金屬材料的電阻率有以下特點(diǎn):一般而言,純金屬的電阻率小,合金的電阻率大;金屬的電阻率隨溫度的升高而增大,而且有的金屬電阻率隨溫度變化而顯著變化,有的合金的電阻率幾乎不受溫度的影響。根據(jù)以上的信息,判斷下列的說法中正確的是


  1. A.
    連接電路用的導(dǎo)線一般用合金來制作
  2. B.
    電爐、電阻器的電阻絲一般用合金來制作
  3. C.
    電阻溫度計(jì)一般用電阻率幾乎不受溫度影響的合金來制作
  4. D.
    標(biāo)準(zhǔn)電阻一般用電阻率隨溫度變化而顯著變化的金屬材料制作
B

試題分析:電阻率是一個(gè)反映導(dǎo)體導(dǎo)電性能的物理量,是導(dǎo)體材料本身的屬性,只與材料和溫度有關(guān)。
A、純金屬的電阻率小,常用來做導(dǎo)線,合金的電阻率大,常用來做電阻所以A選項(xiàng)錯(cuò)誤。
B、合金的電阻率大,常用來做電阻所以B選項(xiàng)正確。
C、電阻溫度計(jì)是利用金屬的電阻率隨溫度變化,金屬的電阻隨溫度顯著變化而制成的所以C選項(xiàng)錯(cuò)誤。
D、標(biāo)準(zhǔn)電阻一般用電阻率幾乎不受溫度影響的合金來制作所以D選項(xiàng)錯(cuò)誤。
故選B
考點(diǎn):電阻率的應(yīng)用
點(diǎn)評(píng):電阻率ρ由材料自身的特性和溫度決定,純金屬的電阻率較小,合金的電阻率較大,橡膠的電阻率最大.各種材料的電阻率都隨溫度而變化.金屬的電阻率隨溫度的升高而增大,利用它可制作電阻溫度計(jì);有些合金(如錳銅和鎳銅)的電阻率幾乎不受溫度變化的影響,利用它可制作標(biāo)準(zhǔn)電阻。
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:閱讀理解

(1)太陽(yáng)內(nèi)部的核聚變可以釋放出大量的能量,這些能量以電磁波(場(chǎng))的形式向四面八方輻射出去,其總功率達(dá)到3.8×1026 W.根據(jù)愛因斯坦的質(zhì)能方程估算,單純地由于這種輻射,太陽(yáng)每秒鐘減少的物質(zhì)質(zhì)量約為
 
kg.(保留一位有效數(shù)字)
(2)下面三個(gè)高中物理教材中的力學(xué)實(shí)驗(yàn):A.驗(yàn)證牛頓第二定律,B.探究功與物體速度變化的關(guān)系,C.驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律,在這三個(gè)實(shí)驗(yàn)中(選填“A”、“B”、“C”)
①需要使用天平測(cè)量物體質(zhì)量的是
 

②需要使用刻度尺測(cè)量長(zhǎng)度的是
 

③需要求物體通過某點(diǎn)瞬時(shí)速度的是
 

(3)有一根細(xì)長(zhǎng)而均勻的金屬管線樣品,橫截面如圖所示.此金屬材料重約1~2N,長(zhǎng)約為30cm,電阻約為10Ω.已知這種金屬的電阻率為ρ,密度為ρ0.因管內(nèi)中空部分截面積形狀不規(guī)則,無法直接測(cè)量,請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)方案,測(cè)量中空部分的截面積S0,現(xiàn)有如下器材可選:
A.毫米刻度尺
B.螺旋測(cè)微器
C.電流表(600mA,1.0Ω)
D.電流表(3A,0.1Ω)
E.電壓表(3V,6kΩ)
F.滑動(dòng)變阻器(5Ω,3A)
G.蓄電池(6V,0.05Ω)
H.開關(guān)一個(gè),帶夾子的導(dǎo)線若干.
精英家教網(wǎng)
①除待測(cè)金屬管線外,還應(yīng)選用的器材有
 
