Question

【题目】如图所示，某同学设计的一电子温度计的电路原理图．电源电压恒为6V，电压表量程为0～3V，R0是定值电阻，Rt是热敏电阻，其阻值随温度变化的图像如图乙所示．将热敏电阻放入标准大气压下的冰水混合物中时，电压表示数为2V。求：

（1）电阻R0的阻值；

（2）在电路正常工作时，此电子温度计能测量的最高温度；

（3）在不改变电表的条件下，要增大电子温度计的测温范围，应如何调整？（请至少写出一条方案）

Answer 1

【答案】(1)30欧；(2)30oC；(3)可以适当减小定值电阻阻值,或减小电源电压,或在电路中再串联一个分压电阻

【解析】

（1）标准大气压下冰水混合物的温度为0℃，由图乙可知Rt的阻值，根据串联电路的电压特点求出Rt两端的电压，根据串联电路的电流特点和欧姆定律得出等式即可求出电阻R0的阻值；
（2）由图乙可知，温度越高，热敏电阻阻值越小，分得的电压越小，电压表的示数越大，当电压表的示数最大时所测的温度最高，根据串联电路的电流特点和欧姆定律求出电路中的电流，再根据欧姆定律求出电路中的总电阻，利用电阻的串联求出热敏电阻的阻值，由图乙得出所测的最高温度；
（3）由图乙可知，温度越高，热敏电阻阻值越小，分得的电压越小，电压表的示数越大，据此得出不改变电表的条件下增大电子温度计的测温范围的方法。

（1）标准大气压下冰水混合物的温度为0℃，由图乙可知，Rt=60Ω，

因串联电路中总电压等于各分电压之和，Rt两端的电压：Ut=U-U0=6V-2V=4V，

因串联电路中各处的电流相等，所以电路中的电流：，即，

解得：R0=30Ω；

（2）当电压表的示数U0′=3V时，此电子温度计能测量的温度最高，

此时电路中的电流：，

电路中的总电阻：，

因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，此时热敏电阻的阻值：Rt′=R-R0=60Ω-30Ω=30Ω，

由图乙可知，此电子温度计能测量的最高温度为30℃；

（3）由图乙可知，温度越高，热敏电阻阻值越小，分得的电压越小，电压表的示数越大，要增大电子温度计的测温范围，而不改变电表的条件，可以适当减小定值电阻阻值，或减小电源电压，或在电路中再串联一个分压电阻。