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。如图甲是某种半导体材料的电阻随温度变化的关系图像。根据这种半导体材料电阻的特性,小明和他的同学设计了一个电路(如图乙),可以测定某一空间的温度,其中电源电压是12V,定值电阻R0的阻值为10Ω。(1)半导体的电阻随温度的升高而 。(增大或减小)

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。如图甲是某种半导体材料的电阻随温度变化的关系图像。根据这种半导体材料电阻的特性,小明和他的同学设计了一个电路(如图乙),可以测定某一空间的温度,其中电源电压是12V,定值电阻R0的阻值为10Ω。(1)半导体的电阻随温度的升高而 。(增大或减小)

(8分)

(1)减小

--------1分

解:由题意可知

(2)由图像可知当t=20℃时, 半导体电阻的阻值R1=50Ω,因为电阻R与R为串联,所以当环境温度为20℃时,电流表的示数I1=

=

=0.2A;

--------2分

(3)当电

流表的读数为I2=0.4A时, 定值电阻R的两端电压 U=I2R=0.4A×

10Ω=4V,所以半导体电阻的两端电压 UR=U-U=12V-4V=8V,所以半导体电阻的阻值R2=

=

=20Ω,由图像可知当R=20Ω,t=40℃; --------2分

(4)由图像可知当t=100℃时,半导体电阻的阻值 R3=10Ω,

此时电流表的示数为I3=

=

=0.6A, --------1分

所以半导体电阻的电功率

P=I32R=(0.6A)2×10Ω=3.6W。 --------2分