(只填代號(hào)字母)
②在圖中畫出你所設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)電路圖,并把所選儀器連成實(shí)際測(cè)量電路.
③實(shí)驗(yàn)中需要測(cè)量的物理量有:
 
.(標(biāo)出對(duì)應(yīng)字母)
④計(jì)算金屬管線內(nèi)部空間截面積S0的表達(dá)式為S0=
 

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科目:高中物理 來源:2013年全國(guó)普通高等學(xué)校招生統(tǒng)一考試?yán)砜凭C合能力測(cè)試物理(重慶卷帶解析) 題型:問答題

(1)我國(guó)艦載飛機(jī)在“遼寧艦”上成功著艦后,某課外活動(dòng)小組以艦載飛機(jī)利用阻攔索著艦的力學(xué)問題很感興趣。他們找來了木板、鋼球、鐵釘、橡皮條以及墨水,制作了如圖(1)圖所示的裝置,準(zhǔn)備定量研究鋼球在橡皮條阻攔下前進(jìn)的距離與被阻攔前速率的關(guān)系。要達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康,需直接測(cè)量的物理量是鋼球由靜止釋放時(shí)的           和在橡皮條阻攔下前進(jìn)的距離,還必須增加的一種實(shí)驗(yàn)器材是         。忽略鋼球所受的摩擦力和空氣阻力,重力加速度已知,根據(jù)          定律(定理),可得到鋼球被阻攔前的速率。

(2)某同學(xué)對(duì)有故障的電熱毯進(jìn)行探究。題(2)圖1是電熱毯的電路示意圖,其中電熱線和導(dǎo)線通過金屬接線片連接。題(2)圖2為測(cè)試電路實(shí)物圖,A、B為測(cè)試表筆,電壓表內(nèi)阻很大,可視為理想電表。

①請(qǐng)?jiān)诖痤}卡虛線框內(nèi)畫出與題(2)圖2對(duì)應(yīng)的電路圖。
②斷開K1,用上述測(cè)試電路在1和1′之間檢測(cè)得知電熱線無故障,然后測(cè)得電熱線的U—I曲線如題(2)圖3所示。已知電熱線材料的電阻率為2.8×10-7Ω·m,電熱線的直徑為0.200mm?汕蟮么穗姛峋的電阻為   kΩ,總長(zhǎng)度為      m。(結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字)

③為了進(jìn)一步檢查故障,該同學(xué)閉合開關(guān)K1和K2,用表筆A和B分別對(duì)題(2)圖1中所示的各點(diǎn)進(jìn)行測(cè)試,部分測(cè)試結(jié)果如下表所示。由此測(cè)試結(jié)果可判斷出電路有斷路,位置在      之間(在“1和2”、“1′和2′”、“2和3”、“2′和3′”中選填一項(xiàng))。

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科目:高中物理 來源:2013年全國(guó)普通高等學(xué)校招生統(tǒng)一考試?yán)砜凭C合能力測(cè)試物理(重慶卷解析版) 題型:簡(jiǎn)答題

(1)我國(guó)艦載飛機(jī)在“遼寧艦”上成功著艦后,某課外活動(dòng)小組以艦載飛機(jī)利用阻攔索著艦的力學(xué)問題很感興趣。他們找來了木板、鋼球、鐵釘、橡皮條以及墨水,制作了如圖(1)圖所示的裝置,準(zhǔn)備定量研究鋼球在橡皮條阻攔下前進(jìn)的距離與被阻攔前速率的關(guān)系。要達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康,需直接測(cè)量的物理量是鋼球由靜止釋放時(shí)的           和在橡皮條阻攔下前進(jìn)的距離,還必須增加的一種實(shí)驗(yàn)器材是         。忽略鋼球所受的摩擦力和空氣阻力,重力加速度已知,根據(jù)          定律(定理),可得到鋼球被阻攔前的速率。

