亮亮设计了一个用电压表的示数变化反映环境温度变化的电路．其电路原理图如图（a）所示．其中，电源两端

Question

亮亮设计了一个用电压表的示数变化反映环境温度变化的电路．其电路原理图如图（a）所示．其中，电源两端电压 U=4V（恒定不变）． 是电压表．量程为 0～3V，R 0 是定值电阻，R 0 =300Ω，R 1 是热敏电阻，其电阻随环境温度变化的关系如图（b）所示．闭合开关S后．求： ①当环境温度为40℃时，热敏电阻R 1 的阻值是多少？②当环境温度为40℃时，电压表的示数是多少？③电压表两端电压不能超过其最大测量值，则此电路所允许的最高环境温度是多少？

Answer 1

①当环境温度为40℃时，热敏电阻R 1 的阻值是200Ω；②当环境温度为40℃时，电压表的示数是2.4V；③电压表两端电压不能超过其最大测量值，则此电路所允许的最高环境温度是80℃．

试题分析：（1）根据图b可读出环境温度为40℃时对应的R 1 的阻值为200Ω； （2）当环境温度为40℃时，R 1 =200Ω，R 0 =300Ω，根据，串联电路总电阻等于个电阻之和可知： R 总 =R 0 +R 1 =300Ω+200Ω=500Ω，则I= =0.008A， 由欧姆定律得：R 0 两端的电压U 0 =IR 0 =0.008A×300Ω=2.4V； （3）由题意可知电压表示数最大值为3V，且此时电路能够测量的温度最高； 即此时电路中的电流为：I′= =0.01A， 由串联电路两端的电压等于各部分电路两端的电压之和，得 U 1 ′=U﹣U′=4V﹣3V=1V， 由欧姆定律得：此时热敏电阻的阻值R 1 ′= =100Ω， 根据图b可查得热敏电阻的阻值为100Ω时对应温度为80℃，即最高温度为80℃．