1．影響物質(zhì)材料電阻率的因素很多，一般金屬材料的電阻率隨溫度的升高而增大，而半導(dǎo)體材料的電阻率則與之相反，隨溫度的升高而減少．某課題研究組需要研究某種導(dǎo)電材料的導(dǎo)電規(guī)律，他們用該種導(dǎo)電材料制作成電阻較小的線狀元件Z做實(shí)驗(yàn)，測(cè)量元件Z中的電流隨兩端電壓從零逐漸增大過程中的變化規(guī)律。

(1)他們應(yīng)選用下圖所示的哪個(gè)電路進(jìn)行實(shí)驗(yàn)？答：(　　　 )

(2)按照正確的電路圖連接下圖的實(shí)物圖

(3)實(shí)驗(yàn)測(cè)得元件Z的電壓與電流的關(guān)系如右表所示。根據(jù)表中數(shù)據(jù)，判斷元件Z是金屬材料還是半導(dǎo)體材料？答：　　　　　　　　　 。

(4)把元件Z接入如下左圖所示的電路中，當(dāng)電阻R的阻值為R1 = 2Ω時(shí)，電流表的讀數(shù)為1.25A；當(dāng)電阻R的阻值為R2 = 3.6Ω時(shí)，電流表的讀數(shù)為0.80A ．結(jié)合上表數(shù)據(jù)，求出電池的電動(dòng)勢(shì)為　　　 V，內(nèi)阻為　　　 Ω．(不計(jì)電流表的內(nèi)阻，結(jié)果保留兩個(gè)有效數(shù)字)

(5)用螺旋測(cè)微器測(cè)得線狀元件Z的直徑如上右圖所示，則元件Z的直徑是　　　　 mm．

4．實(shí)驗(yàn)步驟：①確定電流表、電壓表的量程，使開關(guān)處于斷開狀態(tài)，按圖所示的原理電路圖連接好電路．②將滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)片調(diào)至滑動(dòng)變阻器的A端，電路檢查無誤后，閉合開關(guān)S．③改變滑動(dòng)變阻器滑動(dòng)片的位置，讀出幾組相應(yīng)的電流表、電壓表的示數(shù)I和U，記入記錄表格內(nèi)，斷開開關(guān)S．④在坐標(biāo)紙上建立一個(gè)直角坐標(biāo)系，縱軸表示　　　　 ，橫軸表示　　　　　 ，對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行描點(diǎn)，用平滑曲線將各數(shù)據(jù)點(diǎn)連接起來，便得到伏安特性曲線．⑤拆去實(shí)驗(yàn)線路，整理實(shí)驗(yàn)器材．

知識(shí)點(diǎn)一測(cè)量電阻絲時(shí)電路的選擇

由于電阻絲的阻值較小，所以用伏安法測(cè)其電阻時(shí)，應(yīng)有相關(guān)的要求．

[應(yīng)用1](07佛山質(zhì)量檢測(cè))測(cè)定金屬絲的電阻(阻值3-5Ω)時(shí)，給定的實(shí)驗(yàn)器材的實(shí)物如下圖所示，要求通過金屬絲的電流可以在0-0.6A之間變化。請(qǐng)?jiān)诜娇蛑挟嫵鰧?shí)驗(yàn)電路圖，并在圖中用實(shí)線代替導(dǎo)線連接成符合實(shí)驗(yàn)要求的電路圖。

導(dǎo)示: 金屬絲的電阻阻值3-5Ω，與電流表內(nèi)阻相差不大，所以是小電阻，應(yīng)用電流表的外接法，題中要求通過金屬絲的電流可以在0-0.6A之間變化，所以變阻器要接成分壓式，電路和實(shí)物接線圖如圖所示。

知識(shí)點(diǎn)二器材選擇與計(jì)算方法

　　 測(cè)量一段材料電阻率時(shí)，應(yīng)根據(jù)其電阻阻值情況，合理選擇器材與電路，當(dāng)然還要測(cè)出其它相關(guān)物理量，才能測(cè)出電阻率。

[應(yīng)用2](06廣州市統(tǒng)考卷)圖中，甲圖為一段粗細(xì)均勻的新型導(dǎo)電材料棒，現(xiàn)測(cè)量該材料的電阻率.

(1)首先用多用電表的歐姆檔(倍率為×10)粗測(cè)其電阻，指針位置如圖乙所示，其讀數(shù)R= 　　　　　　　.

