Question

20．現(xiàn)有兩個電阻元件，其中一個是由金屬材料制成的，它的電阻隨溫度的升高而增大，而另一個是由某種半導(dǎo)體材料制成的，其電阻隨溫度的升高而減�。�現(xiàn)對其中一個元件R₀進(jìn)行測試，測得通過其中的電流與加在它兩端的電壓數(shù)據(jù)如下表所示：

I/A	0.30	0.60	0.80	1.20	1.70	2.70	3.10
U/V	0.50	0.71	0.82	1.00	1.20	1.50	1.60

（1）根據(jù)表中數(shù)據(jù)，判斷元件R₀可能是由上述半導(dǎo)體材料制成的（填“金屬”或“半導(dǎo)體”）
（2）把元件R₀接入如圖所示的電路中，閉合開關(guān)后，電流表讀數(shù)為1.20A．已知電路中電源的電壓恒為3V，此時定值電阻R的電功率為2.4W．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)表格數(shù)據(jù)可知元件R₀兩端的電壓越大時通過的電流越大，由P=UI可知R₀的電功的變化，從而得出其溫度的變化，根據(jù)歐姆定律求出表格數(shù)據(jù)對應(yīng)的電阻，然后得出結(jié)論；
（2）由表格數(shù)據(jù)可知，電路中的電流為1.2A時R₀兩端的電壓，根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)求出定值電阻R兩端的電壓，根據(jù)P=UI求出此時定值電阻R的電功率．

解答 解：（1）由表格數(shù)據(jù)可知，元件R₀兩端的電壓越大時通過的電流越大，由P=UI可知，R₀的電功率越大，溫度越高；
由I=$\frac{U}{R}$的變形式R=$\frac{U}{I}$可得，表格數(shù)據(jù)對應(yīng)的電阻依次為：1.67Ω、1.18Ω、1.03Ω、0.83Ω、0.71Ω、0.56Ω、0.52Ω，
由以上可知，R₀的阻值隨溫度的升高而減小，所以是半導(dǎo)體材料制成的；
（2）由表格數(shù)據(jù)可知，電路中的電流為1.2A時，R₀兩端的電壓U₀=1V，
因串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和，
所以，定值電阻R兩端的電壓：
U_R=U-U₀=3V-1V=2V，
則此時定值電阻R的電功率：
P_R=U_RI=2V×1.2A=2.4W．
故答案為：（1）半導(dǎo)體；（2）2.4．

點(diǎn)評 本題考查了串聯(lián)電路的特點(diǎn)和歐姆定律、電功率公式的靈活應(yīng)用，側(cè)重考查了學(xué)生分析數(shù)據(jù)得出結(jié)論的能力和通過表中的數(shù)據(jù)解決問題．