内容正文:
16.3 电阻【三大题型】
【题型一 电阻的概念、单位及大小】
1.(2023•天津期中)为了纪念物理学家对物理学的杰出贡献,常用他们的名字命名一些物理量单位。电阻的单位是用下列哪位物理学家的名字来命名的( )
A.安培 B.欧姆 C.伏特 D.牛顿
2.(2023•绵阳期中)下列有关电阻的说法正确的是( )
A.导体的电阻越小,表明该导体的导电能力越强
B.导体中的电流为零时电阻也为零
C.通过导体的电流越大,表明导体的电阻越小
D.绝缘体有电阻,导体没有电阻
3.(2023•洛阳期中)通过学习物理概念,我们可以更准确地描述物体的属性和状态,例如为了描述导体对电流的 作用,我们学习了电阻的概念;日常生活中,人的双手间(干燥)的电阻为1000Ω~5000Ω,如小明双手间的电阻为4000Ω= kΩ。
4.(2023•襄阳模拟)如图所示,将不同的导体分别接到A,B之间,闭合开关,可通过观察、比较 来判断不同导体电阻的大小。若两个导体的电阻差异不大,则可以在电路中串联 ,作进一步的判断。
【题型二 影响电阻大小的因素】
5.(2023•许昌期中)由同种材料制成的三根电阻丝R1、R2、R3,已知它们的长度关系为l1>l2=l3,截面积关系为S1=S2<S3,现将它们串联接入电路,关于他们的电阻和通过他们的电流,正确的是( )
A.R1<R2=R3,I1=I2=I3 B.R1>R2>R3,I1=I2=I3
C.R1=R2>R3,I1>I2>I3 D.R1<R2<R3,I1=I2>I3
6.(2023•茂名期末)一根导线的电阻为R,下列做法能使该导线电阻增大的是( )
A.将导线对折后连入电路
B.将导线拉长后连入电路
C.减小导线两端的电压
D.减小通过导线的电流
7.(2023•衡水期中)小宗在“探究温度一定的条件下,导体的电阻与哪些因素有关”的实验中,已选定了代号为“O”的导体,为了探究导体电阻与横截面积的关系,他还要选用的导体代号是( )
导体代号
O
A
B
C
D
导体长度l/m
1.5
1.5
1.5
1.0
0.5
导体横截面积S/mm2
1.2
3.2
1.2
1.2
1.2
导体材料
镍铬
镍铬
锰铜
锰铜
镍铬
A.A B.B C.C D.D
8.(2023•济南期末)如图电路装置,灯泡L与钨丝连接。闭合开关,小灯泡L发光,钨丝不发光:用酒精灯给钨丝加热,发现小灯泡逐渐变暗,由实验可知( )
A.灯泡的电阻会随温度升高而减小
B.灯泡的电阻会随温度升高而增大
C.钨丝的电阻会随温度升高而减小
D.钨丝的电阻会随温度升高而增大
9.(2023•成都模拟)小佑收集了很多材料和长度都相同但粗细不同的铅笔芯。如图所示,是他用身边的器材自制的简易调光灯电路。闭合开关,夹子A向右移动的过程中灯泡亮度应该 (选填“变亮”、“变暗”或“不变”);夹子A从最左端移动到最右端的过程中,他发现灯泡亮度变化不明显,他应该调换更 (选填“粗”或“细”)的铅笔芯来做实验。
10.(2023•合肥期中)两端有金属接线柱的塑料管内装有一定质量的盐水,组装成如图所示的电路,闭合开关后,灯泡发光,现从注水口处不断注入相同浓度的盐水,会观察到灯泡的亮度逐渐 (选填“变亮”“变暗”或“不变”)。
11.(2023•济南模拟)如图,将包装口香糖的纸剪成中间较窄的细条,然后将锡箔细条的两端连接电池正负极,很快发现细条中较窄处ab段开始冒烟起火,这是因为细条将电池短路。若ab段长度等于bc段长度,则ab段电阻 bc段电阻,此时ab段电流 bc段电流。
