Question

8．半導(dǎo)體材料的導(dǎo)電能力介于導(dǎo)體和絕緣體之間，其電阻隨溫度的升高而減小，且受溫度影響較大，如圖甲所示，是某半導(dǎo)體材料的電阻隨溫度變化的關(guān)系圖象．根據(jù)這種半導(dǎo)體材料特性，某同學(xué)設(shè)計(jì)了一個(gè)電路，如圖乙所示，可以測(cè)定某一空間的溫度，已知定值電阻R₀阻值為40Ω．

（1）當(dāng)環(huán)境溫度為20℃時(shí)，電流表的讀數(shù)為0.2A，求電源的電壓．
（2）電流表的讀數(shù)為0.3A時(shí)，求電阻R₀消耗的電功率．

Answer 1

分析 （1）由圖象找出t=20℃時(shí)半導(dǎo)體電阻的阻值，根據(jù)電阻的串聯(lián)和歐姆定律求出電源的電壓；
（2）由串聯(lián)電路特點(diǎn)知通過R₀的電流，由P=I²R計(jì)算R₀消耗的電功率．

解答 解；
（1）由圖甲可知，當(dāng)t=20℃時(shí)，半導(dǎo)體電阻R=50Ω，
由圖乙可知，R和R₀串聯(lián)，
由串聯(lián)電路特點(diǎn)和歐姆定律可得電源電壓：
U=I（R+R₀）=0.2A×（50Ω+40Ω）=18V；
（2）串聯(lián)電路中電流處處相等，
P₀=I²R₀=（0.3A）²×40Ω=3.6W．
答：（1）電源的電壓為18V；
（2）電流表的讀數(shù)為0.3A時(shí)，電阻R₀消耗的電功率為3.6W．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了學(xué)生的識(shí)圖能力與歐姆定律的應(yīng)用，根據(jù)圖象獲取某溫度下的電阻值是解題的前提與關(guān)鍵．