Question

小明在科技活动中，了解到有一种用半导体材料制成的热敏电阻，其电阻R随温度t变化的图象如图所示．请你利用热敏电阻作为探头，设计一个温度报警器，使其监控环境的温度变化，并能通过某些仪表直观的反映出来．
（1）画出你设计的电路图；
（2）写出所必须的电路元件和仪表等；
（3）简述所设计的温度报警器的工作原理．

Answer 1

【答案】分析：（1）从图象中可以看出，热敏电阻的阻值随温度的升高而减小；
（2）根据热敏电阻的阻值随温度的变化而变化，因此使电路形成通路，温度变化时电阻变化，电路中的电流变化．
解答：解：让热敏电阻和定值电阻（阻值不随温度的变化而变化）和电流表组成串联电路，当温度变化时，热敏电阻的阻值变化，电路中的电流也随之变化．
（1）电路图如下：

（2）所需电路元件：电源、开关、热敏电阻R₁、定值电阻R₂、电流表；
（3）温度报警器的工作原理．
①当温度升高时，热敏电阻R₁阻值减小，电路中总电阻也减小，电流就会增大，电流表示数也会变大，所以电流表示数变大，表示温度升高了；
②当温度降低时，热敏电阻R₁阻值增大，电路中总电阻也增大，电流就会减小，电流表示数也会变小，所以电流表示数变小，表示温度降低了．
点评：（1）热敏电阻阻值的变化的类似于滑动变阻器，电阻的变化导致电流的变化；
（2）本题也可以去掉电流表，把一个电压表并联在R₁或R₂上，观察电压表示数的变化判断温度的变化；
（3）本设计中的电阻R₂，为保护电阻，目的是防止电源短路损坏电源．