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.下表是班上探究小组对某种半导体材料的电阻R随温度变化所测量的有关数据.
| 环境温度/℃ | 20 | 30 | 40 | 60 | 80 | 100 |
| 半导体材料电阻R/Ω | 50.0 | 24.9 | 20.0 | 13.2 | 11.1 | 10.0 |
(1)当环境温度为20℃时,电流表的读数为0.2A,求电源的电压.
(2)当电流表的读数为0.4A时,求当时环境温度.
试题答案
解:(1)由表中数据知:
当t=20℃时,半导体材料电阻R=50.0Ω,
电源的电压U=IR+IR0=0.2A×50.0Ω+0.2A×10Ω=12V;
(2)当电流表的读数为0.4A时:
R0两端的电压U0=IR0=0.4A×10Ω=4V,
半导体材料电阻两端的电压UR=U-U0=12V-4V=8V,
半导体电阻的阻值是R===20Ω,
由表中数据知:环境温度是40℃.
答:(1)电源的电压为12V;
(2)当电流表的读数为0.4A时,环境温度为40℃.
试题解析
(1)由表格可得20℃时半导体的电阻值R,然后根据串联电路的特点和欧姆定律求出电源电压.
(2)由欧姆定律求出电流为0.4A是定值电阻电压,根据串联电路的电压特点求出此时半导体电阻两端的电压,再由欧姆定律求出半导体电阻的阻值,最后由表格得出环境温度.
点评:本题考查了串联电路的特点和欧姆定律的计算,能根据表格获取某温度下的电阻值是解题的前提与关键.
物理解题技巧分享:决定蒸发快慢的因素:蒸发吸热要致冷,快慢因素三方面,温度高低接触面,空气流动摇扇子。