【分析】
要设计能反映温度变化的电路,需将热敏电阻、电流表、开关、电源串联,利用热敏电阻阻值随温度变化的特性,使电路电流随温度改变,从而通过电流刻度对应温度。计算时需运用欧姆定律,结合电源电压、电流表量程及热敏电阻在不同温度下的阻值,求解对应电流和最高温度。
【解析】
(1) 设计串联电路:将热敏电阻、电流表、开关依次与电源串联,形成闭合回路,电路图为串联结构(对应题目给出的电路形式)。
(2) ① 当温度为0℃时,由热敏电阻的阻值特性可知其阻值$ R_0=250\Omega $,根据欧姆定律$ I=\frac{U}{R} $,此时电路电流:$ I_0=\frac{U}{R_0}=\frac{6V}{250\Omega}=0.024A $,因此气温表的0℃对应电流表刻度的0.024A处。
② 电流表量程为0~0.6A,电路允许的最大电流$ I_{max}=0.6A $,此时电路总电阻最小,$ R_{总min}=\frac{U}{I_{max}}=\frac{6V}{0.6A}=10\Omega $,即热敏电阻的最小阻值为10Ω,对应最高温度为84℃。
(3) 当温度为28℃时,热敏电阻阻值$ R=100\Omega $,电路电流:$ I=\frac{U}{R}=\frac{6V}{100\Omega}=0.06A $。
【答案】
(1) 如图所示

(2) 0.024 A;84 ℃ (3) 0.06 A
【知识点】
欧姆定律、热敏电阻、串联电路
【点评】
本题结合热敏电阻的特性,考查欧姆定律在实际电路中的应用,要求学生理解电流与温度的对应关系,能根据欧姆定律进行相关计算,难度适中,注重知识的实际运用。
【难度系数】
0.5