题目内容

如表是某种半导体材料的电阻R随温度变化所测量的有关数据．
环境温度/℃2030406080100
半导体材料电阻R/Ω50.024.920.013.211.110.0
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如图所示的电路，可以测定某一空间的温度．使用的器材如下：半导体电阻R、电源、电流表（0～0.6A）、开关S、定值电阻R（10Ω）、导线若干．
（1）当环境温度为40℃时，电流表的读数为0.4A，求电源的电压．
（2）当电流表的读数为0.2A时，求当时环境温度．

【答案】分析：（1）由表格可得40℃时半导体的电阻值R，然后根据串联电路的特点和欧姆定律求出电源电压．
（2）由欧姆定律求出电流为0.2A时定值电阻的电压，根据串联电路的电压特点求出此时半导体电阻两端的电压，再由欧姆定律求出半导体电阻的阻值，最后由表格得出环境温度．
解答：解：（1）由表中数据知：
当t=40℃时，半导体材料电阻R=20.0Ω，
∵串联电路的总电压等于各分电压之和，
∴根据欧姆定律可得：
电源的电压U=IR+IR=0.4A×20.0Ω+0.4A×10Ω=12V；
（2）当电流表的读数为0.2A时：
R两端的电压U=I′R=0.2A×10Ω=2V，
半导体材料电阻两端的电压UR=U-U=12V-2V=10V，
半导体电阻的阻值是R===50Ω，
由表中数据知：环境温度是20℃．
答：（1）电源的电压为12V；
（2）当电流表的读数为0.2A时，环境温度为20℃．
点评：本题考查了串联电路的特点和欧姆定律的计算，能根据表格获取某温度下的电阻值是解题的前提与关键．
练习册系列答案
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（2012?安溪县质检）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．下表是班上探究小组对某种半导体材料的电阻R随温度变化所测量的有关数据．
环境温度/℃ 20 30 40 60 80 100
半导体材料电阻R/Ω 50.0 24.9 20.0 13.2 11.1 10.0
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如图所示的电路，可以测定某一空间的温度．使用的器材如下：半导体电阻R、电源、电流表（0～0.6A）、开关S、定值电阻R0（10Ω）、导线若干．
（1）当环境温度为20℃时，电流表的读数为0.2A，求电源的电压．
（2）当电流表的读数为0.4A时，求当时环境温度．
（2012?华安县质检）如表是某种半导体材料的电阻R随温度变化所测量的有关数据．
环境温度/℃ 20 30 40 60 80 100
半导体材料电阻R/Ω 50.0 24.9 20.0 13.2 11.1 10.0
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如图所示的电路，可以测定某一空间的温度．使用的器材如下：半导体电阻R、电源、电流表（0～0.6A）、开关S、定值电阻R0（10Ω）、导线若干．
（1）当环境温度为40℃时，电流表的读数为0.4A，求电源的电压．
（2）当电流表的读数为0.2A时，求当时环境温度．
（2010?苏州模拟）（1）元件R0由某种半导体材料制成的，其电阻随温度的升高而减小．现将元件R0进行测试（图1），测得其电流与加在它两端的电压值，测试数据如下表所示．
U/V 0.40 0.60 0.80 1.00 1.20 1.50 1.60
I/A 0.20 0.45 0.80 1.25 1.80 2.81 3.20
①把元件如接入如图所示的电路中，闭合开关后，电流表读数为1.8A．已知电路中的电源电压为3V，此时定值电阻R的电功率为
3.24
3.24
W
②分析表中数据，写出元件R0的I和U之间的关系式是
I=1.25U2A/V2
I=1.25U2A/V2

（2）在一次研究性学习活动中，某小组同学对“运动物体所受空气阻力与运动速度的关系”进行了探究（图2），探究过程如下：
A．他们计划从物体自由下落的距离与下落的时间关系上入手进行探究，并设计了这样的实验：取一些“一次性纸杯”作为研究对象，用“频闪摄影”的方法测量“一次性纸杯”在空气中自由直线下落时的下落距离和下落时间的一些数据．
B．在相同条件下，同学们进行了以下实验：
实验1：测量一只“一次性纸杯”在空中下落过程中不同时刻的下落距离，将数据填入下面的表格中，并且画出了“下落距离一时间”图线，如下图线1；
实验2：将几只“一次性纸杯”叠放在一起，测出它们在不同时刻下落的距离，画出“下落距离一时间”图线．如图线2；
实验3：继续增加“一次性纸杯”的数量，重复上面的实验，画出“下落距离一时间”图线，如图线3．
时间t/s 下落高度S/m
0.0 0.00
0.4 0.036
0.8 0.467
1.2 0.957
1.6 1.447
2.0 x

请回答下列问题：
①分析图线1，推算表格中x的值应为
2.0
2.0
m．
②分析比较图线l、2、3，在最后阶段，图线
1
1
对应的“一次性纸杯”速度最小．图线
3
3
对应的“一次性纸杯”受到的空气阻力最大．
（3）小王在参加物理课外兴趣小组活动时，老师提供了如图所示的电路（图3），电源电压未知但保持不变，R0为阻值已知的定值电阻．要求小王在不拆开电路的情况下，只用一只量程满足实验要求的电流表和若干导线估测未知电阻Rx的值．小王感到有些畏难，请你开动脑筋，设计一个实验帮助小王解决这个问题．
①你所设计的实验的主要步骤及所要测出的量是：
②根据你的实验，得出的Rx为
I1R0
I2
I1R0
I2
（用测出量和已知量表示）
有一种测量光照射强度的仪器，其原理如图所示，电源电压为6V，并保持不变．R是一个由某种半导体材料制作的光敏电阻，R0是一个阻值为40Ω的定值电阻，它能对光敏电阻R起保护作用．G是由量程很小的电流表改装成的指针式光强显示器．实验测得该光敏电阻的阻值R与光强E之间的一组实验数据如下表所示：
实验次数 1 2 3 4 5 6
光强E/cd 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0 6.0
光敏电阻R/Ω 36.0 18.0 12.0 9.0 7.2 6.0
（1）根据表中数据在坐标系中画出光敏电阻R的阻值随光强E的大小变化的图象．

（2）利用表中的数据或R的阻值随光强E的大小变化的图象，归纳出光敏电阻的阻值R随光强E大小变化的关系式为R=
36
E
36
E
Ω．
（3）闭合开关，逐渐增大对光敏电阻的光照强度，若电阻R0的耐压值（即能承受的最大电压）为5V，则该光强显示器的最大测量值为
4.5
4.5
cd．

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