Question

20．现有两个电阻元件，其中一个是由金属材料制成的，它的电阻随温度的升高而增大，而另一个是由某种半导体材料制成的，其电阻随温度的升高而减小．现对其中一个元件R₀进行测试，测得通过其中的电流与加在它两端的电压数据如下表所示：

I/A	0.30	0.60	0.80	1.20	1.70	2.70	3.10
U/V	0.50	0.71	0.82	1.00	1.20	1.50	1.60

（1）根据表中数据，判断元件R₀可能是由上述半导体材料制成的（填“金属”或“半导体”）
（2）把元件R₀接入如图所示的电路中，闭合开关后，电流表读数为1.20A．已知电路中电源的电压恒为3V，此时定值电阻R的电功率为2.4W．

Answer 1

分析 （1）根据表格数据可知元件R₀两端的电压越大时通过的电流越大，由P=UI可知R₀的电功的变化，从而得出其温度的变化，根据欧姆定律求出表格数据对应的电阻，然后得出结论；
（2）由表格数据可知，电路中的电流为1.2A时R₀两端的电压，根据串联电路的电压特点求出定值电阻R两端的电压，根据P=UI求出此时定值电阻R的电功率．

解答 解：（1）由表格数据可知，元件R₀两端的电压越大时通过的电流越大，由P=UI可知，R₀的电功率越大，温度越高；
由I=$\frac{U}{R}$的变形式R=$\frac{U}{I}$可得，表格数据对应的电阻依次为：1.67Ω、1.18Ω、1.03Ω、0.83Ω、0.71Ω、0.56Ω、0.52Ω，
由以上可知，R₀的阻值随温度的升高而减小，所以是半导体材料制成的；
（2）由表格数据可知，电路中的电流为1.2A时，R₀两端的电压U₀=1V，
因串联电路中总电压等于各分电压之和，
所以，定值电阻R两端的电压：
U_R=U-U₀=3V-1V=2V，
则此时定值电阻R的电功率：
P_R=U_RI=2V×1.2A=2.4W．
故答案为：（1）半导体；（2）2.4．

点评 本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的灵活应用，侧重考查了学生分析数据得出结论的能力和通过表中的数据解决问题．