Question

12．現(xiàn)有兩個熱敏電阻R₁、R₂和一個定值電阻R₀，R₁的阻值會因通過的電流增大導致溫度升高時而增大，R₂的阻值會因通過的電流增大導致隨溫度升高時而減小，R₀的阻值不變，它們的電流隨電壓的變化曲線如圖甲所示．

（1）據(jù)圖甲可知，R₀的阻值是10Ω．
（2）實驗過程中，小明將R₂和R₀兩個電阻連接成如圖乙所示電路時電流表的示數(shù)為0.4A，由此可知，此時R₂的電阻為7.5Ω，電源電壓為7V．實驗過程中，改變電源電壓，當電壓表的示數(shù)為11V時，電阻R₂的電功率是6.6W．

Answer 1

分析 根據(jù)歐姆定律可知：電阻一定時，通過電阻的電流與電阻兩端的電壓成正比可知中間為R₀的I-U圖象；再根據(jù)R₁的阻值會因通過的電流增大而增大，R₂的阻值會因通過的電流增大而減小確定兩個熱敏電阻的圖象．
（1）從R₀的I-U圖象中讀出任意一組電流、電壓值利用歐姆定律求出其大��；
（2）由圖象讀出0.4A時，R₂和R₀兩個電阻兩端的電壓，根據(jù)歐姆定律求出此時R₂的電阻，根據(jù)串聯(lián)電路的電壓關系求出電源的電壓；
（3）先根據(jù)歐姆定律求出電壓表的示數(shù)為11V時電路中的電流，再從圖象中讀出此時R₂兩端的電壓，最后利用P=UI求出電阻R₂的電功率．

解答 解：由中間圖象可知，電流與電壓成正比例函數(shù)，所以它代表R₀的I-U圖線；
由上邊圖象可知，電壓增大，電流增大，但電流的變化量比電壓的變化量大，根據(jù)歐姆定律可知它代表的電阻減小，即為R₂的I-U圖線；
從下邊圖象可知，電壓增大，電流增大，電壓的變化量大于電流的變化量，根據(jù)歐姆定律可知它代表的電阻變大，即為R₁的I-U圖線；
（1）由R₀的I-U圖線可知，當U₀=20V，I₀=2A，
由I=$\frac{U}{R}$可得，R₀的阻值：
R₀=$\frac{{U}_{0}}{{I}_{0}}$=$\frac{20V}{2A}$=10Ω；
（2）R₂和R₀串聯(lián)，電路中的電流I=0.4A時，
由圖象可知對應的電壓分別為U₀′=4V，U₂=3V，
此時R₂的電阻：
R₂=$\frac{{U}_{2}}{I}$=$\frac{3V}{0.4A}$=7.5Ω，
因串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和，
所以，電源的電壓：
U=U₀′+U₂=4V+3V=7V；
改變電源電壓，當電壓表的示數(shù)為11V時，即U₀″=11V，
電路中的電流：
I″=$\frac{{U}_{0}″}{{R}_{0}}$=$\frac{11V}{10Ω}$=1.1A，
由圖象可知，此時R₂兩端的電壓為U₂″=6V，
電阻R₂的電功率：
P₂=U₂″I″=6V×1.1A=6.6W．
故答案為：（1）10；（2）7.5；7；6.6．

點評 本題考查學生的讀圖能力并能結合歐姆定律和電功率公式正確計算電路的電流、電壓、電阻和電功率，關鍵是根據(jù)題意和所學知識確定三條圖象代表的電阻．