Question

現有兩個電阻元件甲、乙，其中甲是由金屬材料制成的，它的電阻隨溫度的升高而增大，乙是由某種半導體材料制成的，其電阻隨溫度的升高而減小．現將其中一個元件R₀接入電路中進行測試，測得其電流與加在它兩端的電壓值，測試數據如下表：

U/V	0.40	0.60	0.80	1.00	1.20	1.50	2.00
I/A	0.20	0.45	0.80	1.25	1.80	2.81	5.00

（1）根據表中數據，判斷元件R₀可能是上述的甲元件還是乙元件？并簡要說明理由．
（2）把該元件R₀接入如圖所示的電路中，已知電路中的電源電壓為3V，閉合開關后，電流表讀數為1.25A，求定值電阻R的電功率為多大？

Answer 1

解：（1）R₀是乙元件．由測試數據根據公式P=UI熱功率越來越大，而電阻R=越來越小，說明電阻隨溫度的升高而減小，所以是半導體材料制成的，故為乙元件．
（2）如圖，R₀與R串聯，當I=1.25A時，查表可知R₀兩端的電壓U₁為：U₁=1.00V
∴R兩端的電壓U₂為：U₂=U-U₁=3V-1V=2V，
定值電阻R的電功率為P₂=U₂I=2V×1.25A=2.5W．
答：此時定值電阻R的電功率為2.5W．
分析：（1）由圖數據可看出隨溫度升高，電阻越來越小，故為半導體材料．
（2）元件R₀接入電路，電流表讀數為1.25A，可看出對應電壓，已知電源電壓，從而求出R兩端電壓，進而算出電阻R的電功率．
點評：本題考查電功率的計算，關鍵是公式及其變形的靈活運用，難點是學會通過表中的數據解決問題，還要知道串聯電路電壓的規律．