【題目】半導(dǎo)體材料的導(dǎo)電能力介于導(dǎo)體和絕緣體之間,其電阻受溫度影響較大.如圖甲是某種半導(dǎo)體材料的電阻隨溫度變化的關(guān)系圖象.如圖乙是小明和他的同學(xué)根據(jù)半導(dǎo)體材料這種電阻的特性自制的半導(dǎo)體溫度計(jì)的原理圖,利用電流表的示數(shù)來(lái)指示某一空間的溫度.已知電源電壓恒為12V,電流表的量程為0.6A,R0為定值電阻.

請(qǐng)你回答下列問(wèn)題:

1)定值電阻R0的作用是

2)當(dāng)環(huán)境溫度為20℃時(shí),電流表的示數(shù)為0.2A,則定值電阻R0的阻值為多少?

3)該溫度計(jì)能測(cè)量的最高溫度為多少?此時(shí)電路中消耗的電功率為多少?

【答案】1)定值電阻R0的作用是保護(hù)電路.

2)當(dāng)環(huán)境溫度為20℃時(shí),電流表的示數(shù)為0.2A,則定值電阻R0的阻值為10Ω

3)該溫度計(jì)能測(cè)量的最高溫度為100℃;此時(shí)電路中消耗的電功率為7.2W

【解析】試題分析:(1)定值電阻R0串聯(lián)在電路中,可以保護(hù)電路.

2)由圖甲所示圖象求出溫度是20℃時(shí)半導(dǎo)體電阻的阻值,然后由串聯(lián)電路特點(diǎn)及歐姆定律求出定值電阻阻值.

3)電流表示數(shù)為其量程0.6A時(shí),電路電阻最小,此時(shí)溫度最高,由串聯(lián)電路特點(diǎn)及歐姆定律求出電路電流是0.6A時(shí)半導(dǎo)體電阻的阻值,然后由圖甲所示圖象找出對(duì)應(yīng)的溫度.

解:(1)由電路圖可知,定值電阻R0串聯(lián)在電路中,可以防止溫度太高半導(dǎo)體電阻阻值太小時(shí),電路電流過(guò)大而損壞電路元件,定值電阻可以保護(hù)電路.

2)由圖甲所示圖象可知,環(huán)境溫度為20℃時(shí)R=50Ω

∵I=,

電路總電阻R=R+R0===60Ω

R0=R﹣R=60Ω﹣50Ω=10Ω;

3∵I=,電路最大電流I最大=0.6A,

電路總電阻R′=R′+R0===20Ω

R′=R′﹣R0=20Ω﹣10Ω=10Ω;

由圖甲所示圖象可知,半導(dǎo)體電阻是10Ω時(shí)的溫度是100℃

此時(shí)電路消耗的總功率P=UI最大=12V×0.6A=7.2W;

答:(1)定值電阻R0的作用是保護(hù)電路.

2)當(dāng)環(huán)境溫度為20℃時(shí),電流表的示數(shù)為0.2A,則定值電阻R0的阻值為10Ω

3)該溫度計(jì)能測(cè)量的最高溫度為100℃;此時(shí)電路中消耗的電功率為7.2W

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