Question

一道物理问题

Answer 1

问：一道物理问题

答：根据图9，可以得知该温度自动控制装置是基于热敏电阻的阻值随温度的变化来工作的，它会将产生的信号传递给受控电路，进而控制加热电阻R的工作状态。那么问题的答案为C，即随着温度的降低，热敏电阻的阻值减小，进而控制电路消耗的功率也变小。这样就达到了控制温度的目的。根据弹簧开关的作用，当温度到达一定值时，弹簧开关就会断开控制电路，这样加热电阻就不再工作，从而保证装置的安全性。因此选项A、B、D都不正确，不符合电路原理。

问：需要每个选项的详细解答

答：好的，根据电路原理逐一解答如下：A. R，的阻值随温度的升高而增大 R. R，这个选项是错误的。根据题目中所给的热敏电阻的特性，阻值随温度升高而降低，不会随温度升高而增大。因此该选项不正确。B. 温度升高，电压表的示数变大这个选项也是错误的。电压表的示数是由热敏电阻的阻值大小所决定的，随着温度升高，热敏电阻的阻值一般会减小，这样电路中的总电阻就会减小，电流就会增大。因此，温度升高，电压表的示数会减小而不是变大。因此，该选项不正确。C. 温度降低，控制电路消耗的功率变小这个选项是正确的。在该电路中，弹簧开关在温度达到一定值后会断开，使得加热电阻不再工作。因此，当温度降低时，热敏电阻的阻值会增大，电路的总电阻也会增大，此时流经电路的电流会减小，控制电路消耗的功率也随之变小，从而达到了控制温度的目的。因此该选项是正确的。D. 为了降低控制温度，可以将R的滑片向右移动这个选项也是错误的。根据图9中的电路连接方式，R的滑片决定加热电阻的电阻值大小，向右移动会使加热电阻的电阻值增大，从而使得电路中的总电阻增大，电流减小，控制温度会相应升高，不能降低控

答：不能降低控制温度。因此该选项不正确。

问：为什么热敏电阻得阻值不会随温度的升高增大

答：热敏电阻的阻值随温度的变化是根据材料的具体物理特性而决定的。通常情况下，热敏材料在温度升高时，固体中的电子会在晶格中产生更多的热振动，这种热振动机制下，热能会将电子从晶格中解离出来，形成自由电子和空穴，并降低材料的电阻率，所以随着温度升高，电阻率也会降低，阻值随之减小。值得说明的是热敏电阻的阻值变化是非常微弱的，只有几个百分点。因此，如果要做一个高精度的温度计或温度控制电路，需要考虑热敏电阻的阻值变化和电路灵敏度之间的平衡关系，选择合适的电路和元器件。

问：电阻减小，电流增大，为什么电压减小

答：根据欧姆定律：U = RI，其中U表示电压，R表示电阻，I表示电流。可以发现，在一定条件下，电阻和电流的变化是成反比例的，即当电阻减小时，电流相应增大。但是，电流增大会导致电路中的总功率增大，从而对电路中的元器件产生更大的负载，这种负载会通过欧姆定律的U = RI公式表现出来，电压会随之降低。因此，当电阻减小时，电流增大，电压会随之减小，这是一种相对应的关系。例如，假设一个电路中有一个10欧姆的电阻，电压为10伏特，通过这个电阻的电流为1安培。如果将电阻减小为5欧姆，则根据欧姆定律可知电流会相应增大为2安培，但是电压会减小到5伏特，这是由于电路中的总功率保持不变，而电路阻值减小时，电路的总电功率也会增大，这种增大会表现为电流的增大和电压的降低这两种相对应的变化，以保证总功率不变。