Question

半導(dǎo)體材料的導(dǎo)電能力介于導(dǎo)體和絕緣體之間，其電阻受溫度影響較大．如圖所示，甲是某種半導(dǎo)體材料的電阻隨著溫度變化的關(guān)系圖象．根據(jù)這種半導(dǎo)體材料電阻的特性，小明和他的同學(xué)設(shè)計(jì)了一個(gè)電路圖乙所示，可以測(cè)定某一空間的溫度，使用的器材如下：半導(dǎo)體電阻R、電源（電壓恒定）、電流表（0～0.6A）、開(kāi)關(guān)、定值電阻R₀（10Ω）、導(dǎo)線若干．

（1）由圖象可知，隨著半導(dǎo)體電阻的溫度升高，其阻值將

變小

，電流表示數(shù)將

變大

．（選填“變大”、“變小”、或“不變”）
（2）定值電阻R₀的作用是

保護(hù)電路

．
（3）當(dāng)環(huán)境溫度為40℃時(shí)，電流表的讀數(shù)為0.4A，電源的電壓

12

V．
（4）若電流表的讀數(shù)為0.2A，則此時(shí)的環(huán)境溫度為

20

℃，半導(dǎo)體電阻兩端的電壓為

10

V．

Answer 1

分析：（1）由電路圖可知，半導(dǎo)體電阻R與R₀串聯(lián)，電流表測(cè)電路中的電流，根據(jù)圖象可知半導(dǎo)體電阻隨溫度的變化，電路中總電阻的變化，根據(jù)歐姆定律可知電路中電流的變化；
（2）串聯(lián)電阻具有保護(hù)電路的作用，防止電路電流過(guò)大燒壞元件；
（3）根據(jù)圖象讀出環(huán)境溫度為40℃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；
（4）根據(jù)歐姆定律求出電流表的讀數(shù)為0.2A時(shí)電路中的總電阻，根據(jù)電阻的串聯(lián)求出半導(dǎo)體電阻的阻值，根據(jù)圖象讀出環(huán)境溫度，再根據(jù)歐姆定律求出半導(dǎo)體電阻兩端的電壓．

解答：解：（1）由電路圖可知，半導(dǎo)體電阻R與R₀串聯(lián)，電流表測(cè)電路中的電流，
根據(jù)圖象可知，半導(dǎo)體電阻隨溫度升高而變小，此時(shí)電路中的總電阻變小，
根據(jù)歐姆定律可知，電路中的電流變大，即電流表的示數(shù)變大；
（2）定值電阻R₀的作用是保護(hù)電路，防止電路電流過(guò)大，燒壞電路元件；
（3）由圖象可知，當(dāng)環(huán)境溫度為40℃時(shí)，半導(dǎo)體電阻R=20Ω，
∵串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和，
∴電源的電壓：
U=I（R+R₀）=0.4A×（20Ω+10Ω）=12V；
（4）若電流表的讀數(shù)為0.2A，則電路中的總電阻：
R_總=

U

I′

=

12V

0.2A

=60Ω，
則半導(dǎo)體電阻的阻值：
R′=R_總-R₀=60Ω-10Ω=50Ω，
由圖象可知，對(duì)應(yīng)環(huán)境的溫度為20℃，
此時(shí)半導(dǎo)體電阻兩端的電壓：
U′=I′R′=0.2A×50Ω=10V．
故答案為：
（1）變小；變大；
（2）保護(hù)電路；
（3）12；
（4）20；10．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了串聯(lián)電路的特點(diǎn)和歐姆定律的應(yīng)用，培養(yǎng)了學(xué)生分析圖象的能力，看懂圖象和電路圖是解答的關(guān)鍵．