Question

12．现有两个热敏电阻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．

（1）据图甲可知，R₀的阻值是10Ω．
（2）实验过程中，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，此时R₂的电阻为7.5Ω，电源电压为7V．实验过程中，改变电源电压，当电压表的示数为11V时，电阻R₂的电功率是6.6W．

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，根据欧姆定律求出此时R₂的电阻，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11V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：由中间图象可知，电流与电压成正比例函数，所以它代表R₀的I-U图线；
由上边图象可知，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；
从下边图象可知，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的阻值：
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，
此时R₂的电阻：
R₂=$\frac{{U}_{2}}{I}$=$\frac{3V}{0.4A}$=7.5Ω，
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；
改变电源电压，当电压表的示数为11V时，即U₀″=11V，
电路中的电流：
I″=$\frac{{U}_{0}″}{{R}_{0}}$=$\frac{11V}{10Ω}$=1.1A，
由图象可知，此时R₂两端的电压为U₂″=6V，
电阻R₂的电功率：
P₂=U₂″I″=6V×1.1A=6.6W．
故答案为：（1）10；（2）7.5；7；6.6．

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．