问题详情:
在创客比赛中,晓光设计了一个暖箱温度显示器,如图*所示,其原理是利用电压表的示数表示暖箱内的温度,已知电源电压恒定为4V,R0的阻值为150Ω,R1是热敏电阻,图乙是它的阻值--温度的关系图象,当暖箱内温度为60℃时,电压表的示数是 V;电压表的量程为0~3V,则暖箱内的最高温度是 ℃.若将R0换用阻值更大的电阻,则暖箱内能达到的最高温度将 (选填“升高”“降低”或“不变”)。
【回答】
2;100;降低。
【解析】由电路图可知,热敏电阻R1与定值电阻R0串联,电压表测R0两端的电压。
(1)由图象可知,当暖箱内温度为60℃时,R1=150Ω,
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,
所以,电路中的电流:
I===A,
电压表的示数:
U0=IR0=A×150Ω=2V;
(2)由图象可知,当温度升高时,热敏电阻R1的阻值减小,电路的总电阻减小,
由I=可知,电路中的电流变大,电压表的示数变大,
所以当电压表的示数为3V时,暖箱内的温度最高,
因串联电路中各处的电流相等,
所以,此时电路中的电流:
I′===A,
因串联电路中总电压等于各分电压之和,
所以,热敏电阻R1两端的电压:
U1=U﹣U0大=4V﹣3V=1V,
此时热敏电阻的阻值:
R1′===50Ω,
由图象可知,暖箱内的最高温度是100℃;
(3)暖箱内的温度最高时,R0两端的电压为3V不变,电源电压恒定为4V,则热敏电阻两端的电压为1V也不变,
将R0换用阻值更大的电阻时,通过R0的电流变小,通过热敏电阻的电流也变小,
由R=可知,热敏电阻的阻值变大,由图象可知,暖箱内能达到的最高温度将降低。
知识点:欧姆定律单元测试
题型:填空题