(2008•宿迁)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.如图甲是某种半导体材料的电阻随温度变化

(2008•宿迁)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.如图甲是某种半导体材料的电阻随温度变化的关系图象.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电路(如图乙),可以测定某一空间的温度,使用的器材如下:半导体电阻、电源、电流表(0-0.6A)、开关、定值电阻R0(10Ω)、导线若干.

(1)定值电阻R0的作用是什么?
(2)当环境温度为20℃时,电流表的读数为0.2A,求电源的电压.
(3)电流表的读数为0.4A时,求当时环境温度和半导体电阻的电功率分别是多少?
ll001 1年前 已收到1个回答 举报

Volts 幼苗

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解题思路:(1)由甲图可得,R的大小和温度成反比,所以在电路中需要添加保护电阻,来确保电流表不会被烧毁.
(2)根据环境温度,找出R的大小.依据欧姆定律,计算电路中总电阻的大小,求出电源电压.
(3)依据电源电压和电流大小,求出电路中的总电阻,计算出R的大小,然后找出环境温度和求出电阻的功率.

(1)定值电阻R0的作用是保护电路.

(2)由电路图R和R0串联,当t=20℃时,半导体电阻R=50Ω,
根据欧姆定律和串联电路电压的关系得:U=IR+IR0=0.2A×50Ω+0.2A×10Ω=12V.
答:电源电压为12V.

(3)当电流为0.4A时,定值电阻R0的电压为:
U0=IR0=0.4A×10Ω=4V,
根据欧姆定律和串联电路电压关系得:
R=
U−U0
I=[12V−4V/0.4A]=20Ω,
根据甲图象可知,环境温度是40℃,
根据电功率公式得:P=I2R=(0.4A)2×20Ω=3.2W,
答:当时环境温度为40℃,电功率为3.2W.

点评:
本题考点: 欧姆定律的应用;半导体的特点;电阻的串联;电功率的计算.

考点点评: 本题难度大,考查欧姆定律、电功率公式和分析图象的能力,要看懂图象和电路图后才能准确作答.

1年前

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