半导体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，如图甲所示是某种半导...

半导体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，如图甲所示是某种半导体材料的电阻随温度变化的关系图象．根据这种半导体材料电阻的特性，某物理兴趣小组的同学设计了如图乙所示的电路，用来测量某一环境的温度，已知定值电阻R=10Ω，电源电压保持不变．
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（1）当环境温度为20℃时，电流表的示数为0.2A，电源电压是多少？
（2）电流表的示数为0.4A时，当时的环境温度是多少？

（1）由图象得出20℃时半导体的电阻值R，然后根据串联电路的特点、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，由串联电路的特点求出此时半导体电阻两端的电压，由欧姆定律求出半导体电阻的阻值，最后根据半导体电阻值由图象求出环境温度．【解析】（1）当t=20℃时，由图象知半导体的电阻R=50Ω，电路电流I=0.2A， U1=IR=0.2A×50Ω=10V，U2=IR=0.2A×10Ω=2V，电源电压U=U1+U2=10V+2V=12V．（2）当I'=0.4A时，定值电阻电压U'1=I'R=0.4A×10Ω=4V，此时半导体电压U'1=U-U'2=12-4V=8V，此时半导体电阻R'===20Ω，当半导体电阻阻值是20Ω时，由图象知环境温度是40℃．答：（1）电源电压是12V．（2）电流表的示数为0.4A时，当时的环境温度是40℃．

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考点分析：

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如图1，电源电压为9V且保持不变，电流表的量程为0～0.6A，电压表的量程为0～15V，灯泡标有“6V 6W”字样，灯泡电流随电压变化关系如图2所示，求：
（1）灯泡正常发光时的电阻．
（2）当电流表示数为0.4A时，电压表的示数．
（3）为了保证电路安全，滑动变阻器接入电路中的最小阻值．
（4）当滑动变阻器接入电路中的最小的时候，整个电路消耗的总功率．

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把20Ω的电阻R₁和30Ω的电阻R₂串联起来，接在电压为6V的电源上．闭合开关后，求：
（1）电流表的示数；
（2）电路消耗的总功率；
（3）通电10min电阻R₁所消耗的电能．

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试题属性

题型：解答题
难度：中等