Question

17．有兩個(gè)熱敏電阻R₁、R₂和一個(gè)定值電阻R₀，R₁的阻值會(huì)因通過的電流增大導(dǎo)致溫度升高時(shí)而增大，R₂的阻值會(huì)因通過的電流增大導(dǎo)致隨溫度升高時(shí)而減小，R₀的阻值不變，它們的電流隨電壓的變化曲線如圖甲所示．由圖可知，代表R₁的圖線是③（填序號(hào)），R₀=10Ω．小明將R₂和R₀兩個(gè)電阻連接成如圖乙所示電路時(shí)電流表的示數(shù)為0.4A，由此可知，電源電壓為7V．后來小明改變了該電路中的電源電壓，閉合開關(guān)S，當(dāng)電壓表的示數(shù)為6V時(shí)，電阻R₂的電功率是2.4W．

Answer 1

分析 根據(jù)歐姆定律可知：電阻一定時(shí)，通過電阻的電流與電阻兩端的電壓成正比可知中間為R₀的I-U圖象；再根據(jù)R₁的阻值會(huì)因通過的電流增大而增大，R₂的阻值會(huì)因通過的電流增大而減小確定兩個(gè)熱敏電阻的圖象．
（1）從R₀的I-U圖象中讀出任意一組電流、電壓值利用歐姆定律求出其大��；
（2）由圖象讀出0.4A時(shí)，R₂和 R₀兩個(gè)電阻兩端的電壓，根據(jù)串聯(lián)電路的電壓關(guān)系求出電源的電壓；
（3）先根據(jù)歐姆定律求出電壓表的示數(shù)為6V時(shí)電路中的電流，再?gòu)膱D象中讀出此時(shí)R₂兩端的電壓，最后利用P=UI求出電阻R₂的電功率．

解答 解：由甲圖②可知，電流與電壓成正比例函數(shù)，所以它代表R₀的I-U圖線；
由甲中圖①可知，電壓增大，電流增大，但電流的變化量比電壓的變化量大，根據(jù)歐姆定律可知它代表的電阻減小，即為R₂的I-U圖線；
由甲中圖③可知，電壓增大，電流增大，電壓的變化量大于電流的變化量，根據(jù)歐姆定律可知它代表的電阻變大，即為R₁的I-U圖線；
（1）由R₀的I-U圖線可知，當(dāng)U₀=20V，I₀=2A，
由I=$\frac{U}{R}$可得：
R₀=$\frac{{U}_{0}}{{I}_{0}}$=$\frac{20V}{2A}$=10Ω；
（2）R₂和R₀串聯(lián)，電路中的電流I=0.4A時(shí)，由圖象可知對(duì)應(yīng)的電壓分別為U₀′=4V，U₂=3V，
因串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和，所以電源的電壓：U=U₀′+U₂=4V+3V=7V；
（3）改變電源電壓，當(dāng)電壓表的示數(shù)為6V即U₀″=6V時(shí)，電路中的電流為：
I″=$\frac{{U}_{0}″}{{R}_{0}}$=$\frac{6V}{10Ω}$=0.6A，
由圖象可知，此時(shí)R₂兩端的電壓為U₂″=4V，
電阻R₂的電功率為P₂=U₂″I″=4V×0.6A=2.4W．
故答案為：10；7；2.4．

點(diǎn)評(píng) 本題考查學(xué)生的讀圖能力并能結(jié)合歐姆定律和電功率公式正確計(jì)算電路的電流、電壓、電阻和電功率，關(guān)鍵是根據(jù)題意和所學(xué)知識(shí)確定三條圖象代表的電阻．