12.(2023•郑州期中)如图是高压输电线上的一个装置,该装置是导体,它的作用是将四根导线并联起来,相当于 了导线的横截面积,从而 了输电导线的电阻。(均选填“增大”或“减小”)
13.(2023•威海期末)在探究影响导体电阻大小的因素时,小明作出了如下猜想:
导体的电阻可能与①导体的长度有关、②导体的横截面积有关、③导体的材料有关。
实验室提供了4根电阻丝,其规格、材料如下表所示。
编号
材料
长度/m
横截面积/mm2
A
镍铬合金
0.5
0.5
B
镍铬合金
1.0
0.5
C
镍铬合金
0.5
1.0
D
锰铜合金
0.5
0.5
(1)按照图1所示“探究影响导体电阻大小因素”的实验电路,在M、N之间分别接上不同的导体,则通过观察 来比较导体电阻的大小。
(2)为了验证上述猜想①,应该选用编号 两根电阻丝分别接入电路进行实验。
(3)分别将A和D两电阻丝接入图1电路中M、N两点间,电流表示数不相同,由此,初步得到的结论是:当长度和横截面积相同时,导体电阻跟 有关。
(4)要进一步研究导体材料的导电性能,就需要测量导体的电阻,小明的实验方案和操作过程均正确,两表的连接和示数如图2所示。但通过观察发现电流表指针偏转过小,这样会导致实验误差 ,解决这一问题的措施是 。
14.(2023•重庆期末)小明用如图甲所示的电路探究“影响电阻大小的因素”,图乙是备用的几种导体(A、B、C、D代表导体,S代表导体的横截面积)。请你回答以下问题:
(1)在图甲中M、N之间接入不同导体时,可通过 来判断导体的电阻大小,这种研究方法叫
法;
(2)为了探究导体的电阻与导体长度的关系,M、N之间应接入图乙中的 (选填导体的代表字母)。之所以这样做,是为了控制 相同,这种研究方法叫 法,实验可得到的结论是 ;
(3)若在M、N之间接入导体A、B可探究导体的电阻与 的关系;
(4)若要探究导体的电阻与横截面积的关系,M、N之间应接入导体 (选填导体的代表字母),得到的结论是: ;
(5)实验中,如果接入M、N之间的导体电阻阻值比较接近而无法通过灯泡的亮暗判断电阻大小,你的解决办法是: ;
(6)完成上述实验后,小明进一步进行了如图丙所示的实验,他把M、N与废日光灯管中的钨丝连接,闭合开关S后,用酒精灯给钨丝加热,可以观察到电流表示数变小,这表明:温度升高,钨丝的电阻 。
【题型三 半导体、超导体的特点与作用】
15.(2023•深圳期中)汽车芯片,又称集成电路,是半导体元件产品的统称。目前在汽车上搭载的芯片越来越多,从动力系统,到车机系统,再到安全系统,都能看到芯片的大量应用。芯片使用的材料( )
A.导体材料 B.绝缘体材料
C.半导体材料 D.超导体材料
16.(2023•洛阳期末)日前,我国科学家首次通过实验证明了二维极限下的单层铜基超导体具有和块体铜基超导体相同的超导特性,结合输运和扫描隧道显微学及谱学数据。团队最终发现二维极限下的单层Bi﹣2212已具备高温超导所需的一切因素。利用超导材料电阻为零的特性,你认为超导材料最适合用来做( )
A.保险丝 B.电炉丝 C.白炽灯丝 D.输电导线
17.(2023•大连期末)如图是电子体温计,它是通过感温头中电流的大小来反映人的体温。感温头是用半导体材料制成的,这是应用了半导体的( )
A.单向导电特性
B.良好的绝缘特性
C.电阻随压力变化而变化的特性
D.电阻随温度变化而变化的特性
18.(2023•盐城期中)江海里的航标灯要求夜晚亮、白天熄。人们利用半导体的有关特性制成了能自动点亮、熄灭的航标灯装置,实现了自动控制,这是利用了半导体的( )
A.光敏性 B.压敏性
