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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,而另一个是由某种半导体材料制成的,它的电阻随温度的升高而减小.现将其中一个电阻R0进行测量,

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解决时间 2021-03-22 13:29
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,而另一个是由某种半导体材料制成的,它的电阻随温度的升高而减小.现将其中一个电阻R0进行测量,测得其电流与加在它两端的电压值,数据如下表:
U/V0.400.600.801.001.201.501.80I/A0.200.450.801.251.802.813.20(1)根据表中数据,判断R0中电流增大时其电阻是增大还是减小?
(2)把元件R0接入如图所示的电路中,闭合开关S后,电流表示数为1.8A,电源电压3V,计算此时电阻R的电功率多大?
(3)由表中数据规律推断R0两端电压为2V时,其中的电流多大?
最佳答案
解:(1)由表中数据利用欧姆定律可知,对应的电阻依次为2Ω、1.33Ω、1Ω、0.8Ω、0.67Ω、0.53Ω,所以R0中电流增大时电阻减小;
(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)进一步根据表中数据分析,R0中的I与U之间的关系为I=1.25U2,
当R0两端电压为2V时,电流I=1.25×22A=6A.
答:(1)由表中数据可知R0中电流增大时其电阻是减小的;
(2)此时电阻R的电功率为3.24W;
(3)R0两端电压为2V时其中的电流为6A.解析分析:(1)由表中数据利用欧姆定律分别求出R0的阻值,即可得出R0中电流增大时其电阻的变化;(2)由电路图可知,R0、R串联,先由表格得出1.8A时电阻R0的阻值,再根据串联电路的电压特点求出R两端的电压,再利用P=UI求出此时电阻R的电功率;(3)进一步分析电流跟电压之间的数量关系可找出电流I跟电压U之间的关系式,再求出R0两端电压为2V时对应的电流.点评:本题考查串联电路的特点和欧姆定律、电功率的计算,关键是公式及其变形的灵活运用,难点是通过数据分析归纳得出电流I跟电压U之间的关系式.
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