Question

（2013?金灣區(qū)模擬）半導(dǎo)體材料的導(dǎo)電能力介于導(dǎo)體和絕緣體之間，其電阻受溫度影響較大．如圖甲是某種半導(dǎo)體材料的電阻隨溫度變化的關(guān)系圖象．將這種半導(dǎo)體材料電阻連入電路如圖乙所示，定值電阻R₀為10Ω，則

（1）當(dāng)環(huán)境溫度為20℃時，半導(dǎo)體的電阻是多少．
（2）當(dāng)環(huán)境溫度為20℃時，電流表的讀數(shù)為0.2A，求電源的電壓．
（3）電流表的讀數(shù)為0.4A時，求當(dāng)時環(huán)境溫度和半導(dǎo)體電阻的電功率分別是多少．

Answer 1

分析：（1）由圖象找出t=20℃時半導(dǎo)體電阻的阻值；
（2）根據(jù)電阻的串聯(lián)和歐姆定律求出電源的電壓；
（3）根據(jù)歐姆定律求出電流表讀數(shù)為0.4A時電路中的總電阻，利用電阻的串聯(lián)求出半導(dǎo)體的電阻，然后由圖象讀出環(huán)境的溫度，利用P=I²R求出半導(dǎo)體的電功率．

解答：解：（1）由圖象可知，溫度為20℃時，半導(dǎo)體電阻阻值R=50Ω；
（2）∵串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和，
∴由歐姆定律可得，電源的電壓：
U=I（R+R₀）=0.2A×（50Ω+10Ω）=12V；
（3）當(dāng)電流表的示數(shù)I′=0.4A時，電路總電阻：
R_總=

U

I′

=

12V

0.4A

=30Ω，
半導(dǎo)體電阻的阻值：
R′=R_總-R₀=30Ω-10Ω=20Ω，
由R-t圖象知，半導(dǎo)體電阻為20Ω時，環(huán)境溫度是40℃，
半導(dǎo)體電阻的電功率：
P_R=I′²R′=（0.4A）²×20Ω=3.2W．
答：（1）當(dāng)環(huán)境溫度為20℃時，半導(dǎo)體的電阻是50Ω；
（2）電源的電壓為12V；
（3）電流表的讀數(shù)為0.4A時，當(dāng)時環(huán)境溫度為40℃，半導(dǎo)體電阻的電功率是3.2W．

點(diǎn)評：本題考查了學(xué)生的識圖能力與歐姆定律的應(yīng)用，根據(jù)圖象獲取某溫度下的電阻值是解題的前提與關(guān)鍵．