16.現(xiàn)有兩個電阻元件,其中一個是由金屬材料制成的,它的電阻隨溫度的升高而增大,另一個是由半導體材料制成的,其電阻隨溫度的升高而減小.現(xiàn)對其中一個電阻元件R0進行測試,測得其電流與加在它兩端的電壓值,測試數(shù)據(jù)如下表:

次數(shù)
物理量/單位
12345678
U/V0.400.600.801.001.201.401.601.80
I/A0.200.450.801.251.802.453.204.05
(1)請根據(jù)表中數(shù)據(jù),判斷元件R0可能是由上述哪類材料制成的?并說明理由.
(2)把定值電阻R和元件R0接入如圖所示的電路中,閉合開關后,電流表讀數(shù)為0.8A.已知電路中電源電壓恒為3V,此時定值電阻R的電功率為多少瓦?

分析 (1)根據(jù)歐姆定律結(jié)合表格數(shù)據(jù)得出元件R0阻值的變化,然后判斷其材料;
(2)由電路圖可知,R0、R串聯(lián),先由表格得出0.8A時電阻R0兩端的電壓,再根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點求出R兩端的電壓,再利用P=UI求出此時電阻R的電功率.

解答 解:(1)由I=$\frac{U}{R}$的變形式R=$\frac{U}{I}$可得:
表中數(shù)據(jù)對應的電阻依次為2Ω、1.33Ω、1Ω、0.8Ω、0.67Ω、0.57Ω、0.5Ω、0.44Ω,
由P=UI可知,電流和電壓增大時,發(fā)熱功率變大,
綜上可知,電阻的阻值隨著溫度的升高而減小,故為半導體材料;
(2)把定值電阻R和元件R0接入如圖所示的電路中,
由表中數(shù)據(jù)可知,當電流為0.8A時,R0兩端電壓U0=0.8V,
因串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和,
所以,R兩端電壓:
UR=U-U0=3V-0.8V=2.2V,
則R的電功率:
PR=URI=2.2V×0.8A=1.76W.
答:(1)元件R0可能是由半導體材料制成的;因為當電流增大時,發(fā)熱功率大,溫度高,電阻;
(2)此時定值電阻R的電功率為1.76W.

點評 本題考查串聯(lián)電路的特點和歐姆定律、電功率的計算,從表格數(shù)據(jù)中獲取有用的信息是關鍵.

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