如图1所示电路是在环境温度为10℃左右的条件下工作的某自动恒温箱原理简图. 箱内电阻Rl=5kΩ,R2为热敏电

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  • 解题思路:(1)由图2中的坐标可直接读出15℃时热敏电阻的阻值;

    (2)由题意可得出R1两端的电压范围,同时可求出临界电压值时的电流,则由欧姆定律可求得R2的阻值,由图2可读出对应的温度值;

    (3)由图知:热敏电阻的阻值随温度的升高而减小,若要温度变化范围降低一些,热敏电阻R2的阻值就必须增大,而鉴别器功能保持不变,即a、b间的电压范围仍和原来相同,可从两方面入手考虑:

    ①保持电源电压一定,此时R2的阻值变大,分压增多,若保持R1两端的电压不变,就必须增大R1两端的电压来提高分压;

    ②增大电源电压,使得R2两端增多的电压从电源电压那里得到补偿.

    (1)由图2可得,当温度为15℃其对应的纵坐标为25KΩ,故答案应为25.

    (2)当R1两端电压为2V时,电路中电流为;I=

    U1

    R1=

    2V

    5000Ω=0.0004A

    R2两端的电压U2=U-U1=12V-2V=10V,

    则热敏电阻的阻值R2=

    U2

    I=

    10V

    0.0004A=25KΩ

    由图2可得,此时温度为15℃;

    当R1两端的电压为4V时,R2两端的电压U2'=U-U1'=12V-4V=8V;

    同理可得此时热敏电阻的阻值 R2'=

    U2′

    U1′

    R1=

    8V

    4V

    5000Ω=10KΩ

    由图2可得此时温度为50℃

    故温度的变化范围为15℃到50℃;

    (3)由分析知:从图上可以看出,若恒温箱的温度变化降低一些,则需增大R2的阻值,此时R2分得的电压增多;

    若保持R1两端的电压变化范围不变,可以考虑两种方法:

    ①在电源电压不变时,R2两端的电压增大,则R1两端的电压必然减小,若要保持R1两端电压的变化范围不变,根据串联分压的原理,通过增大R1的电阻,来获得更多的电压;

    ②R1两端的电压不变,而R2两端的电压增大,可通过增大电源电压来承担R2两端多出的电压值;

    答:(1)25;(2)温度变化范围为15℃~50℃;(3)增大R1的阻值或增大电源电压.

    点评:

    本题考点: 欧姆定律的应用.

    考点点评: 本题考查物理知识在生产生活中的应用,此类题型较为常见,并且难度相对较大,应在认真审题的基础上联系所学物理知识进行解答.

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