C.热敏性 D.三种特性都利用了
19.(2023•无锡期末)就导电性能来说,金属的导电性能一般比非金属 (选填“强”或“弱”);有些物质如硅、锗等,其导电性能介于导体和绝缘体之间,称作 ,某些物质在温度极低时,电阻会变成零,这就是 现象。
20.(2023•济宁模拟)二极管由 材料制成,在社会各领域应用广泛。小满在学习了二极管的相关知识后,将二极管与电流表串联起来(如图所示),对电流表起保护作用,这是利用了二极管的 特性。
21.(2023•珠海模拟)半导体制冷技术是用于电脑元件散热的前沿科技,其原理是珀尔帖效应。如图所示是半导体制冷的原理图,把N型半导体元件和P型半导体元件串联,接上直流电源后,半导体材料的两端会产生温度差,在电流方向是N→P的地方吸热,而在电流方向是P→N的地方放热。则靠近电脑发热体(CPU)的是 (填“A”或“B”)陶瓷片。该散热元件中的电源 (填“可以”或“不可以”)直接用交流电源。半导体的导电性能比导体的导电性能 (填“强”或“差”)。
22.(2023•佛山期末)某种金属温度升高时,电阻变大。右图为该金属的电阻随时间变化的图象,则t2时刻的温度比tl时刻 (选填“高”或“低,)。当其温度降得足够低时,它的电阻将变为 ,这种现象叫做 现象。
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16.3 电阻【三大题型】
【题型一 电阻的概念、单位及大小】
1.(2023•天津期中)为了纪念物理学家对物理学的杰出贡献,常用他们的名字命名一些物理量单位。电阻的单位是用下列哪位物理学家的名字来命名的( )
A.安培 B.欧姆 C.伏特 D.牛顿
解:电阻的单位是欧姆,是用物理学家欧姆的名字命名的,故B正确,ACD错误。
答案:B。
2.(2023•绵阳期中)下列有关电阻的说法正确的是( )
A.导体的电阻越小,表明该导体的导电能力越强
B.导体中的电流为零时电阻也为零
C.通过导体的电流越大,表明导体的电阻越小
D.绝缘体有电阻,导体没有电阻
解:A.导体的电阻越小,表明该导体的导电能力越强,故A正确;
BC.导体的电阻跟导体两端的电压和导体中的电流无关,导体中的电流为零时电阻不为零,故BC错误;
D.绝缘体有电阻,导体也有电阻,故D错误。
答案:A。
3.(2023•洛阳期中)通过学习物理概念,我们可以更准确地描述物体的属性和状态,例如为了描述导体对电流的 阻碍 作用,我们学习了电阻的概念;日常生活中,人的双手间(干燥)的电阻为1000Ω~5000Ω,如小明双手间的电阻为4000Ω= 4 kΩ。
解:在物理学中,电阻是描述导体对电流的阻碍作用大小的物理量,为了表示导体对电流的阻碍作用引入电阻的概念;1kΩ=1000Ω,因此4000Ω=4kΩ。
答案:阻碍;4。
4.(2023•襄阳模拟)如图所示,将不同的导体分别接到A,B之间,闭合开关,可通过观察、比较 灯泡亮度 来判断不同导体电阻的大小。若两个导体的电阻差异不大,则可以在电路中串联 电流表 ,作进一步的判断。
解:(1)将不同的导体分别接到A,B之间,闭合开关,可通过观察、比较灯泡亮度来判断不同导体电阻的大小;电阻越大则灯泡越暗。
(2)若两个导体的电阻差异不大,灯泡亮度变化微弱;则可以在电路中串联电流表,根据电流表示数大小来判断电阻的大小,电流表示数越小则电阻越大;
答案:灯泡亮度;电流表。
【题型二 影响电阻大小的因素】
5.(2023•许昌期中)由同种材料制成的三根电阻丝R1、R2、R3,已知它们的长度关系为l1>l2=l3,截面积关系为S1=S2<S3,现将它们串联接入电路,关于他们的电阻和通过他们的电流,正确的是( )
