5.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和R0的和是15.5Ω.

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)電路的電壓特點求出電源的電壓;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,根據(jù)歐姆定律求出R2的阻值,利用電阻的串聯(lián)求出電阻R2和R0的和.

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;
由甲中上面的圖象可知,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;
由甲中下面的圖象可知,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=$\frac{{U}_{0}}{{I}_{0}}$=$\frac{20V}{2A}$=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即U0″=11V時,電路中的電流為:
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,則此時R2的阻值:
R2′=$\frac{{U}_{2}″}{I″}$=$\frac{6V}{1.1A}$≈5.5Ω,
因串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和,
所以,電阻R2和R0的和:
R=R2′+R0=5.5Ω+10Ω=15.5Ω.
故答案為:(1)10;(2)7.5;7;15.5.

點評 本題考查學生的讀圖能力并能結(jié)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(guān)鍵是根據(jù)題意和所學知識確定三條圖象代表的電阻.

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