Question

18．现有一个电阻元件Z，可能是由金属材料制成的，它的电阻随温度的升高而增大现有一个电阻元件Z，也可能是由某种半导体材料制成的，其电阻随温度的升高而减小．现用图示电路对其进行测试，其中R为定值电阻，电源电压可调，实验中从0开始逐渐增大电源电压，测得通过Z的电流与加在它两端的电压数据如曲线图所示，请根据Z的I-U曲线图解决下列问题：
（1）当元件Z两端电压为2.5V时，求此时Z的电阻为多大？
（2）当电源电压为U=4V时，电流表的读数为0.15A，求定值电阻R的阻值？

Answer 1

分析 （1）根据图象确定电流值，由R=$\frac{U}{I}$计算出电阻值；
（2）先从图象中读出电流表的示数为0.200A时电压表的示数，再根据串联电路的电压特点求出R两端的电压，最后根据欧姆定律求出定值电阻R的阻值．

解答 解：（1）由图象知，当U=2.5V时，电路I=0.2A，则R_Z=$\frac{U}{I}$=$\frac{2.5V}{0.2A}$=12.5Ω；
（2）电流表的读数为0.15A，从图象查得Z两端电压U_Z=1.0V．
则U_R=U-U_Z=4V-1.0V=3.0V，
定值电阻R的阻值为R=$\frac{{U}_{R}}{I}$=$\frac{3V}{0.15A}$=20Ω．
答：（1）当元件Z两端电压为2.5V时，Z的电阻为12.5Ω；
（2）当电源电压为U=4V时，定值电阻R的阻值为20Ω．

点评 本题考查了串联电路的特点和欧姆定律，关键是根据表格中的数据能够判断出一定电压下Z的电流值．