻，其電阻隨環境溫度變化的關系如圖（b）所示。閉合開關S后。求：

（1）根據圖像可知，當環境溫度升高時，熱敏電阻R1的值________，電壓表示數________（選填“變大”、“變小”或“不變”）。

（2）當環境溫度為40℃時，熱敏電阻R1的阻值是________Ω

（3）電壓表兩端電壓不能超過其最大測量值，則此電路所允許的最高環境溫度是多少？

Answer 1

【答案】（1）變小，變大（2）20Ω（3）80℃

【解析】

試題分析：（1）由a圖可知，兩電阻為串聯關系，電壓表測定值電阻兩端的電壓；由b圖可知，當環境溫度升高時，熱敏電阻R1的值變小，兩端的電壓減小，所以定值電阻兩端的電壓增大，電壓表示數變大；（2）由b圖可知，當環境溫度為40℃時，熱敏電阻R1的阻值是20Ω；（3）當電壓表為最大測量值3V時，電流I=U0/ R0=3V/30Ω=0.1A, 由于兩個電阻是串聯，因此R1兩端電壓U1=U- U0=4V-3V=1V,此時的電阻R1= U1/I=1V/0.1A=10Ω, 根據表格可知對應的溫度是80℃。