Question

影響物質(zhì)材料電阻率的因數(shù)很多，一般金屬材料的電阻率隨溫度的升高而增大，半導(dǎo)體材料的電阻率則與之相反隨溫度的升高而減小，某課題研究組在研究某種導(dǎo)電材料的用電器Z的導(dǎo)電規(guī)律時，利用如圖（甲）所示的分壓電路測得其電壓與電流的關(guān)系如下表所示：

U（V）	0.40	0.60	0.80	1.00	1.20	1.50	1.60
I（A）	0.20	0.45	0.80	1.25	1.80	2.81	3.20

（1）根據(jù)表中數(shù)據(jù)，判斷用電器件Z可能由

半導(dǎo)體

材料組成？
（2）把用電器件Z接入如圖（乙）所示電路中，電流表讀數(shù)為1.8A，電池的電動勢為3V，內(nèi)阻不計，則電阻R的電功率為

3.24

W
（3）根據(jù)表中的數(shù)據(jù)找出該用電器件Z的電流隨電壓變化的規(guī)律是I=KUⁿ，則式中n=

2

，K=

1.25

，K的單位是

A/V²

．

Answer 1

分析：（1）根據(jù)表中實驗數(shù)據(jù)，應(yīng)用歐姆定律求出Z的阻值，根據(jù)Z阻值的變化情況判斷Z是由什么材料制造的．
（2）由表中實驗數(shù)據(jù)找出電流為1.8A時用電器件Z的電壓，由串聯(lián)電路特點求出電阻R兩端電壓，由P=UI求出電阻電功率．
（3）把表中實驗數(shù)據(jù)代入I=kUⁿ，然后求出系數(shù)k．

解答：解：（1）根據(jù)表中實驗數(shù)據(jù)，由歐姆定律可知，R₁=

U1

I1

=

0.4

0.2

Ω=2Ω；R₂=

U2

I2

=

1.6

3.2

Ω=0.5Ω．所以隨電壓增加，Z的阻值減小，
隨電壓U與電流I的增加，Z的溫度升高，阻值減小，由此可知，Z是由半導(dǎo)體材料制作的．
（2）由表中實驗數(shù)據(jù)可知，當(dāng)電流為1.8A時，電器元件Z兩端的電壓是1.2V，
由電路圖2可知，電阻R與Z串聯(lián)，電阻R兩端的電壓U_R=U-U_Z=3V-1.2V=1.8V，
電阻R的電功率P_R=U_RI=1.8V×1.8A=3.24W；
（3）把U₁=0.4V，I₁=0.2A，代入I=kUⁿ得：0.2=k×0.4ⁿ ①，
把U₁=1.6V，I₁=3.2A，代入I=kUⁿ得：3.2=k×1.6ⁿ     ②，
由①②解得：n=2，k=1.25A/V²；
故答案為：（1）半導(dǎo)體； （2）3.24；（3）2，1.25，A/V²

點評：本題考查了實驗數(shù)據(jù)分析，熟練應(yīng)用歐姆定律、串聯(lián)電路特點是正確解題的關(guān)鍵．