(2)某同學(xué)對(duì)有故障的電熱毯進(jìn)行探究。題(2)圖1是電熱毯的電路示意圖,其中電熱線和導(dǎo)線通過金屬接線片連接。題(2)圖2為測(cè)試電路實(shí)物圖,A、B為測(cè)試表筆,電壓表內(nèi)阻很大,可視為理想電表。

①請(qǐng)?jiān)诖痤}卡虛線框內(nèi)畫出與題(2)圖2對(duì)應(yīng)的電路圖。

②斷開K1,用上述測(cè)試電路在1和1′之間檢測(cè)得知電熱線無故障,然后測(cè)得電熱線的U—I曲線如題(2)圖3所示。已知電熱線材料的電阻率為2.8×10-7Ω·m,電熱線的直徑為0.200mm。可求得此電熱線的電阻為   kΩ,總長(zhǎng)度為      m。(結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字)

③為了進(jìn)一步檢查故障,該同學(xué)閉合開關(guān)K1和K2,用表筆A和B分別對(duì)題(2)圖1中所示的各點(diǎn)進(jìn)行測(cè)試,部分測(cè)試結(jié)果如下表所示。由此測(cè)試結(jié)果可判斷出電路有斷路,位置在      之間(在“1和2”、“1′和2′”、“2和3”、“2′和3′”中選填一項(xiàng))。

 

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科目:高中物理 來源:2009年天津市南開區(qū)高考物理一模試卷(解析版) 題型:解答題

(1)太陽(yáng)內(nèi)部的核聚變可以釋放出大量的能量,這些能量以電磁波(場(chǎng))的形式向四面八方輻射出去,其總功率達(dá)到3.8×1026 W.根據(jù)愛因斯坦的質(zhì)能方程估算,單純地由于這種輻射,太陽(yáng)每秒鐘減少的物質(zhì)質(zhì)量約為______kg.(保留一位有效數(shù)字)
(2)下面三個(gè)高中物理教材中的力學(xué)實(shí)驗(yàn):A.驗(yàn)證牛頓第二定律,B.探究功與物體速度變化的關(guān)系,C.驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律,在這三個(gè)實(shí)驗(yàn)中(選填“A”、“B”、“C”)
①需要使用天平測(cè)量物體質(zhì)量的是______
②需要使用刻度尺測(cè)量長(zhǎng)度的是______
③需要求物體通過某點(diǎn)瞬時(shí)速度的是______
(3)有一根細(xì)長(zhǎng)而均勻的金屬管線樣品,橫截面如圖所示.此金屬材料重約1~2N,長(zhǎng)約為30cm,電阻約為10Ω.已知這種金屬的電阻率為ρ,密度為ρ.因管內(nèi)中空部分截面積形狀不規(guī)則,無法直接測(cè)量,請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)方案,測(cè)量中空部分的截面積S,現(xiàn)有如下器材可選:
A.毫米刻度尺
B.螺旋測(cè)微器
C.電流表(600mA,1.0Ω)
D.電流表(3A,0.1Ω)
E.電壓表(3V,6kΩ)
F.滑動(dòng)變阻器(5Ω,3A)
G.蓄電池(6V,0.05Ω)
H.開關(guān)一個(gè),帶夾子的導(dǎo)線若干.

①除待測(cè)金屬管線外,還應(yīng)選用的器材有______(只填代號(hào)字母)
②在圖中畫出你所設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)電路圖,并把所選儀器連成實(shí)際測(cè)量電路.
③實(shí)驗(yàn)中需要測(cè)量的物理量有:______.(標(biāo)出對(duì)應(yīng)字母)
④計(jì)算金屬管線內(nèi)部空間截面積S的表達(dá)式為S=______.

