题目内容

现有两个电阻元件甲、乙,其中甲是由金属材料制成的,它的电阻随温度的升高而增大,乙是由某种半导体材料制成的,其电阻随温度的升高而减小.现将其中一个元件R0接入电路中进行测试,测得其电流与加在它两端的电压值,测试数据如下表:
 U/V  0.40  0.60  0.80  1.00  1.20  1.50  2.00
 I/A  0.20  0.45  0.80  1.25  1.80  2.81  5.00
(1)根据表中数据,判断元件R0可能是上述的甲元件还是乙元件?并简要说明理由.
(2)把该元件R0接入如图所示的电路中,已知电路中的电源电压为3V,闭合开关后,电流表读数为1.25A,求定值电阻R的电功率为多大?
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分析:(1)由图数据可看出随温度升高,电阻越来越小,故为半导体材料.
(2)元件R0接入电路,电流表读数为1.25A,可看出对应电压,已知电源电压,从而求出R两端电压,进而算出电阻R的电功率.
解答:解:(1)R0是乙元件.由测试数据根据公式P=UI热功率越来越大,而电阻R=
U
I
越来越小,说明电阻随温度的升高而减小,所以是半导体材料制成的,故为乙元件.
(2)如图,R0与R串联,当I=1.25A时,查表可知R0两端的电压U1为:U1=1.00V
∴R两端的电压U2为:U2=U-U1=3V-1V=2V,
定值电阻R的电功率为P2=U2I=2V×1.25A=2.5W.
答:此时定值电阻R的电功率为2.5W.
点评:本题考查电功率的计算,关键是公式及其变形的灵活运用,难点是学会通过表中的数据解决问题,还要知道串联电路电压的规律.
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