Question

17．有两个热敏电阻R₁、R₂和一个定值电阻R₀，R₁的阻值会因通过的电流增大导致温度升高时而增大，R₂的阻值会因通过的电流增大导致随温度升高时而减小，R₀的阻值不变，它们的电流随电压的变化曲线如图甲所示．由图可知，代表R₁的图线是③（填序号），R₀=10Ω．小明将R₂和R₀两个电阻连接成如图乙所示电路时电流表的示数为0.4A，由此可知，电源电压为7V．后来小明改变了该电路中的电源电压，闭合开关S，当电压表的示数为6V时，电阻R₂的电功率是2.4W．

Answer 1

分析 根据欧姆定律可知：电阻一定时，通过电阻的电流与电阻两端的电压成正比可知中间为R₀的I-U图象；再根据R₁的阻值会因通过的电流增大而增大，R₂的阻值会因通过的电流增大而减小确定两个热敏电阻的图象．
（1）从R₀的I-U图象中读出任意一组电流、电压值利用欧姆定律求出其大小；
（2）由图象读出0.4A时，R₂和 R₀两个电阻两端的电压，根据串联电路的电压关系求出电源的电压；
（3）先根据欧姆定律求出电压表的示数为6V时电路中的电流，再从图象中读出此时R₂两端的电压，最后利用P=UI求出电阻R₂的电功率．

解答 解：由甲图②可知，电流与电压成正比例函数，所以它代表R₀的I-U图线；
由甲中图①可知，电压增大，电流增大，但电流的变化量比电压的变化量大，根据欧姆定律可知它代表的电阻减小，即为R₂的I-U图线；
由甲中图③可知，电压增大，电流增大，电压的变化量大于电流的变化量，根据欧姆定律可知它代表的电阻变大，即为R₁的I-U图线；
（1）由R₀的I-U图线可知，当U₀=20V，I₀=2A，
由I=$\frac{U}{R}$可得：
R₀=$\frac{{U}_{0}}{{I}_{0}}$=$\frac{20V}{2A}$=10Ω；
（2）R₂和R₀串联，电路中的电流I=0.4A时，由图象可知对应的电压分别为U₀′=4V，U₂=3V，
因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以电源的电压：U=U₀′+U₂=4V+3V=7V；
（3）改变电源电压，当电压表的示数为6V即U₀″=6V时，电路中的电流为：
I″=$\frac{{U}_{0}″}{{R}_{0}}$=$\frac{6V}{10Ω}$=0.6A，
由图象可知，此时R₂两端的电压为U₂″=4V，
电阻R₂的电功率为P₂=U₂″I″=4V×0.6A=2.4W．
故答案为：10；7；2.4．

点评 本题考查学生的读图能力并能结合欧姆定律和电功率公式正确计算电路的电流、电压、电阻和电功率，关键是根据题意和所学知识确定三条图象代表的电阻．