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金属材料的电阻率通常随温度的升高而增大,半导体材料的电阻率随温度的升高而减少.某同学需要研究某导电材料的导电规律,他用该种导电材料制作为电阻较小的线状元件Z做实验,测量元件Z中的电流随两端电压从零逐渐增大过程中的变化规律.
(1)他应选用图所示的______电路进行实验

(2)实验测得元件Z的电压与电流的关系如下表所示.根据表中数据,判断元件Z是______ (填“金属材料”或“半导体材料”);
U/V0.400.600.801.001.201.501.60
I/A0.200.450.801.251.802.813.20
(3)用螺旋测微器测量线状元件Z的直径如图2所示,则元件Z的直径是______mm.
(4)把元件Z接入如图1所示的电路中,当电阻R的阻值为R1=2Ω时,电流表的读数为1.25A;当电阻R的阻值为R2=3.6Ω时,电流表的读数为0.80A.结合上表数据,求出电池的电动势为______V,内阻为______Ω.( 不计电流表的内阻)

【答案】分析:(1)伏安法测电阻,电压从零开始变化,滑动变阻器应采用分压接法;待测电阻阻值很小,电压表内阻远大于待测电阻阻值,电流表应采用外接法,分析图示电路,选出实验所需电路.
(2)元件两端电压越大,通过元件的电流越大,由P=UI可知元件实际功率越大,元件温度越高;根据表中实验数据,应用欧姆定律判断随电压增大,温度越高时元件电阻如何变化,然后判断元件的种类.
(3)螺旋测微器固定刻度与可动刻度示数之和是螺旋测微器的示数,由图示螺旋测微器可以读出元件的直径.
(4)由表中实验数据找出个电流所对应的电压值,然后根据闭合电路欧姆定律列方程,然后求出电源电动势与内阻.
解答:解:(1)电压从零开始变化,滑动变阻器应采用分压接法;待测电阻阻值很小,电压表内阻远大于待测电阻阻值,电流表应采用外接法,由图1所示电路图可知,实验应采用A所示电路.
(2)由表中实验数据可知,随元件电压增大,通过元件的电流增大,元件的实际功率增大,元件温度升高;由欧姆定律可知,随元件两端电压增大,元件电阻减小,因此元件是半导体材料.
(3)由图2所示螺旋测微器可知,固定刻度示数为1.5mm,可动刻度示数为49.0×0.01mm=0.490mm,元件的直径为1.5mm+0.490mm=1.990mm(1.989~1.991均正确).
(4)由图3可知,元件Z与电阻R串联,电流表测电路电流,由表中实验数据可知,电流为1.25A时,元件两端电压为1.00V,电流为0.80A时,元件两端电压为0.80V,由闭合电路欧姆定律可得:E=I(R+r)+UZ
E=1.25×(2+r)1.00,E=1.25×3.6+r)+0.80,解得,电源电动势E=4.0V,内阻r=0.4Ω.
故答案为:(1)A;(2)半导体材料;(3)1.990;(4)4.0;0.4.
点评:本题考查了实验电路的选择、元件性质的判断、螺旋测微器读数、求电源电动势与内阻等问题;螺旋测微器固定刻度与可动刻度示数之和是其读数,螺旋测微器需要估读.
练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:

金属材料的电阻率通常随温度的升高而增大,半导体材料的电阻率随温度的升高而减少.某同学需要研究某导电材料的导电规律,他用该种导电材料制作为电阻较小的线状元件Z做实验,测量元件Z中的电流随两端电压从零逐渐增大过程中的变化规律.
(1)他应选用图所示的
A
A
电路进行实验

(2)实验测得元件Z的电压与电流的关系如下表所示.根据表中数据,判断元件Z是
半体材料
半体材料
 (填“金属材料”或“半导体材料”);
U/V 0 0.40 0.60 0.80 1.00 1.20 1.50 1.60
I/A 0 0.20 0.45 0.80 1.25 1.80 2.81 3.20
(3)用螺旋测微器测量线状元件Z的直径如图2所示,则元件Z的直径是
1.990
1.990
mm.
(4)把元件Z接入如图1所示的电路中,当电阻R的阻值为R1=2Ω时,电流表的读数为1.25A;当电阻R的阻值为R2=3.6Ω时,电流表的读数为0.80A.结合上表数据,求出电池的电动势为
4.0
4.0
V,内阻为
0.4
0.4
Ω.( 不计电流表的内阻)

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科目:高中物理 来源: 题型:

关于电阻率,下列说法正确的是(  )

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科目:高中物理 来源: 题型:

金属材料的电阻率通常随温度的升高而增大,半导体材料的电阻率随温度的升高而减少。某同学需要研究某导电材料的导电规律,他用该种导电材料制作为电阻较小的线状元件Z做实验,测量元件Z中的电流随两端电压从零逐渐增大过程中的变化规律。

(1)他应选用图12所示的______电路进行实验;

(2)实验测得元件Z的电压与电流的关系如下表所示。根据表中数据,判断元件Z是______ (填“金属材料”或“半导体材料”);

U/V

0

0.40

0.60

0.80

1.00

1.20

1.50

1.60

I/A

0

0.20

0.45

0.80

1.25

1.80

2.81

3.20

(3)把元件Z接入如图13所示的电路中,当电阻R的阻值为R1=2Ω时,电流表的读数为1.25A ;当电阻R的阻值为R2=3.6Ω时,电流表的读数为0.80A.结合上表数据,求出电池的电动势为________V,内阻为________Ω.( 不计电流表的内阻)

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科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

金属材料的电阻率通常随温度的升高而增大,半导体材料的电阻率随温度的升高而减少.某同学需要研究某导电材料的导电规律,他用该种导电材料制作为电阻较小的线状元件Z做实验,测量元件Z中的电流随两端电压从零逐渐增大过程中的变化规律.
(1)他应选用图所示的______电路进行实验

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(2)实验测得元件Z的电压与电流的关系如下表所示.根据表中数据,判断元件Z是______ (填“金属材料”或“半导体材料”);
U/V 0 0.40 0.60 0.80 1.00 1.20 1.50 1.60
I/A 0 0.20 0.45 0.80 1.25 1.80 2.81 3.20
(3)用螺旋测微器测量线状元件Z的直径如图2所示,则元件Z的直径是______mm.
(4)把元件Z接入如图1所示的电路中,当电阻R的阻值为R1=2Ω时,电流表的读数为1.25A;当电阻R的阻值为R2=3.6Ω时,电流表的读数为0.80A.结合上表数据,求出电池的电动势为______V,内阻为______Ω.( 不计电流表的内阻)

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