A.R1<R2=R3,I1=I2=I3 B.R1>R2>R3,I1=I2=I3
C.R1=R2>R3,I1>I2>I3 D.R1<R2<R3,I1=I2>I3
解:A、B、C是三根同种材料制成的电阻丝,2和3相比,它们长度相同,2比3细,故R2>R3;
如果把1和2相比,它们粗细相同,1比2长,R1>R2,
那么,这三根电阻线R1、R2、R3从大到小排列应为 R1>R2>R3;
根据串联电路特点,串联电路中各部分导体的电流相等,即I1=I2=I3。
答案:B。
6.(2023•茂名期末)一根导线的电阻为R,下列做法能使该导线电阻增大的是( )
A.将导线对折后连入电路
B.将导线拉长后连入电路
C.减小导线两端的电压
D.减小通过导线的电流
解:A、将导线对折后连入电路,导线的长度减小、横截面积增大,由影响电阻大小的因素可知,该导线的电阻减小,故A不符合题意;
B、将导线拉长后连入电路,导线的长度增大、横截面积减小,由影响电阻大小的因素可知,该导线的电阻增大,故B符合题意;
CD、导体的电阻与导体两端的电压、通过的电流大小无关,所以,减小导线两端的电压或减小通过导线的电流时,该导线的电阻不变,故CD不符合题意。
答案:B。
7.(2023•衡水期中)小宗在“探究温度一定的条件下,导体的电阻与哪些因素有关”的实验中,已选定了代号为“O”的导体,为了探究导体电阻与横截面积的关系,他还要选用的导体代号是( )
导体代号
O
A
B
C
D
导体长度l/m
1.5
1.5
1.5
1.0
0.5
导体横截面积S/mm2
1.2
3.2
1.2
1.2
1.2
导体材料
镍铬
镍铬
锰铜
锰铜
镍铬
A.A B.B C.C D.D
解:为了探究导体电阻与横截面积的关系,要控制导体的长度和材料一定,横截面积不同,故选用的导体是O、A。
答案:A。
8.(2023•济南期末)如图电路装置,灯泡L与钨丝连接。闭合开关,小灯泡L发光,钨丝不发光:用酒精灯给钨丝加热,发现小灯泡逐渐变暗,由实验可知( )
A.灯泡的电阻会随温度升高而减小
B.灯泡的电阻会随温度升高而增大
C.钨丝的电阻会随温度升高而减小
D.钨丝的电阻会随温度升高而增大
解:闭合开关S,小灯泡L发光,钨丝不发光,用酒精灯对白炽灯的钨丝加热,钨丝的温度升高,观察到小灯泡L的亮度明显变暗,说明通过小灯泡L的电流变小,钨丝的电阻增大,此时改变的是钨丝的温度,且温度升高,电阻变大。
答案:D。
9.(2023•成都模拟)小佑收集了很多材料和长度都相同但粗细不同的铅笔芯。如图所示,是他用身边的器材自制的简易调光灯电路。闭合开关,夹子A向右移动的过程中灯泡亮度应该 变亮 (选填“变亮”、“变暗”或“不变”);夹子A从最左端移动到最右端的过程中,他发现灯泡亮度变化不明显,他应该调换更 细 (选填“粗”或“细”)的铅笔芯来做实验。
解:闭合开关,夹子A向右移动的过程中,铅笔芯接入电路中的长度变短,电阻减小,根据欧姆定律可知,电流变大,灯泡变亮;
夹子A从最左端移动到最右端的过程中,他发现灯泡亮度变化不明显,说明电流的变化比较小,根据I可知,即电阻变化较小,故应选用电阻较大的铅笔芯,即换用更细的铅笔芯。
答案:变亮;细。
10.(2023•合肥期中)两端有金属接线柱的塑料管内装有一定质量的盐水,组装成如图所示的电路,闭合开关后,灯泡发光,现从注水口处不断注入相同浓度的盐水,会观察到灯泡的亮度逐渐 变亮 (选填“变亮”“变暗”或“不变”)。
