Question

【題目】電阻溫度計是由半導(dǎo)體材料制成的。如圖甲是某半導(dǎo)體電阻R阻值隨溫度變化的關(guān)系圖像，根據(jù)這種半導(dǎo)體材料的電阻特性，小明和他的同學(xué)設(shè)計了一個電路（如圖乙），可以測定某一環(huán)境的溫度。使用的器材有：半導(dǎo)體電阻R、電源、電流表、開關(guān)、定值電阻R2為200Ω、導(dǎo)線若干。當(dāng)環(huán)境溫度為20℃時，電流表的讀數(shù)為0.02A，求：

（1）電源電壓；

（2）當(dāng)環(huán)境溫度為100℃時，定值電阻R2在50s內(nèi)消耗的電能。

Answer 1

【答案】（1）18V（2）36J

【解析】

（1）由圖甲可知，環(huán)境溫度為10℃時半導(dǎo)體電阻的阻值，根據(jù)電阻的串聯(lián)和歐姆定律求出電源的電壓；

（2）由圖甲可知環(huán)境溫度為100℃時半導(dǎo)體電阻的阻值，根據(jù)電阻的串聯(lián)和歐姆定律求出電路中的電流，再根據(jù)W=I2Rt定值電阻R2在50s內(nèi)消耗的能量．

（1）由圖甲可知，環(huán)境溫度為10℃時，半導(dǎo)體電阻阻值R=700Ω，

因串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和，

所以，由I=可得，電源的電壓：

U=I（R+R2）=0.02A×（700Ω+200Ω）=18V；

（2）由圖甲可知，環(huán)境溫度為100℃時，半導(dǎo)體電阻的阻值R″=100Ω，

此時電路中的電流：

====0.06A，

定值電阻R2在50s內(nèi)消耗的能量：

W=（）2R2t=（0.06A）2×200Ω×50s=36J．