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欧姆定律及其应用
亮亮设计了一个用电压表的示数变化反映环境温度变化的电路.其电路原理图如图(a)所示.其中,电源两端电压 U=4V(恒定不变).是电压表.量程为 0~3V,R0是...
2023-04-24 00:18
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/
物理
1821
1
6
这道
初中
物理的题目是:
亮亮设计了一个用电压表的示数变化反映环境温度变化的电路.其电路原理图如图(a)所示.其中,电源两端电压 U=4V(恒定不变).
是电压表.量程为 0~3V,R
0
是定值电阻,R
0
=300Ω,R
1
是热敏电阻,其电阻随环境温度变化的关系如图(b)所示.闭合开关S后.求:
①当环境温度为40℃时,热敏电阻R
1
的阻值是多少?
②当环境温度为40℃时,电压表的示数是多少?
③电压表两端电压不能超过其最大测量值,则此电路所允许的最高环境温度是多少?
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1条回答
很爱很爱你
1楼-- · 2023-04-24 00:24
这道
初中
物理题的正确答案为:
①当环境温度为40℃时,热敏电阻R
1
的阻值是200Ω;②当环境温度为40℃时,电压表的示数是2.4V;③电压表两端电压不能超过其最大测量值,则此电路所允许的最高环境温度是80℃.
解题思路
(1)根据图b可读出环境温度为40℃时对应的R
1
的阻值为200Ω;
(2)当环境温度为40℃时,R
1
=200Ω,R
0
=300Ω,根据,串联电路总电阻等于个电阻之和可知:
R
总
=R
0
+R
1
=300Ω+200Ω=500Ω,则I=
=0.008A,
由欧姆定律得:R
0
两端的电压U
0
=IR
0
=0.008A×300Ω=2.4V;
(3)由题意可知电压表示数最大值为3V,且此时电路能够测量的温度最高;
即此时电路中的电流为:I′=
=0.01A,
由串联电路两端的电压等于各部分电路两端的电压之和,得
U
1
′=U﹣U′=4V﹣3V=1V,
由欧姆定律得:此时热敏电阻的阻值R
1
′=
=100Ω,
根据图b可查得热敏电阻的阻值为100Ω时对应温度为80℃,即最高温度为80℃.
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(1)根据图b可读出环境温度为40℃时对应的R1的阻值为200Ω;
(2)当环境温度为40℃时,R1=200Ω,R0=300Ω,根据,串联电路总电阻等于个电阻之和可知:
R总=R0+R1=300Ω+200Ω=500Ω,则I==0.008A,
由欧姆定律得:R0两端的电压U0=IR0=0.008A×300Ω=2.4V;
(3)由题意可知电压表示数最大值为3V,且此时电路能够测量的温度最高;
即此时电路中的电流为:I′==0.01A,
由串联电路两端的电压等于各部分电路两端的电压之和,得
U1′=U﹣U′=4V﹣3V=1V,
由欧姆定律得:此时热敏电阻的阻值R1′==100Ω,
根据图b可查得热敏电阻的阻值为100Ω时对应温度为80℃,即最高温度为80℃.
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