小刘设计了一个用电压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（...
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小刘设计了一个用电压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），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，
①当环境温度为60℃时，热敏电阻R1的阻值是多少？
②当环境温度为40℃时，10s内R0消耗的电能是多少？
③此电路所允许的最高环境温度是多少？
【回答】
解：①由图（b）可知，当环境温度为60℃时，热敏电阻R1的阻值是150Ω；
②由电路图可知，R0与R1是串联，电压表测R0两端的电压，
由图（b）可知，当环境温度为40℃时，对应的R1的阻值为200Ω，
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，
所以，电路中的电流：
I=
=
=0.008A，
则R0消耗的电能：
W=I2R0t=（0.008A）2×300Ω×10s=0.192J；
③由题意可知，电压表示数允许最大值为3V，此时电路能够测量的温度最高，
因串联电路中各处的电流相等，
所以，此时电路中的电流为：
I′=
=
=0.01A，
因串联电路两端的电压等于各部分电路两端的电压之和，
所以，R1两端的电压：
U1′=U﹣U0′=4V﹣3V=1V，
此时热敏电阻的阻值：
R1′=
=
=100Ω，
由图（b）可知，热敏电阻的阻值为100Ω时对应温度为80℃，即最高环境温度为80℃．
答：①当环境温度为60℃时，热敏电阻R1的阻值是150Ω；
②当环境温度为40℃时，10s内R0消耗的电能是0.192J；
③此电路所允许的最高环境温度是80℃．
【点评】本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功公式的灵活运用，根据图象读出电阻和温度对应的值是解题的关键．
知识点：各地中考
题型：计算题
