Question

（2015•常德）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，另一個是由半導體材料制成的，其電阻隨溫度的升高而減小．現(xiàn)對其中一個電阻元件R₀進行測試，測得其電流與加在它兩端的電壓值，測試數(shù)據(jù)如下表：

次數(shù)

物理量       第一次       第二次      第三次      第四次      第五次      第六次      第七次      第八次

U/V            0.40           0.60           0.80          1.00          1.20          1.40          1.60          1.80

I/A             0.20           0.45           0.80          1.25          1.80          2.45          3.20          4.05

（1）請根據(jù)表中數(shù)據(jù)，判斷元件R₀可能是由上述哪類材料制成的？并說明理由．

（2）把定值電阻R和元件R₀接入如圖所示的電路中，閉合開關(guān)后，電流表讀數(shù)為1.8A．已知電路中電源電壓恒為3V，此時定值電阻R的電功率為多大？

（3）分析表中數(shù)據(jù)，寫出通過元件R₀的電流I和元件R₀兩端的電壓U之間的關(guān)系式．

Answer 1

           解：（1）利用公式R=分別計算不同電壓下的電阻值，即2Ω、1.33Ω、1Ω、0.8Ω、0.67Ω、0.53Ω、0.5Ω，可見，電阻的阻值隨著溫度的升高而減小，故為半導體材料．

（2）由表中數(shù)據(jù)可知，當電流為1.8A時，R₀兩端電壓U₀=1.2V，

則R兩端電壓U=U_總﹣U₀=3V﹣1.2V=1.8V，

R的電功率P=UI=1.8V×1.8A=3.24W；

（3）分析表中數(shù)據(jù)可知：流過電阻元件R₀的電流I與它兩端電壓U的平方成正比，

不妨設(shè)I=kU²，將I=0.20A，U=0.40V代入得：k=1.25；

則通過阻元件R₀的電流I和它兩端電壓U的關(guān)系式是：I=1.25U²；

答：（1）半導體材料；因為當電流增大時，發(fā)熱功率多，溫度高，電阻��；

（2）此時定值電阻R的電功率為3.24W；

（3）通過阻元件R₀的電流I和它兩端電壓U的關(guān)系式是：I=1.25U²．