问题
计算题
有一种半导体材料的电阻值随着温度的变化而明显改变,用这种材料制作的电阻称为热敏电阻。图1是某热敏电阻的阻值随温度变化的图像,小马同学用该热敏电阻和电压表设计了一只测量范围为0~100℃的水温表,图2是这个水温表的原理图,图中的电压表量程为0~3V;定值电阻R0的阻值为l00Ω。当水温达到100℃时,要求电压表的示数达到最大值。

图1 图2
(1)根据图像回答该热敏电阻在100℃时的电阻值为多大?
(2)小马同学将电压表的刻度盘改画为指示温度的刻度盘,如果每10℃画一条刻度线,这个刻度盘的刻度是否均匀?
(3)通过计算说明改画的水温表刻度盘上的0℃应该与电压表刻度盘的什么位置对应?
答案
解:
(1)100Ω
(2)不均匀
(3)当温度t=100℃时,R热=100Ω,U0=3V,R0=100Ω 因为R0与R热串联,所以 ,电源两极间电压:
,当温度t'=0℃时,
,同理R热'与R0串联,所以
,
,此时电压表示数为1V 即改画的水温表刻度盘上的0℃应对应在电压表刻度盘上1V的位置。