Question

【題目】現有兩個電阻元件，其中一個是由金屬材料制成的，它的電阻隨溫度的升高而增大，另一個是由半導體材料制成的，其電阻隨溫度的升高而減小．現對其中一個電阻元件R0進行測試，測得其電流與加在它兩端的電壓值，測試數據如下表：

次數 物理量/單位	1	2	3	4	5	6	7	8
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）請根據表中數據，判斷元件R0可能是由上述哪類材料制成的？并說明理由．
（2）把定值電阻R和元件R0接入如圖所示的電路中，閉合開關后，電流表讀數為0.8A．已知電路中電源電壓恒為3V，此時定值電阻R的電功率為多少瓦？

Answer 1

【答案】
（1）解：由I= 的變形式R= 可得：

表中數據對應的電阻依次為2Ω、1.33Ω、1Ω、0.8Ω、0.67Ω、0.57Ω、0.5Ω、0.44Ω，

由P=UI可知，電流和電壓增大時，發熱功率變大，

綜上可知，電阻的阻值隨著溫度的升高而減小，故為半導體材料

（2）解：把定值電阻R和元件R0接入如圖所示的電路中，

由表中數據可知，當電流為0.8A時，R0兩端電壓U0=0.8V，

因串聯電路中總電壓等于各分電壓之和，

所以，R兩端電壓：

UR=U﹣U0=3V﹣0.8V=2.2V，

則R的電功率：

PR=URI=2.2V×0.8A=1.76W

【解析】（1）根據歐姆定律結合表格數據得出元件R0阻值的變化，然后判斷其材料；（2）由電路圖可知，R0、R串聯，先由表格得出0.8A時電阻R0兩端的電壓，再根據串聯電路的電壓特點求出R兩端的電壓，再利用P=UI求出此時電阻R的電功率．
【考點精析】解答此題的關鍵在于理解歐姆定律及其應用的相關知識，掌握歐姆定律的應用： ① 同一個電阻，阻值不變，與電流和電壓無關 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），以及對電功率的計算公式的理解，了解計算電功率公式：P =W/t ；P=UI ; 式中單位P→瓦(w)；W→焦；t→秒；U→伏（V）；I→安（A）計算電功率還可用公式：P=I2R和P= U2/R．