半导体材料的导电能力介于导体和绝缘体之间.其电阻受温度影响较大．如图甲是某种半导体材料的电阻随温度变化的关系图象．如图乙是小明和他的同学根据半导体材料这种电阻的特性自制的半导体温度计的原理图.利用电流表的示数来指示某一空间的温度．已知电源电压恒为12V.电流表的量程为0.6A.R0为定值电阻．请你回答下列问题:(1)定值电阻R0的作用是保护电路.防止电路中� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

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半导体材料的导电能力介于导体和绝缘体之间，其电阻受温度影响较大．如图甲是某种半导体材料的电阻随温度变化的关系图象．如图乙是小明和他的同学根据半导体材料这种电阻的特性自制的半导体温度计的原理图，利用电流表的示数来指示某一空间的温度．已知电源电压恒为12V，电流表的量程为0.6A，R₀为定值电阻．请你回答下列问题：
（1）定值电阻R₀的作用是保护电路，防止电路中的电流过大烧坏电流表．
（2）当环境温度为20℃时，电流表的示数为0.2A，则定值电阻R₀的阻值为多少？
（3）该温度计能测量的最高温度为多少？此时半导体电阻R消耗的电功率为多少？
（4）在电流表量程一定的情况下，仍利用该半导体电阻若想提高能测量的最高温度，请你提出一条可操作性建议．

分析（1）定值电阻R₀串联在电路中，可以保护电路．
（2）由图甲所示图象求出温度是20℃时半导体电阻的阻值，然后由串联电路特点及欧姆定律求出定值电阻阻值．
（3）电流表示数为其量程0.6A时，电路电阻最小，此时温度最高，由串联电路特点及欧姆定律求出电路电流是0.6A时半导体电阻的阻值，然后由图甲所示图象找出对应的温度．
（4）根据半导体材料电阻阻值随温度变化的关系分析答题．

解答解：（1）由电路图可知，定值电阻R₀串联在电路中，可以防止温度太高半导体电阻阻值太小时，电路电流过大而损坏电路元件，定值电阻可以保护电路．
（2）由图甲所示图象可知，环境温度为20℃时R=50Ω，
由I=$\frac{U}{R}$可知，电路总电阻R_总=R+R₀=$\frac{U}{R}$=$\frac{12V}{0.2A}$=60Ω，
电阻电阻阻值：R₀=R_总-R=60Ω-50Ω=10Ω；
（3）由I=$\frac{U}{R}$，电路最大电流I_最大=0.6A，可知：
电路总电阻R_总′=R′+R₀=$\frac{U}{{I}_{最大}}$=$\frac{12V}{0.6A}$=20Ω，
R′=R_总′-R₀=20Ω-10Ω=10Ω；
由图甲所示图象可知，半导体电阻是10Ω时的温度是100℃；
此时此时半导体电阻R消耗的电功率P=I²R′=（0.6A）²×10Ω=3.6W；
（4）由图示图象可知，半导体材料的电阻阻值随温度的升高而降低，
温度越高电阻R阻值越小，电路总电阻越小，电路电流越大，电流表量程不变，
要提供所测量的最高温度，可以减小电源电压或增加保护电阻R₀的阻值．
答：（1）定值电阻R₀的作用是：保护电路，防止电路中的电流过大烧坏电流表．
（2）当环境温度为20℃时，电流表的示数为0.2A，则定值电阻R₀的阻值为10Ω．
（3）该温度计能测量的最高温度为100℃；此时半导体电阻R消耗的电功率为为3.6W；
（4）降低电源电压（或再在电路中串联一个电阻；增大R₀的阻值等）．

点评本题难度大，考查欧姆定律、电功率公式和分析图象的能力，要看懂图象和电路图后才能准确作答．培养了学生分析图象的能力，要看懂图象和电路图后才能准确作答．

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