【題目】物體電阻與溫度的關(guān)系 當(dāng)溫度不斷升高 ,物體的電阻是否會(huì)不斷變大 ,最終變成無限大呢 ?其實(shí) ,不同 材料的物體情況各有不同。 金屬導(dǎo)體 ,如鐵 、銅等 ,其電阻率 (電阻率是用來 表示各種物質(zhì)電阻特性的物 理量 )隨溫度的升高而變大 。這是因?yàn)闇囟壬?,金屬材料中自由電子運(yùn)動(dòng)的阻力 會(huì)增大 ,電阻就會(huì)不斷變大 。到了 一定溫度 ,物態(tài)開始發(fā)生變化 ,例如 :從固體變 成液體 ,再從液體變成氣體 。在物態(tài)變化時(shí) ,由于原子的排列變得 更為混亂 、分 散,電阻率還會(huì)出現(xiàn)跳躍式的 上升。 半導(dǎo)體 ,由于其特殊的晶體結(jié)構(gòu) ,所以具有特殊的性質(zhì) 。如硅 、鍺等元素 , 它們原子核的最外層有 4 個(gè)電子,既不容易掙脫束縛 ,也沒有被原子核緊緊束縛,所 以半導(dǎo)體的導(dǎo)電性介于導(dǎo)體和絕緣體之間 。但溫度升高 ,半導(dǎo)體原子最外 層的電子 獲得能量 ,掙脫原子核的束縛成為自由電子 ,可供其他電子移動(dòng)的空穴增多 ,所以導(dǎo) 電性能增加 ,電阻率下降。摻有雜質(zhì)的半導(dǎo)體變化較為復(fù)雜 ,當(dāng)溫度從絕對零度 上 升 ,半導(dǎo)體的電阻率先是減小 ,到了絕大部分的帶電粒子離開他們的載體后,會(huì)因帶電粒子的活動(dòng)力下降而稍微 上升。當(dāng)溫度升得 更高 ,半導(dǎo)體會(huì)產(chǎn)生新的載體 (和未摻雜質(zhì)的半導(dǎo)體 一樣),于是電阻率會(huì)再度下降。 絕緣體和電解質(zhì) ,它們的電阻率與溫度的關(guān)系 一般不成比例。 還有 一些物體 ,如錳銅合金和鎳鉻合金 ,其電阻率隨溫度變化極小 ,可以利用它 們的這種性質(zhì)來制作標(biāo)準(zhǔn)電阻。 當(dāng)溫度極高時(shí) ,物質(zhì)就會(huì)進(jìn)入新的狀態(tài) ,成為等離子體 。此時(shí),原子被電離 , 電子溢出 ,原子核組合成離子團(tuán) ,因此即使原本物質(zhì)是絕緣體 ,成為等離子體后也可 導(dǎo)電。 如果溫度 更高會(huì)是什么情況 ?據(jù)報(bào)道 ,美國能源部布魯克海文國家實(shí)驗(yàn)室下屬的 研究小組 ,利用相對論重離子對撞機(jī)成功地制造出有史以來最高溫度 ,該極端狀態(tài)產(chǎn) 生的物質(zhì)成為新的夸克膠子混合態(tài) ,其溫度約為四萬億攝氏度 ,是太陽核心溫度的 25 萬倍 。 這種物質(zhì)存在的時(shí)間極短 ( 大約只有 10s~28s ), 所以它的電性質(zhì)尚不明 確。 總之 ,物體電阻與溫度之間的關(guān)系非常復(fù)雜 ,溫度升高到 一定程度時(shí) ,物體的電 阻并不一定會(huì)變得無限大,使得電流完全無法通過。
請根據(jù)上述材料,回答下列問題:
()絕緣體成為等離子體后__________導(dǎo)電.(選填“能夠”或“不能”)
()本文的第二自然段,研究的科學(xué)問題的自變量是溫度,因變量是__________.
()一般情況下,隨著溫度的升高,下列說法正確的是__________.