(2)然后用以下器材用伏安法盡可能精確地測(cè)量其電阻：

A. 電流表: 量程為0.6A，內(nèi)阻約為0.1Ω

B. 電壓表: 量程為3V，內(nèi)阻約為3kΩ

C. 滑動(dòng)變阻器：最大阻值為20Ω，額定電流1A

D. 低壓直流電源：電壓6V，內(nèi)阻忽略

F. 電鍵K，導(dǎo)線若干

在方框中畫出實(shí)驗(yàn)電路圖

(3)如果實(shí)驗(yàn)中電流表示數(shù)為I，電壓表示數(shù)為U，并測(cè)出該棒的長(zhǎng)度為L、直徑為d，則該材料的電阻率ρ=　　　　　 (用測(cè)出的物理量的符號(hào)表示)

導(dǎo)示: (1)第一個(gè)問題實(shí)際上是對(duì)這種新材料電阻進(jìn)行粗測(cè)，則該電阻阻值為200Ω。

(2)本小題是對(duì)實(shí)驗(yàn)中的材料和電路的選擇，由于各器材都是唯一的，所以接下來是電路的設(shè)計(jì)，粗測(cè)該電阻阻值為200Ω，比電流表內(nèi)阻大得多，比電壓表小的倍數(shù)不大，所以被測(cè)電阻是大電阻，應(yīng)選用電流表的內(nèi)接法�；瑒�(dòng)變阻器總阻值只有20Ω，所以應(yīng)接成分壓式，電路如圖所示。

(3)根據(jù)部分電路歐姆定律R=U/I，電阻定律R=Ρl/s，可求得：ρ=

知識(shí)點(diǎn)三小燈泡的伏安特性實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)

[應(yīng)用3]在用電壓表和電流表研究小燈泡在不同電壓下的功率的實(shí)驗(yàn)中，實(shí)驗(yàn)室各有下列器材供選擇：

A．待測(cè)小燈泡“3.0V 0.6W”

B．電流表(量程200mA，內(nèi)阻約為20Ω)

C．電流表(量程0.6A，內(nèi)阻約為5Ω)

D．電壓表(量程3.0V，內(nèi)阻約為10kΩ)

E．電壓表(量程6.0V，內(nèi)阻約為20kΩ)

F．滑動(dòng)變阻器(最大阻值為100Ω，額定電流50mA)

G．滑動(dòng)變阻器(最大阻值為10Ω，額定電流1.0A)

H．電源(電動(dòng)勢(shì)為4.0V，內(nèi)阻不計(jì))

I．電鍵及導(dǎo)線等

(1)為了使實(shí)驗(yàn)完成的更好，電流表應(yīng)選用　　　　　 ；電壓表應(yīng)選用　　

　　 ；滑動(dòng)變阻器應(yīng)選用　　　　　 。(只需添器材前面的字母即可)

(2)請(qǐng)?jiān)诰�框內(nèi)畫出實(shí)驗(yàn)電路圖。

導(dǎo)示:(1)小燈泡正常工作時(shí)，流過的電流為0.2A，故電流表應(yīng)選B，電壓表D的量程與小燈泡的額定電壓相等，電壓表應(yīng)選D、滑動(dòng)變阻器F阻值太大，不易調(diào)節(jié)電路，所以滑動(dòng)變阻器應(yīng)選G。

(2)小燈泡電阻小，電流表內(nèi)阻大，所以應(yīng)選用電流表外接法，由于小燈泡的電壓要從零開始調(diào)節(jié)，所以滑動(dòng)變阻器應(yīng)選用分壓電路，如圖所示。

知識(shí)點(diǎn)四數(shù)據(jù)處理與實(shí)驗(yàn)結(jié)論

[應(yīng)用4]某同學(xué)在做測(cè)定小燈泡功率的實(shí)驗(yàn)中得到如下一組U和I的數(shù)據(jù)：

(1)在甲圖上畫出I－U圖線.

(2)從圖線上可以看出，當(dāng)功率逐漸增大時(shí)，燈絲電阻的變化情況是　　 　　　　　　

　　　 　　　　　；這表明金屬導(dǎo)體的電阻隨溫度升高而　　　　 .

(3)有一個(gè)同學(xué)在做好了上面的試驗(yàn)后，自己又接了一個(gè)電路，如圖乙所示，經(jīng)檢查電路連接完全正確、接觸良好，閉合電鍵后，發(fā)現(xiàn)兩只燈泡中僅有一只發(fā)光．老師檢查后也肯定電路連接沒有問題，你認(rèn)為問題可能是　　

　　　　　　　　　　　　　　　　　　 。

導(dǎo)示:(1)如圖所示：

(2)從圖線上可以看出，當(dāng)功率逐漸增大時(shí)，燈絲電阻的變化情況是開始幾乎不變，后來逐漸增大；這表明金屬導(dǎo)體的電阻隨溫度升高而增大　

(3)兩只燈的額定功率不同，燈絲電阻大小不等，燈絲電阻小的實(shí)際功率就小，有可能不發(fā)光.　 　　

3．實(shí)驗(yàn)器材：4-6 V直流學(xué)生電源、小燈泡、　　　　　　 、　　　　　　 、滑動(dòng)變阻器、開關(guān)、導(dǎo)線、坐標(biāo)紙。

2．實(shí)驗(yàn)原理：金屬導(dǎo)體的電阻率隨溫度的升高而　　　　　　 ，從而使金屬導(dǎo)體的電阻隨溫度的升高而　　　　　　 ，對(duì)一只小燈泡來說，不發(fā)光、不正常發(fā)光和正常發(fā)光的燈絲的電阻值可相差幾倍或幾十倍．因此，它的伏安特性曲線應(yīng)該是一條　　　　　　 ．