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    8．现有一个电阻元件R，该电阻元件可能是由金属材料制成的，其电阻随温度的升高而增大，可能是由半导体材料制成的，其电阻随温度的升高而减小．现对该电阻元件R进行测试，测得其电流与加在它两端的电压的数据如下表所示．
    次数
    物理量    		12345678
    U/V0.40.60.81.01.21.41.61.8
    I/A0.040.090.160.250.360.490.640.81
    （1）请根据表中数据，判断电阻元件R可能是由上述半导体材料制成的．

    （2）电阻元件R和定值电阻R0连接成如图甲所示的电路测量教室内气温．若保持电源电压不变，当教室内气温升高时，电压表和电流表的示数变化为D．
    A．电压表和电流表示数都变大
    B．电压表和电流表示数都变小
    C．电压表示数变大，电流表示数变小
    D．电压表示数变小，电流表示数变大
    （3）电阻元件R和定值电阻R1连接成如图乙所示的电路．若保持电源电压不变，只闭合开关S1，此时电流表示数为0.25A，再闭合开关S2，此时电流表示数为0.45A，则定值电阻R1的阻值为多少？
    （4）电阻元件R和阻值为10Ω的定值电阻R2连接成如图丙所示的电路．调节电源电压，电压表示数为2V，求此时电源电压为多少？

    分析 （1）根据欧姆定律的变形公式R=$\frac{U}{I}$可知，电阻随电压的增大，阻值如何变化，从而判断元件R0是由上述哪类材料制成的．
    （2）根据温度升高时电阻变小，分压少，电流大；
    （3）根据表中的数据知当电流为0.25A时的电压，再根据并联电路电压和电流的规律，算出R1的阻值；
    （4）根据表中的数据得出电阻元件R的I与U的关系，算出电源电压．

    解答 解：（1）利用公式R=$\frac{U}{I}$分别计算不同电压下的电阻值，即10Ω、6.67Ω、5Ω、4Ω、3.33Ω、2.86Ω、2.5Ω、2.22Ω，可见，电阻的阻值随着温度的升高而减小，故为半导体材料．
    （2）根据温度升高时电阻变小，根据欧姆定律I=$\frac{U}{R}$知电流变大，R0两端的电压：U0=IR0增大，R两端的电压：UR=U-U0减小；故电压表减小，电流表增大，故D正确；
    （3）查表可知，当电阻元件R的I=0.25A，U=1V．
    因为电阻元件R与定值电阻R1并联，所以定值电阻R1两端的电压与电阻元件两端的电压相等即 UR=U1=1V，
    因为并联电路干路电流等于各用电器电流之和即I=I1+IR，故I1=I-IR=0.45A-0.25A=0.2A；
    故电阻R1的阻值为：R1=$\frac{{U}_{1}}{{I}_{1}}$=$\frac{1V}{0.2A}$=5Ω；
    （4）析表中数据可知：流过电阻元件R的电流I与它两端电压U的平方成正比，
    不妨设I=kU2，将I=0.04A，U=0.4V代入得：k=0.25；
    则通过阻元件R的电流I和它两端电压U的关系式是：I=0.25U2；
    故当电压U=2V时，电流I=1A；
    定值电阻R2两端的电压为：U2=IR2=1A×10Ω=10V，
    故电源电压U=U2+UR=10V+2V=12V
    答：（1）半导体；（2）D；（3）电阻R1的阻值为5Ω；（4）电源电压为12V．

    点评 本题考查串并联电路的特点和欧姆定律，关键是公式及其变形的灵活运用，难点是通过数据分析归纳得出电流I跟电压U之间的关系式．

    练习册系列答案
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