Question

【題目】半導體材料的導電能力介于導體和絕緣體之間，其電阻受溫度影響較大，如圖甲是某種半導體材料的電阻隨溫度變化的關(guān)系圖象，根據(jù)這種半導體材料電阻的特性，老師帶領(lǐng)課外小組的同學們設(shè)計了一個電路（圖乙），可以測定某一空間的溫度．使用的器材 有：半導體電阻、電源、電流表（0∽0.6A）、開關(guān)、定值電阻R0（10Ω）、導線若干．

（1）當環(huán)境溫度為20℃時，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0.4A時，求當時環(huán)境溫度？

Answer 1

【答案】
（1）解：由圖象可知，溫度為20℃時，半導體電阻阻值R=50Ω，

因為串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和；

所以由I= 可得，電源的電壓：

U=I（R+R0）=0.2A×（50Ω+10Ω）=12V

（2）解：當電流表的示數(shù)I′=0.4A時，由I= 可得電路總電阻：

R總= = =30Ω，

根據(jù)串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和可知：

半導體電阻的阻值：

R′=R總﹣R0=30Ω﹣10Ω=20Ω，

由R﹣t圖象知，半導體電阻為20Ω時，環(huán)境溫度是40℃

【解析】（1）由圖象找出t=20℃時半導體電阻的阻值，根據(jù)電阻的串聯(lián)和歐姆定律求出電源的電壓；（2）根據(jù)歐姆定律求出電流表讀數(shù)為0.4A時電路中的總電阻，利用電阻的串聯(lián)求出半導體的電阻，然后由圖象讀出環(huán)境的溫度；
【考點精析】掌握歐姆定律及其應用是解答本題的根本，需要知道歐姆定律的應用： ① 同一個電阻，阻值不變，與電流和電壓無關(guān) 但加在這個電阻兩端的電壓增大時，通過的電流也增大．（R=U/I） ② 當電壓不變時，電阻越大，則通過的電流就越小．（I=U/R） ③ 當電流一定時，電阻越大，則電阻兩端的電壓就越大．（U=IR）．