(2015•常德)现有两个电阻元件,其中一个是由金属材料制成的,它的电阻随温度的升高而增大,另一个是由半导体材...
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(2015•常德)现有两个电阻元件,其中一个是由金属材料制成的,它的电阻随温度的升高而增大,另一个是由半导体材料制成的,其电阻随温度的升高而减小.现对其中一个电阻元件R0进行测试,测得其电流与加在它两端的电压值,测试数据如下表:
次数
物理量 第一次 第二次 第三次 第四次 第五次 第六次 第七次 第八次
U/V 0.40 0.60 0.80 1.00 1.20 1.40 1.60 1.80
I/A 0.20 0.45 0.80 1.25 1.80 2.45 3.20 4.05
(1)请根据表中数据,判断元件R0可能是由上述哪类材料制成的?并说明理由.
(2)把定值电阻R和元件R0接入如图所示的电路中,闭合开关后,电流表读数为1.8A.已知电路中电源电压恒为3V,此时定值电阻R的电功率为多大?
(3)分析表中数据,写出通过元件R0的电流I和元件R0两端的电压U之间的关系式.
【回答】
解:(1)利用公式R=分别计算不同电压下的电阻值,即2Ω、1.33Ω、1Ω、0.8Ω、0.67Ω、0.53Ω、0.5Ω,可见,电阻的阻值随着温度的升高而减小,故为半导体材料.
(2)由表中数据可知,当电流为1.8A时,R0两端电压U0=1.2V,
则R两端电压U=U总﹣U0=3V﹣1.2V=1.8V,
R的电功率P=UI=1.8V×1.8A=3.24W;
(3)分析表中数据可知:流过电阻元件R0的电流I与它两端电压U的平方成正比,
不妨设I=kU2,将I=0.20A,U=0.40V代入得:k=1.25;
则通过阻元件R0的电流I和它两端电压U的关系式是:I=1.25U2;
答:(1)半导体材料;因为当电流增大时,发热功率多,温度高,电阻小;
(2)此时定值电阻R的电功率为3.24W;
(3)通过阻元件R0的电流I和它两端电压U的关系式是:I=1.25U2.
知识点:电功率单元测试
题型:计算题
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