A.金屬導(dǎo)體的導(dǎo)電性會(huì)增強(qiáng)
B.半導(dǎo)體材料的電阻率可能會(huì)減小
C.用鎳鉻合金制成的滑動(dòng)變阻器的最大阻值變小
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【題目】家里某用電器發(fā)生短路,熔絲立即熔斷,用下列方法進(jìn)行檢測,如圖所示,斷開所有用電器的開關(guān),用一個(gè)額定電壓為220V的白熾燈L作為“校驗(yàn)燈”,與熔斷的熔絲并聯(lián),然后只閉合S、S1,若L正常發(fā)光,說明L1_______;只閉合S、S2,若L發(fā)出暗紅色的光(發(fā)光不正常),說明L2______。(選填“正!、“短路”或“斷路”)
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【題目】如圖所示電路,電源不變,當(dāng)閉合,斷開時(shí),電流表示數(shù)為安,電壓表示數(shù)為伏;將兩表互換位置,并同時(shí)閉合和時(shí),電流表的示數(shù)為安,則下列說法正確的是( )
A. 電壓表示數(shù)仍為伏 B. 的阻值為歐
C. 電路總電阻為歐 D. 此時(shí)被短路
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【題目】實(shí)驗(yàn)桌上有如下器材:符合實(shí)驗(yàn)要求的電源、已調(diào)零的電壓表,電阻箱、定值電阻、開關(guān)各一個(gè),導(dǎo)線若干.請利用上述實(shí)驗(yàn)器材,設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)證明:在串聯(lián)電路中,其中一個(gè)電阻的阻值增大,其兩端的電壓也增大.要求:()畫出實(shí)驗(yàn)電路圖;__________()寫出實(shí)驗(yàn)步驟;__________()畫出實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄表.______________
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【題目】()如圖所示,將截面磨光的兩鉛柱對接并緊壓在一起,下面掛很重的物體也不能將它們分開.這個(gè)現(xiàn)象說明:__________.
()在量筒中裝一半清水,用細(xì)管在水的下面注入硫酸銅溶液,可觀察到無色的清水與藍(lán)色硫酸銅溶液之間有明顯的界面,靜放天后,界面變得模糊不清.這種現(xiàn)象叫做__________現(xiàn)象,用分子動(dòng)理論解釋成因;一是分子之間有空隙,二是分子在__________.
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【題目】如圖所示,用固定在墻上的三角支架ABC放置空調(diào)室外機(jī).如果A處螺釘松脫,則支架會(huì)繞_______點(diǎn)傾翻.己知AB長40cm,AC長30cm,室外機(jī)的重力為300N,正好處在AB中點(diǎn)處,則A處螺釘?shù)乃嚼?/span>______N(支架重力不計(jì)).為了安全,室外機(jī)應(yīng)盡量______(靠近/遠(yuǎn)離、墻壁.
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【題目】如圖所示,燈L標(biāo)有“6V 3W”字樣,電源電壓恒為6V,定值電阻R=6Ω,設(shè)燈L的阻
值不隨溫度變化而變化.求:
(1)燈L正常發(fā)光時(shí)的電阻是___________Ω;
(2)只閉合S1,S3時(shí),電阻R在60s內(nèi)產(chǎn)生的熱量是_________ J;
(3)要使整個(gè)電路消耗的電功率最小(且電路電流不為0),各開關(guān)的合 閉情況應(yīng)_________;此時(shí)的最小電功率為_______W.
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【題目】如圖甲所示,是某同學(xué)在測量物體長度時(shí)的兩種情況,讀數(shù)時(shí)視線正確的是_____(選填“A”或“B”),物體的長度為_____cm.圖乙中秒表讀數(shù)為_____。
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【題目】小明利用壓力傳感器、電磁繼電器、阻值可調(diào)的電阻R等元件,設(shè)計(jì)了一個(gè)汽車超載自動(dòng)報(bào)警電路,如圖1所示.他了解到這種壓力傳感器所受壓力越大時(shí),輸出的電壓U就越大,二者的關(guān)系如圖2所示.閉合開關(guān)S,當(dāng)繼電器線圈中電流大于或等于20mA時(shí),銜鐵被吸合.已知傳感器的輸出電壓U即為繼電器控制電路的電源電壓,線圈的電阻為20Ω.
(1)車輛不超載時(shí),工作電路中綠燈亮;當(dāng)傳感器所受壓力增大到一定程度時(shí),紅燈亮,說明汽車超載.請你判斷燈 (填“L1”或“L2”)是紅燈;
(2)某水平公路橋禁止質(zhì)量大于或等于20t的車輛通行,要用小強(qiáng)設(shè)計(jì)的裝置為此橋報(bào)警,R的阻值應(yīng)調(diào)節(jié)為多少?
(3)在水平路面上,要使該裝置報(bào)警,通過車輛的最小重力為多少?
(4)請你運(yùn)用所學(xué)物理知識(shí),說明超載的一項(xiàng)危害.
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