解:闭合开关后,灯泡发光,现从注水口处不断注入相同浓度的盐水,管中盐水的长度、材料不变,横截面积变大,电阻变小,根据欧姆定律可知,电路中的电流变大,灯泡变亮。
答案:变亮。
11.(2023•济南模拟)如图,将包装口香糖的纸剪成中间较窄的细条,然后将锡箔细条的两端连接电池正负极,很快发现细条中较窄处ab段开始冒烟起火,这是因为细条将电池短路。若ab段长度等于bc段长度,则ab段电阻 大于 bc段电阻,此时ab段电流 等于 bc段电流。
解:锡箔纸条两端的铝面直接接触电池的正负极,造成短路,这样电流会很大,铝纸条中间最细处的横截面积较小,电阻较大,即ab段电阻大于bc段电阻,根据Q=I2Rt可知,此时电路中迅速产生大量热量使温度达到锡纸的着火点而使之燃烧;串联电路中电流处处相同,所以ab段电流等于bc段电流。
答案:大于;等于。
12.(2023•郑州期中)如图是高压输电线上的一个装置,该装置是导体,它的作用是将四根导线并联起来,相当于 增大 了导线的横截面积,从而 减小 了输电导线的电阻。(均选填“增大”或“减小”)
解:影响电阻大小的因素有:材料、长度、横截面积、温度;将四根导线并联起来,相当于增大了导体的横截面积,减小了电阻。
答案:增大;减小。
13.(2023•威海期末)在探究影响导体电阻大小的因素时,小明作出了如下猜想:
导体的电阻可能与①导体的长度有关、②导体的横截面积有关、③导体的材料有关。
实验室提供了4根电阻丝,其规格、材料如下表所示。
编号
材料
长度/m
横截面积/mm2
A
镍铬合金
0.5
0.5
B
镍铬合金
1.0
0.5
C
镍铬合金
0.5
1.0
D
锰铜合金
0.5
0.5
(1)按照图1所示“探究影响导体电阻大小因素”的实验电路,在M、N之间分别接上不同的导体,则通过观察 电流表示数 来比较导体电阻的大小。
(2)为了验证上述猜想①,应该选用编号 A、B 两根电阻丝分别接入电路进行实验。
(3)分别将A和D两电阻丝接入图1电路中M、N两点间,电流表示数不相同,由此,初步得到的结论是:当长度和横截面积相同时,导体电阻跟 导体的材料 有关。
(4)要进一步研究导体材料的导电性能,就需要测量导体的电阻,小明的实验方案和操作过程均正确,两表的连接和示数如图2所示。但通过观察发现电流表指针偏转过小,这样会导致实验误差 偏大 ,解决这一问题的措施是 电流表改用小量程 。
解:(1)在M、N之间分别接上不同的导体,则通过观察电流表示数来比较导体电阻的大小。
(2)要验证猜想①:导体的电阻可能与导体的长度有关,应控制导体材料与横截面积相同而长度不同,由表中数据可知,应选编号为A、B的两根电阻丝进行实验。
(3)由表中数据可知,A、D两电阻丝的长度、横截面积相同而材料不同,将A和D两电阻丝接入图1电路中M、N两点间,电流表示数不相同,由此可知:当长度和横截面积相同时,导体电阻跟材料有关。
(4)由图2所示电流表可知,电流表指针偏转过小,电流表读数误差较大,会增大实验误差,使实验误差偏大;电流表换用小量程,可以减小读数误差,从而减小实验误差。
答案:(1)电流表示数;(2)A、B; (3)导体的材料;(4)偏大;电流表改用小量程。
14.(2023•重庆期末)小明用如图甲所示的电路探究“影响电阻大小的因素”,图乙是备用的几种导体(A、B、C、D代表导体,S代表导体的横截面积)。请你回答以下问题:
(1)在图甲中M、N之间接入不同导体时,可通过 灯泡亮暗 来判断导体的电阻大小,这种研究方法叫 转换 法;
