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【题目】半导体材料的导电能力介于导体和绝缘体之间,其电阻受温度影响较大.如图甲是某种半导体材料的电阻随温度变化的关系图象.根据这种半导体材料电阻的特性,小明和他的同学设计了一个电路(如图乙),可以测定某一空间的温度,使用的器材如下:半导体电阻、电源、电流表(0﹣0.6A)、开关、定值电阻R0(10Ω)、导线若干.
(1)定值电阻R0的作用是什么?
(2)当环境温度为20℃时,电流表的读数为0.2A,求电源的电压.
(3)电流表的读数为0.4A时,求当时环境温度和半导体电阻的电功率分别是多少?

【答案】
(1)解:定值电阻R0的作用是保护电路.
(2)解:由电路图R和R0串联,当t=20℃时,半导体电阻R=50Ω,

根据欧姆定律和串联电路电压的关系得:U=IR+IR0=0.2A×50Ω+0.2A×10Ω=12V


(3)解:当电流为0.4A时,定值电阻R0的电压为:

U0=IR0=0.4A×10Ω=4V,

根据欧姆定律和串联电路电压关系得:

R= = =20Ω,

根据甲图象可知,环境温度是40℃,

根据电功率公式得:P=I2R=(0.4A)2×20Ω=3.2W


【解析】(1)由甲图可得,R的大小和温度成反比,所以在电路中需要添加保护电阻,来确保电流表不会被烧毁.(2)根据环境温度,找出R的大小.依据欧姆定律,计算电路中总电阻的大小,求出电源电压.(3)依据电源电压和电流大小,求出电路中的总电阻,计算出R的大小,然后找出环境温度和求出电阻的功率.

练习册系列答案
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【题目】(题文)阅读短文,回答问题。

潜艇的“耳目”﹣﹣﹣﹣声呐

潜艇最大的特点是它的隐蔽性,作战时需要长时间在水下潜航,这就决定它不能浮出水面使用雷达观察,而只能依靠声呐进行探测,所以声呐在潜艇上的重要性更为突出,被称为潜艇的“耳目”。

声呐是利用水中声波对水下目标进行探测、定位和通信的电子设备,是水声学中应用广泛的一种重要装置。

声呐能够向水中发射声波,声波的频率大多在10kHz~30kHz之间,由于这种声波的频率较高,可以形成较指向性。声波在水中传播时,如果遇到潜艇、水雷、鱼群等目标,就会被反射回来,反射回来的声波被声呐接收,根据声信号往返时间可以确定目标的距离。

声呐发出声波碰到的目标如果是运动的,反射回来的声波(下称“回声”)的音调就会有所变化,它的变化规律是:如果回声的音调变高,说明目标正向声呐靠拢;如果回声的音调变低,说明目标远离声呐。

请回答以下问题:

(1)声呐利用了声能传递_____,人耳能够听到声呐发出的声波的频率范围是_____kHz到_____kHz。

(2)①如果停在海水中的潜艇A发出的声波信号在10s内接收到经B潜艇反射回来的信号,且信号频率不变,潜艇B与潜艇A的距离s1_____m.(设声波在海水中传播速度为1500m/s)

②停在海水中的潜艇A继续监控潜艇B,过段时间接到潜艇B反射回来的声波频率是变低的,则潜艇B在_____(选填“远离”或“靠近”)潜艇A。

(3)在月球上_____(选填“能”或“不能”)用声呐技术来测量物体间的距离。

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