Question

影響物質材料電阻的因數很多，一般金屬材料的電阻隨溫度的升高而增大，半導體材料的電阻隨溫度的升高而減少．課題組在研究某種導電材料的用電器件Z的導電規律時，利用圖（1）分壓電路測得其電壓與電流的關系如表所示：

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）根據表中數據，判斷用電器件Z可能由______材料組成；
（2）把用電器件Z接入圖（2）電路中，電流表的示數為1.8A，電池的電動勢為3V，內阻不計，則電阻R的電功率為______W；
（3）根據表中的數據找出該用電器Z的電流隨電壓變化的規律是：I=kUⁿ，則k的數值為______．

Answer 1

【答案】分析：（1）根據表中實驗數據，應用歐姆定律求出Z的阻值，根據Z阻值的變化情況判斷Z是由什么材料制造的．
（2）由表中實驗數據找出電流為1.8A時用電器件Z的電壓，由串聯電路特點求出電阻R兩端電壓，由P=UI求出電阻電功率．
（3）把表中實驗數據代入I=kUⁿ，然后求出系數k．
解答：解：（1）根據表中實驗數據，由歐姆定律可知，隨電壓增加，Z的阻值減小，
隨電壓U與電流I的增加，Z的功率P=UI變大，Z的溫度升高，阻值減小，由此可知，Z是由半導體材料制作的．
（2）由表中實驗數據可知，當電流為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，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=1.25；
故答案為：（1）半導體；（2）3.24；（3）1.25．
點評：本題考查了實驗數據分析，熟練應用歐姆定律、串聯電路特點是正確解題的關鍵．