Question

6．現(xiàn)有兩個電阻元件，其中一個是由金屬材料制成的，它的電阻隨溫度的升高而增大，而另一個是由某種半導(dǎo)體材料制成的，其電阻隨溫度的升高而減�。�現(xiàn)對其中一個元件R₀進行測試，實驗中可供選擇的儀器為：
A．電壓表V₁（0～3V，內(nèi)阻30kΩ）       B．電流表A₁（0～0.6A，內(nèi)阻約1Ω）
C．電流表A₂（0～30mA，內(nèi)阻約20Ω）   D．滑動變阻器R₁（100Ω，1A）
E．滑動變阻器R₂（10Ω，5A）            F．電池（3V，內(nèi)阻不計）
G．開關(guān)、導(dǎo)線若干
測得通過其中的電流與加在它兩端的電壓數(shù)據(jù)如下表所示：

I/mA	0.40	2.0	4.5	8.0	12.5	18.0	25.0
U/V	0.40	0.80	1.20	1.60	2.00	2.40	2.80

（1）實驗中電流表應(yīng)選擇：C；滑動變阻器應(yīng)選擇：E（填字母序號）；
（2）請在方框（a）中畫出實驗電路圖；
（3）根據(jù)表中數(shù)據(jù)，判斷元件R₀可能是由半導(dǎo)體材料制成的；
（4）請根據(jù)表中數(shù)據(jù)在（b）圖中作出IU圖線；

（5）把元件R₀接入如圖（c）所示的電路中，電源為所提供的器材中的F，閉合開關(guān)后，電流表讀數(shù)為20.0mA，則此時定值電阻R的電功率0.0080W．（保留兩位有效數(shù)字）

Answer 1

分析 （1）根據(jù)表中數(shù)據(jù)及給出的電源選擇對應(yīng)的儀表；
（2）根據(jù)表中數(shù)據(jù)及給出的儀表分析電路的接法；
（3）由數(shù)據(jù)可看出隨溫度升高，電阻越來越小，故為半導(dǎo)體材料．
（4）根據(jù)描點法得出對應(yīng)的圖象；
（5）根據(jù)元件R₀接入電路，由表格可知當(dāng)電流表讀數(shù)為1.8A時對應(yīng)的電流，根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點求出R兩端電壓，根據(jù)P=UI求出電阻R的電功率．

解答 解：（1）因電源電壓為3V，故電壓表應(yīng)選擇A；由表中數(shù)據(jù)可知，電流最大值為25mA；故電流表應(yīng)選擇C；由表中數(shù)據(jù)可知，電壓及電流變化范圍較大；故應(yīng)選用分壓接法；故滑動變阻器選擇小電阻E；
（2）由以上分析可知，滑動變阻器采用分壓接法；同時因待測電阻阻值較��；故應(yīng)采用電流表外接法；
原理圖如圖所示；
（3）隨著電流增大，即元件R₀的發(fā)熱功率越大，對應(yīng)電壓與電流的比值越小，即電阻值越小，所以元件R₀可能是由上述半導(dǎo)體材料制成的．
（4）采用描點法可得出對應(yīng)的圖象如圖所示；
（5）由表中數(shù)據(jù)可知，當(dāng)電流為20mA時，U₀=2.6V
定值電阻兩端的電壓為：U_R=U-U₀=3-2.6=0.4V
定值電阻消耗的功率為：P=U_RI=0.4×20×10^-3=0.0080W                       
故答案為：（1）C　E
（2）如圖所示
（3）半導(dǎo)體
（4）如圖所示 
（5）0.0080

點評 本題考查伏安特性曲線的認(rèn)識以及電功率的計算，關(guān)鍵是公式及其變形的靈活運用，難點是學(xué)會通過表中的數(shù)據(jù)解決問題，還要知道串聯(lián)電路電壓的規(guī)律．