Question

现代生物医学研究使用的细菌培养箱内的温度需要精确测控，测控的方法之一是用热敏电阻来探测温度。如图甲所示的电路，将热敏电阻R_０置于细菌培养箱内，其余都置于箱外。这样既可以通过电流表的示数来表示箱内温度，又可以通过电压表的示数来表示箱内温度。已知该电路中电源电压是l2V，定值电阻R的阻值是200Ω。热敏电阻R_０的阻值随温度变化的关系如图乙所示。求：

（1）当培养箱内的温度降低时，电流表的示数如何变化？
（2）当培养箱内的温度为40℃时，电压表的示数是多大？
（3）已知电流表的量程是0～30mA，电压表的量程是0～8V，则此电路能够测量的最高温度是多大？此时热敏电阻R_０消耗的电功率是多大？

Answer 1

(1)电流表的示数变小   (2)4V   (3) 60℃      0.18W

根据图象可得热敏电阻随温度的变化情况，再根据串联电路的电流随电阻的增大而减小即可得出;从图象上读出40℃时，热敏电阻的阻值，根据欧姆定律求出电路电流，最后根据U=IR求出电压表的示数;通过电流表和电压表的量程确定电路中的最大电阻，再根据R-t图象求出对应的温度．然后对照变化曲线去找对应温度．知道电路中的电流和热敏电阻的阻值，可利用公式P=I²R计算热敏电阻R₀消耗的电功率．
(1)电流表的示数变小                                            （1分）
(2)当培养箱内的温度为40℃时，R₀=400Ω,                         （1分）
      电压表的示数U₁=4V
（1分）
(3)假设电压表的示数达到最大值U_m="8" V，电流表的示数为40 mA＞30 mA，则此电路中电流最大是30 mA
         （1分）
由图可知，电路能够测量的最高温度是60℃                     （1分）
                               （1分）