Question

半導(dǎo)體材料的導(dǎo)電能力介于導(dǎo)體和絕緣體之間，其電阻受溫度影響較大。下表是班上探究小組對(duì)某種半導(dǎo)體材料的電阻R隨溫度變化所測(cè)量的有關(guān)數(shù)據(jù)。

環(huán)境溫度/℃	20	30	40	60	80	100
半導(dǎo)體材料電阻R/Ω	50.0	24.9	20.0	13.2	11.1	10.0

根據(jù)這種半導(dǎo)體材料電阻的特性，小明和他的同學(xué)設(shè)計(jì)了一個(gè)如圖所示的電路，可以測(cè)定某一空間的溫度。使用的器材如下：半導(dǎo)體電阻R、電源、電流表（0～0.6A）、開關(guān)S、定值電阻R₀（10Ω）、導(dǎo)線若干。

（1）當(dāng)環(huán)境溫度為20℃時(shí)，電流表的讀數(shù)為0.2A，求電源的電壓。

（2）當(dāng)電流表的讀數(shù)為0.4A時(shí)，求當(dāng)時(shí)環(huán)境溫度。

 

Answer 1

【答案】

解：(1)由表中數(shù)據(jù)知：

當(dāng)t=20℃時(shí)，半導(dǎo)體材料電阻R=50.0Ω                            (1分)

電源的電壓U=IR+IR₀=0.2A×50.0Ω+0.2A×10Ω=12V                  (3分)

(2)R₀兩端的電壓U₀=IR₀=0.4A×10Ω=4V                             (5分)

半導(dǎo)體材料電阻兩端的電壓U_R=U-U₀=12V-4V=8V                   (7分)

由歐姆定律得：半導(dǎo)體電阻的阻值是R===20Ω             (9分)

由表中數(shù)據(jù)知： 環(huán)境溫度是40℃              

【解析】(1)由表中數(shù)據(jù)知：

當(dāng)t=20℃時(shí)，半導(dǎo)體材料電阻R=50.0Ω                           

電源的電壓U=IR+IR₀=0.2A×50.0Ω+0.2A×10Ω=12V                

(2)R₀兩端的電壓U₀=IR₀=0.4A×10Ω=4V                             

半導(dǎo)體材料電阻兩端的電壓U_R=U-U₀=12V-4V=8V                   

由歐姆定律得：半導(dǎo)體電阻的阻值是R===20Ω             

由表中數(shù)據(jù)知： 環(huán)境溫度是40℃