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科目:高中物理 來源: 題型:閱讀理解

第九部分 穩(wěn)恒電流

第一講 基本知識(shí)介紹

第八部分《穩(wěn)恒電流》包括兩大塊:一是“恒定電流”,二是“物質(zhì)的導(dǎo)電性”。前者是對(duì)于電路的外部計(jì)算,后者則是深入微觀空間,去解釋電流的成因和比較不同種類的物質(zhì)導(dǎo)電的情形有什么區(qū)別。

應(yīng)該說,第一塊的知識(shí)和高考考綱對(duì)應(yīng)得比較好,深化的部分是對(duì)復(fù)雜電路的計(jì)算(引入了一些新的處理手段)。第二塊雖是全新的內(nèi)容,但近幾年的考試已經(jīng)很少涉及,以至于很多奧賽培訓(xùn)資料都把它刪掉了。鑒于在奧賽考綱中這部分內(nèi)容還保留著,我們還是想粗略地介紹一下。

一、歐姆定律

1、電阻定律

a、電阻定律 R = ρ

b、金屬的電阻率 ρ = ρ0(1 + αt)

2、歐姆定律

a、外電路歐姆定律 U = IR ,順著電流方向電勢(shì)降落

b、含源電路歐姆定律

在如圖8-1所示的含源電路中,從A點(diǎn)到B點(diǎn),遵照原則:①遇電阻,順電流方向電勢(shì)降落(逆電流方向電勢(shì)升高)②遇電源,正極到負(fù)極電勢(shì)降落,負(fù)極到正極電勢(shì)升高(與電流方向無關(guān)),可以得到以下關(guān)系

UA ? IR ? ε ? Ir = UB 

這就是含源電路歐姆定律。

c、閉合電路歐姆定律

在圖8-1中,若將A、B兩點(diǎn)短接,則電流方向只可能向左,含源電路歐姆定律成為

UA + IR ? ε + Ir = UB = UA

 ε = IR + Ir ,或 I = 

這就是閉合電路歐姆定律。值得注意的的是:①對(duì)于復(fù)雜電路,“干路電流I”不能做絕對(duì)的理解(任何要考察的一條路均可視為干路);②電源的概念也是相對(duì)的,它可以是多個(gè)電源的串、并聯(lián),也可以是電源和電阻組成的系統(tǒng);③外電阻R可以是多個(gè)電阻的串、并聯(lián)或混聯(lián),但不能包含電源。

二、復(fù)雜電路的計(jì)算

1、戴維南定理:一個(gè)由獨(dú)立源、線性電阻、線性受控源組成的二端網(wǎng)絡(luò),可以用一個(gè)電壓源和電阻串聯(lián)的二端網(wǎng)絡(luò)來等效。(事實(shí)上,也可等效為“電流源和電阻并聯(lián)的的二端網(wǎng)絡(luò)”——這就成了諾頓定理。)

應(yīng)用方法:其等效電路的電壓源的電動(dòng)勢(shì)等于網(wǎng)絡(luò)的開路電壓,其串聯(lián)電阻等于從端鈕看進(jìn)去該網(wǎng)絡(luò)中所有獨(dú)立源為零值時(shí)的等效電阻。

2、基爾霍夫(克?品颍┒

a、基爾霍夫第一定律:在任一時(shí)刻流入電路中某一分節(jié)點(diǎn)的電流強(qiáng)度的總和,等于從該點(diǎn)流出的電流強(qiáng)度的總和。

例如,在圖8-2中,針對(duì)節(jié)點(diǎn)P ,有

I2 + I3 = I1 

基爾霍夫第一定律也被稱為“節(jié)點(diǎn)電流定律”,它是電荷受恒定律在電路中的具體體現(xiàn)。

對(duì)于基爾霍夫第一定律的理解,近來已經(jīng)拓展為:流入電路中某一“包容塊”的電流強(qiáng)度的總和,等于從該“包容塊”流出的電流強(qiáng)度的總和。

b、基爾霍夫第二定律:在電路中任取一閉合回路,并規(guī)定正的繞行方向,其中電動(dòng)勢(shì)的代數(shù)和,等于各部分電阻(在交流電路中為阻抗)與電流強(qiáng)度乘積的代數(shù)和。

