Question

【题目】半导体材料的导电能力介于导体和绝缘体之间，其电阻受温度影响较大，如图甲是某种半导体材料的电阻随温度变化的关系图象，根据这种半导体材料电阻的特性，老师带领课外小组的同学们设计了一个电路（图乙），可以测定某一空间的温度．使用的器材 有：半导体电阻、电源、电流表（0∽0.6A）、开关、定值电阻R0（10Ω）、导线若干．

（1）当环境温度为20℃时，电流表的读数为0.2A，求电源的电压？
（2）电流表的读数为0.4A时，求当时环境温度？

Answer 1

【答案】
（1）解：由图象可知，温度为20℃时，半导体电阻阻值R=50Ω，

因为串联电路中总电阻等于各分电阻之和；

所以由I= 可得，电源的电压：

U=I（R+R0）=0.2A×（50Ω+10Ω）=12V

（2）解：当电流表的示数I′=0.4A时，由I= 可得电路总电阻：

R总= = =30Ω，

根据串联电路中总电阻等于各分电阻之和可知：

半导体电阻的阻值：

R′=R总﹣R0=30Ω﹣10Ω=20Ω，

由R﹣t图象知，半导体电阻为20Ω时，环境温度是40℃

【解析】（1）由图象找出t=20℃时半导体电阻的阻值，根据电阻的串联和欧姆定律求出电源的电压；（2）根据欧姆定律求出电流表读数为0.4A时电路中的总电阻，利用电阻的串联求出半导体的电阻，然后由图象读出环境的温度；
【考点精析】掌握欧姆定律及其应用是解答本题的根本，需要知道欧姆定律的应用： ① 同一个电阻，阻值不变，与电流和电压无关 但加在这个电阻两端的电压增大时，通过的电流也增大．（R=U/I） ② 当电压不变时，电阻越大，则通过的电流就越小．（I=U/R） ③ 当电流一定时，电阻越大，则电阻两端的电压就越大．（U=IR）．