(9分)如图,图甲和图乙是利用热敏电阻来测量温度的原理图.电源电压均为15V且保持不变,R
0为定值电阻,热敏电阻R的阻值随温度的变化关系如图丙所示.则:
(1)图甲中,当温度为20℃时,电流表的示数为0.2A,这时热敏电阻两端的电压、热敏电阻消耗的功率、定值电阻R
0的阻值分别是多少?
(2)图乙中,当电压表的示数为7.5V时,此时的温度是多少?

答案:
(1)热敏电阻两端的电压11V,热敏电阻消耗的功率2.2W,定值电阻R
0的阻值是20Ω
(2)图乙中,当电压表的示数为7.5V时,此时的温度是60℃
试题分析:(1)图甲中热敏电阻与定值电阻串联,电流表测电路中的电流。由图丙可知:当温度为20℃时,R=55Ω,串联电路中的电流I=0.2A,故热敏电阻两端的电压:U
R=IR=0.2A×55Ω=11V
热敏电阻消耗的功率:P
R=U
RI=11V×0.2A=2.2W,
因为串联电路中的总电压等于各部分电路两端电压之和,所以定值电阻两端电压:U
0=U
总-U
R=15V-11V=4V,
定值电阻的阻值:

(2)图乙中热敏电阻与定值电阻串联,电压表测定值电阻两端电压,由(1)中的计算可知R
0=20Ω。当电压表的示数为7.5V时,即R
0两端的电压为7.5V,
所以此时通过电阻的电流(即串联电路中的电流):

,
热敏电阻两端的电压:U
热=U
总-U
表=15V-7.5V=7.5V,
热敏电阻的电阻:

,由图丙可知,当R
热=20Ω时,温度为60℃.