(2)为了探究导体的电阻与导体长度的关系,M、N之间应接入图乙中的 B、D (选填导体的代表字母)。之所以这样做,是为了控制 材料和横截面积 相同,这种研究方法叫 控制变量 法,实验可得到的结论是: 当导体的材料和横截面积一定时,导体越长,电阻越大 ;
(3)若在M、N之间接入导体A、B可探究导体的电阻与 材料 的关系;
(4)若要探究导体的电阻与横截面积的关系,M、N之间应接入导体 B、C (选填导体的代表字母),得到的结论是: 当导体的材料和长度一定时,导体的横截面积越大,导体的电阻越小 ;
(5)实验中,如果接入M、N之间的导体电阻阻值比较接近而无法通过灯泡的亮暗判断电阻大小,你的解决办法是: 增加一个电流表串联到甲电路中 ;
(6)完成上述实验后,小明进一步进行了如图丙所示的实验,他把M、N与废日光灯管中的钨丝连接,闭合开关S后,用酒精灯给钨丝加热,可以观察到电流表示数变小,这表明:温度升高,钨丝的电阻 增大 。
解:(1)M、N之间的电阻越大,电路中的电流越小,灯泡亮度越小(暗),故可以通过灯泡的亮暗来判断M、N之间接入的导体的电阻大小,这是转换法的应用。
(2)探究导体的电阻与导体长度的关系,应该控制材料、横截面积相同,长度不同,故应该选择B、D来探究导体长度对电阻的影响,这种探究方法是控制变量法。
结论应为:当导体的材料和横截面积一定时,导体越长,电阻越大。
(3)A、B的长度、横截面积相同,材料不同,故可以探究导体的材料对电阻的影响。
(4)探究导体的电阻与横截面积的关系,应该控制长度、材料相同,横截面积不同,故M、N之间应接入导体B、C;
结论应为:当导体的材料和长度一定时,导体的横截面积越大,导体的电阻越小。
(5)当M、N之间接入的导体电阻比较接近,人眼无法分辨灯泡的亮暗,可以增加一个电流表串联接入到电路中,通过电流表读数大小来判断。
(6)电流变小说明钨丝的电阻随温度的升高而增大。
答案:(1)灯泡亮暗;转换;(2)B、D;材料和横截面积;控制变量;当导体的材料和横截面积一定时,导体越长,电阻越大;(3)材料;(4)B、C;当导体的材料和长度一定时,导体的横截面积越大,导体的电阻越小;(5)增加一个电流表串联到甲电路中;(6)增大。
【题型三 半导体、超导体的特点与作用】
15.(2023•深圳期中)汽车芯片,又称集成电路,是半导体元件产品的统称。目前在汽车上搭载的芯片越来越多,从动力系统,到车机系统,再到安全系统,都能看到芯片的大量应用。芯片使用的材料( )
A.导体材料 B.绝缘体材料
C.半导体材料 D.超导体材料
解:汽车芯片,又称集成电路,是半导体元件产品的统称。芯片使用的材料是半导体材料,故C符合题意,ABD不符合题意。
答案:C。
16.(2023•洛阳期末)日前,我国科学家首次通过实验证明了二维极限下的单层铜基超导体具有和块体铜基超导体相同的超导特性,结合输运和扫描隧道显微学及谱学数据。团队最终发现二维极限下的单层Bi﹣2212已具备高温超导所需的一切因素。利用超导材料电阻为零的特性,你认为超导材料最适合用来做( )
A.保险丝 B.电炉丝 C.白炽灯丝 D.输电导线
解:A、保险丝是由电阻率大熔点低的材料来制成的,故A不符合题意。
B、电炉丝是由电阻大熔点高的材料制成的,故B不符合题意。
C、白炽灯是由电阻率大熔点高的钨丝制成的,故C不符合题意。
D、输电导线是由电阻率小的材料制成的,如果输电导线电阻大,产生的电热多,电损太大,所以采用超导材料无电能的损失,故D符合题意。
答案:D。
17.(2023•大连期末)如图是电子体温计,它是通过感温头中电流的大小来反映人的体温。感温头是用半导体材料制成的,这是应用了半导体的( )