例如,在圖8-2中,針對(duì)閉合回路① ,有

ε3 ? ε2 = I3 ( r3 + R2 + r2 ) ? I2R2 

基爾霍夫第二定律事實(shí)上是含源部分電路歐姆定律的變體(☆同學(xué)們可以列方程 UP = … = UP得到和上面完全相同的式子)。

3、Y?Δ變換

在難以看清串、并聯(lián)關(guān)系的電路中,進(jìn)行“Y型?Δ型”的相互轉(zhuǎn)換常常是必要的。在圖8-3所示的電路中

☆同學(xué)們可以證明Δ→ Y的結(jié)論…

Rc = 

Rb = 

Ra = 

Y→Δ的變換稍稍復(fù)雜一些,但我們?nèi)匀豢梢缘玫?/p>

R1 = 

R2 = 

R3 = 

三、電功和電功率

1、電源

使其他形式的能量轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿难b置。如發(fā)電機(jī)、電池等。發(fā)電機(jī)是將機(jī)械能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔;干電池、蓄電池是將化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔;光電池是將光能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔埽辉与姵厥菍⒃雍朔派淠苻D(zhuǎn)變?yōu)殡娔;在電子設(shè)備中,有時(shí)也把變換電能形式的裝置,如整流器等,作為電源看待。

電源電動(dòng)勢(shì)定義為電源的開路電壓,內(nèi)阻則定義為沒有電動(dòng)勢(shì)時(shí)電路通過電源所遇到的電阻。據(jù)此不難推出相同電源串聯(lián)、并聯(lián),甚至不同電源串聯(lián)、并聯(lián)的時(shí)的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻的值。

例如,電動(dòng)勢(shì)、內(nèi)阻分別為ε1 、r1和ε2 、r2的電源并聯(lián),構(gòu)成的新電源的電動(dòng)勢(shì)ε和內(nèi)阻r分別為(☆師生共同推導(dǎo)…)

ε = 

r = 

2、電功、電功率

電流通過電路時(shí),電場(chǎng)力對(duì)電荷作的功叫做電功W。單位時(shí)間內(nèi)電場(chǎng)力所作的功叫做電功率P 。

計(jì)算時(shí),只有W = UIt和P = UI是完全沒有條件的,對(duì)于不含源的純電阻,電功和焦耳熱重合,電功率則和熱功率重合,有W = I2Rt = t和P = I2R = 。

對(duì)非純電阻電路,電功和電熱的關(guān)系依據(jù)能量守恒定律求解。 

四、物質(zhì)的導(dǎo)電性

在不同的物質(zhì)中,電荷定向移動(dòng)形成電流的規(guī)律并不是完全相同的。

1、金屬中的電流

即通常所謂的不含源純電阻中的電流,規(guī)律遵從“外電路歐姆定律”。

2、液體導(dǎo)電

能夠?qū)щ姷囊后w叫電解液(不包括液態(tài)金屬)。電解液中離解出的正負(fù)離子導(dǎo)電是液體導(dǎo)電的特點(diǎn)(如:硫酸銅分子在通常情況下是電中性的,但它在溶液里受水分子的作用就會(huì)離解成銅離子Cu2+和硫酸根離子S,它們?cè)陔妶?chǎng)力的作用下定向移動(dòng)形成電流)。

在電解液中加電場(chǎng)時(shí),在兩個(gè)電極上(或電極旁)同時(shí)產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)的過程叫作“電解”。電解的結(jié)果是在兩個(gè)極板上(或電極旁)生成新的物質(zhì)。

