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,如图甲是某半导体材料的电阻随温度变化的关系图象.根据这种

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  • 解题思路:(1)如果没有定值电阻的话,则当半导体电阻越来越小的时候,电路中的电流就会越来越大,可能会烧坏电流表;(2)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;(3)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;

    (1)由图可知,半导体电阻R与定值电阻R0串联,当半导体电阻越来越小的时候,根据欧姆定律可知,电路中的电流越来越大,应该给电路中串联一个定值电阻,这样就可以防止电路中的电流过大而烧坏仪表;

    (2)由图象可知,温度为20℃时,半导体电阻阻值R=50Ω,

    ∵串联电路中总电阻等于各分电阻之和,

    ∴由欧姆定律可得,电源的电压:

    U=I(R+R0)=0.2A×(50Ω+10Ω)=12V;

    (3)当电流表的示数I′=0.4A时,电路总电阻:

    R=[U

    I′=

    12V/0.4A]=30Ω,

    半导体电阻的阻值:

    R′=R-R0=30Ω-10Ω=20Ω,

    由R-t图象知,半导体电阻为20Ω时,环境温度是40℃.

    答:(1)定值电阻R0的作用是保护电路作用;

    (2)电源的电压为12V;

    (3)电流表的读数为0.4A时,环境温度为40℃.

    点评:

    本题考点: 电路的动态分析.

    考点点评: 本题考查了学生的识图能力与欧姆定律的应用,根据图象获取某温度下的电阻值是解题的前提与关键.

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