A.单向导电特性
B.良好的绝缘特性
C.电阻随压力变化而变化的特性
D.电阻随温度变化而变化的特性
解:半导体的阻值随着温度的变化而发生变化,根据欧姆定律,流过感温头的电流也随之发生变化,以此来反映人的体温。
答案:D。
18.(2023•盐城期中)江海里的航标灯要求夜晚亮、白天熄。人们利用半导体的有关特性制成了能自动点亮、熄灭的航标灯装置,实现了自动控制,这是利用了半导体的( )
A.光敏性 B.压敏性
C.热敏性 D.三种特性都利用了
解:
航标灯要求夜晚亮、白天熄。而白天光线较强,夜晚光线弱,光照发生变化后实现了航标灯的自动控制,是由于光照变化导致半导体的电阻变化,从而引起电路的电流变化,因此是利用半导体的光敏性。
答案:A。
19.(2023•无锡期末)就导电性能来说,金属的导电性能一般比非金属 强 (选填“强”或“弱”);有些物质如硅、锗等,其导电性能介于导体和绝缘体之间,称作 半导体 ,某些物质在温度极低时,电阻会变成零,这就是 超导 现象。
解:金属的导电性能一般比较强;介于金属和非金属之间的硅和锗是半导体材料;当物质的电阻变为零时,导电性能极强,属于超导现象;
答案:强;半导体;超导。
20.(2023•济宁模拟)二极管由 半导体 材料制成,在社会各领域应用广泛。小满在学习了二极管的相关知识后,将二极管与电流表串联起来(如图所示),对电流表起保护作用,这是利用了二极管的 单向导电 特性。
解:二极管是由半导体材料制成的,具有单向导电性,把它和电流表串联起来,能够防止电流表因正负接线柱接反而损坏,从而对电流表起到保护作用。
答案:半导体;单向导电。
21.(2023•珠海模拟)半导体制冷技术是用于电脑元件散热的前沿科技,其原理是珀尔帖效应。如图所示是半导体制冷的原理图,把N型半导体元件和P型半导体元件串联,接上直流电源后,半导体材料的两端会产生温度差,在电流方向是N→P的地方吸热,而在电流方向是P→N的地方放热。则靠近电脑发热体(CPU)的是 A (填“A”或“B”)陶瓷片。该散热元件中的电源 不可以 (填“可以”或“不可以”)直接用交流电源。半导体的导电性能比导体的导电性能 差 (填“强”或“差”)。
解:半导体二极管具有单向导电性,即仅允许电流由一个方向通过元件。也就是正电压加在P极,负电压加在N极。由图可知,靠近A陶瓷片的电流方向是由N→P,靠近B陶瓷片的电流方向是由P→N,由于在电流方向是P→N的地方放热,因此下端B应是半导体元件放热的地方。在上方A处电流方向是N→P的地方吸热,因此电脑发热体在A。
交流电源的电流方向是变化的,这样吸热和放热的状态就会不断改变,不能使吸热的部分恒定保持吸热状态,不能使放热的地方恒定保持放热状态。
据课本的基本知识可知,半导体的导电能力介于导体和绝缘体之间,故其导电能力比导体的导电性能差;
答案:A;不可以;差;
22.(2023•佛山期末)某种金属温度升高时,电阻变大。右图为该金属的电阻随时间变化的图象,则t2时刻的温度比tl时刻 低 (选填“高”或“低,)。当其温度降得足够低时,它的电阻将变为 0 ,这种现象叫做 超导 现象。
解:由电阻随时间变化的图象可知:t2时刻的电阻比tl时刻的电阻小,根据某种金属温度升高时电阻变大的特点可知:t2时刻的温度比tl时刻低。
因为某种金属温度升高时电阻变大,所以温度降低时电阻减小,且当其温度降得足够低时,它的电阻将变为0,这种现象叫做超导现象。
答案:低;0;超导。
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