电阻温度计是由半导体材料制成的．如图*是某半导体电阻R随温度变化的关系图象．根据这种半导体材料电阻的特*，小明...

问题详情：

电阻温度计是由半导体材料制成的．如图*是某半导体电阻R随温度变化的关系图象．根据这种半导体材料电阻的特*，小明和他的同学设计了一个电路（如图乙），可以测定某一环境的温度，使用的器材有：半导体电阻R、电源、电流表（0﹣100mA）、开关、定值电阻R2（100Ω）、导线若干．

（1）定值电阻R2在电路中的作用是什么？　　　　　　．

（2）当环境温度为10℃，电流表的读数为0.02A，求电源电压．

（3）当电流表的读数为0.04A时，求当时的环境温度．

（4）当环境温度为100℃时，半导体电阻R在100s内消耗的能量是多少？

【回答】

【分析】（1）如果没有定值电阻的话，则当半导体电阻越来越小的时候，电路中的电流就会越来越大，可能会烧坏电流表；

（2）由图*可知，环境温度为10℃时半导体电阻的阻值，根据电阻的串联和欧姆定律求出电源的电压；

（3）当电流表的读数为0.04A时，根据欧姆定律求出电路中的总电阻，利用电阻的串联求出半导体电阻阻值，根据图象得出当时的环境温度；

（4）由图*可知环境温度为100℃时半导体电阻的阻值，根据电阻的串联和欧姆定律求出电路中的电流，再根据W=I2Rt求出半导体电阻R在100s内消耗的能量．

【解答】解：（1）由电路图可知，定值电阻R0串联在电路中，可以防止温度太高半导体电阻阻值太小时，电路电流过大而损坏电路元件，定值电阻可以保护电路；

（2）由图*可知，环境温度为10℃时，半导体电阻阻值R=700Ω，

因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，

所以，由I=可得，电源的电压：

U=I（R+R2）=0.02A×（700Ω+100Ω）=16V；

（3）当电流表的读数为0.04A时，电路中的总电阻：

R总===400Ω，

此时半导体电阻阻值：

R′=R总﹣R2=400Ω﹣100Ω=300Ω，

由图*可知，环境的温度为30℃；

（4）由图*可知，环境温度为100℃时，半导体电阻的阻值R″=100Ω，

此时电路中的电流：

I″===0.08A，

半导体电阻R在100s内消耗的能量：

W=（I″）2R″t=（0.08A）2×100Ω×100s=64J．

答：（1）保护电路；

（2）电源的电压为16V

（3）当电流表的读数为0.04A时，环境温度为30℃；

（4）当环境温度为100℃时，半导体电阻R在100s内消耗的能量是64J．

【点评】本题考查了串联电路的特点和欧姆定律的应用，从图象中读出电阻和温度对应的值是关键．

知识点：电功率单元测试

题型：计算题