液體導(dǎo)電遵從法拉第電解定律——

法拉第電解第一定律:電解時(shí)在電極上析出或溶解的物質(zhì)的質(zhì)量和電流強(qiáng)度、跟通電時(shí)間成正比。表達(dá)式:m = kIt = KQ (式中Q為析出質(zhì)量為m的物質(zhì)所需要的電量;K為電化當(dāng)量,電化當(dāng)量的數(shù)值隨著被析出的物質(zhì)種類而不同,某種物質(zhì)的電化當(dāng)量在數(shù)值上等于通過1C電量時(shí)析出的該種物質(zhì)的質(zhì)量,其單位為kg/C。)

法拉第電解第二定律:物質(zhì)的電化當(dāng)量K和它的化學(xué)當(dāng)量成正比。某種物質(zhì)的化學(xué)當(dāng)量是該物質(zhì)的摩爾質(zhì)量M(克原子量)和它的化合價(jià)n的比值,即 K =  ,而F為法拉第常數(shù),對(duì)任何物質(zhì)都相同,F(xiàn) = 9.65×104C/mol 。

將兩個(gè)定律聯(lián)立可得:m = Q 。

3、氣體導(dǎo)電

氣體導(dǎo)電是很不容易的,它的前提是氣體中必須出現(xiàn)可以定向移動(dòng)的離子或電子。按照“載流子”出現(xiàn)方式的不同,可以把氣體放電分為兩大類——

a、被激放電

在地面放射性元素的輻照以及紫外線和宇宙射線等的作用下,會(huì)有少量氣體分子或原子被電離,或在有些燈管內(nèi),通電的燈絲也會(huì)發(fā)射電子,這些“載流子”均會(huì)在電場(chǎng)力作用下產(chǎn)生定向移動(dòng)形成電流。這種情況下的電流一般比較微弱,且遵從歐姆定律。典型的被激放電情形有

b、自激放電

但是,當(dāng)電場(chǎng)足夠強(qiáng),電子動(dòng)能足夠大,它們和中性氣體相碰撞時(shí),可以使中性分子電離,即所謂碰撞電離。同時(shí),在正離子向陰極運(yùn)動(dòng)時(shí),由于以很大的速度撞到陰極上,還可能從陰極表面上打出電子來,這種現(xiàn)象稱為二次電子發(fā)射。碰撞電離和二次電子發(fā)射使氣體中在很短的時(shí)間內(nèi)出現(xiàn)了大量的電子和正離子,電流亦迅速增大。這種現(xiàn)象被稱為自激放電。自激放電不遵從歐姆定律。

常見的自激放電有四大類:輝光放電、弧光放電、火花放電、電暈放電。

4、超導(dǎo)現(xiàn)象

據(jù)金屬電阻率和溫度的關(guān)系,電阻率會(huì)隨著溫度的降低和降低。當(dāng)電阻率降為零時(shí),稱為超導(dǎo)現(xiàn)象。電阻率為零時(shí)對(duì)應(yīng)的溫度稱為臨界溫度。超導(dǎo)現(xiàn)象首先是荷蘭物理學(xué)家昂尼斯發(fā)現(xiàn)的。

超導(dǎo)的應(yīng)用前景是顯而易見且相當(dāng)廣闊的。但由于一般金屬的臨界溫度一般都非常低,故產(chǎn)業(yè)化的價(jià)值不大,為了解決這個(gè)矛盾,科學(xué)家們致力于尋找或合成臨界溫度比較切合實(shí)際的材料就成了當(dāng)今前沿科技的一個(gè)熱門領(lǐng)域。當(dāng)前人們的研究主要是集中在合成材料方面,臨界溫度已經(jīng)超過100K,當(dāng)然,這個(gè)溫度距產(chǎn)業(yè)化的期望值還很遠(yuǎn)。

5、半導(dǎo)體

半導(dǎo)體的電阻率界于導(dǎo)體和絕緣體之間,且ρ

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