Question

如图a是一个用电压表的示数反映温度变化的电路原理图，其中电源电压U=4.5V且保持不变，电压表量程为0～3V，R₀是300Ω的定值电阻，R₁是热敏电阻，其电阻随环境温度变化的关系如图b所示．若闭合开关S（  ）

A．环境温度为40℃时，热敏电阻阻值是150Ω

B．电压表V示数越小，环境温度越高

C．电压表的最小示数是1.5V

D．此电路允许的最高环境温度为60℃

Answer

D

【解析】

试题分析：（1）由图b可知环境温度为40℃时热敏电阻的阻值；

（2）根据欧姆定律可知电压表示数越小时电路中电流的变化，再根据欧姆定律可知电路中总电阻的变化，利用串联电路的电阻特点可知热敏电阻的变化，根据图象可知环境温度的变化；

（3）由图象可知温度为0℃时热敏电阻的阻值最大，此时电压表的示数最小，根据电阻的串联和欧姆定律求出电路中的电流，再根据欧姆定律求出电压表的最小示数；

（4）当电压表的示数最大时电路允许测量的温度最高，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，由图象读出环境的最高温度．

【解析】
（1）由图b可知，环境温度为40℃时，热敏电阻阻值是200Ω，故A错误；

（2）因串联电路中各处的电流相等，

所以，由I=可知，当电压表V示数越小时，电路中的电流越小，

由R=可知，电路中的总电阻越大，

因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，

所以，热敏电阻的阻值越大，

由图乙可知，环境的温度越低，故B错误；

（3）由图象可知温度为0℃时，热敏电阻的阻值最大R1大=300Ω，此时电压表的示数最小，

此时电路中的电流：

I小===0.0075A，

电压表的最小示数：

U0小=I小R0=0.0075A×300Ω=2.25V，故C错误；

（4）当电压表的示数U0=3V时，电路允许测量的温度最高，

此时电路中的电流：

I===0.01A，

电路中的总电阻：

R===450Ω，

热敏电阻的阻值：

R1=R R0=450Ω 300Ω=150Ω，

由图象可知，此电路允许的最高环境温度为60℃，故D正确．

故选D．

【点评】本题考查了串联电路的特点和欧姆定律的应用，关键是根据图象读出热敏电阻对应的温度．