内容正文:
夜市物理
粤教版2019必修第三册
3.2决定导体电阻大小的因素
知识构建
基础知识
一:电阻
1.电阻的概念
导体两端的电压与通过导体的电流大小之比.
2.定义式:R=.
3.单位:欧姆(Ω),常用的单位还有千欧(kΩ)、兆欧(MΩ),且1 Ω=10-3 kΩ=10-6 MΩ.
4.物理意义:反映导体对电流阻碍作用的大小.
5.导体U-I图像的斜率反映电阻大小.
二:影响导体电阻的因素与导体的电阻率
1.电阻定律
(1)内容:同种材料的导体,其电阻R与它的长度l成正比,与它的横截面积S成反比;导体电阻还与构成它的材料有关.
(2)公式:R=ρ,式中ρ是比例系数,ρ叫作这种材料的电阻率.
2.电阻率
(1)概念:电阻率是反映导体导电性能的物理量,是导体材料本身的属性,与导体的形状、大小无关.
(2)单位是欧姆·米,符号为Ω·m.
(3)电阻率往往随温度的变化而变化,金属的电阻率随温度的升高而增大.
(4)应用:电阻温度计、标准电阻等.
(5)超导现象:一些金属在温度特别低时电阻降为0的现象.
重难点技巧:R=与R=ρ的区别
两个公式
区别与联系
R=
R=ρ
区别
适用于纯电阻元件
适用于粗细均匀的金属导体或浓度均匀的电解液、等离子体
联系
R=ρ是对R=的进一步说明,即导体的电阻与U和I无关,而是取决于导体本身的材料、长度和横截面积
题型分析
题型一:电阻定律的理解及应用
例1.(24-25高二上·广东·阶段练习)当家用电热水器发生漏电时,电流会经过水管中的水与人体相连从而发生意外事故。“防电墙”可以在一定程度上保护人体的安全,其装置如图1所示,其内部结构是一个螺旋状的管道,结构如图2所示,它实际上是将水管的水道变得更细更长,安装位置如图3所示。下列说法正确的是( )
A.漏电时“防电墙”变成绝缘体完全隔断水流,形成断路
B.“防电墙”是靠减小水流速度来减小电流而保护人体安全
C.“防电墙”是通过增加管道中水的电阻率来保护人体安全的
D.“防电墙”是通过增加管道中水的电阻来减小电流从而保护人体安全
【变式训练1】(24-25高二上·广东·期中)下列方法可使一根铜丝电阻减半的是( )
A.长度加倍 B.长度减半
C.横截面积减为以前的 D.横截面积减半
【变式训练2】(24-25高二上·广东深圳·期中)一粗细均匀的镍铬丝,截面直径为d,电阻为R。把它拉制成直径为的均匀细丝后,它的电阻变为( )
A. B.
C.625R D.10000R
题型二:电阻率的理解及计算
例2.(23-24高二上·广东广州·期中)关于金属单质和合金材料的电阻率,下列说法正确的是( )
A.金属单质的电阻率较大 B.合金材料的电阻率较小
C.金属材料的电阻率随温度的升高而增大 D.材料的电阻率越大,导电性能就越好
【变式训练1】(23-24高二上·广东广州·期中)下列说法正确的是( )
A.导体的电阻由导体本身决定,与温度无关
B.电阻率的单位是
C.将一根均匀电阻丝拉长为原来的2倍,则电阻丝的电阻也变为原来的2倍
D.通过导线横截面的电荷量越多,导体中的电流越大
【变式训练2】.(24-25高二上·广东汕头·期中)研究发现电解液导电时也满足欧姆定律。图甲为一测量电解液的电阻率的长方体玻璃容器,X、Y为电极,边长,,,当里面注满待测电解液,在X、Y间加上不同电压后,其U—I图线如图乙所示。则下列说法正确的是( )
A.电压增大时,电解液的电阻率减小
B.电压时,通过电解液的电流为
C.电压时,电解液的电阻是1000Ω
D.电压时,电解液的电阻率是
题型三:实验探究电阻定律
例3.(24-25高二上·广东·阶段练习)为了探究导体电阻与长度、横截面积及材料的定量关系,某兴趣小组设计了如下电路,分别将四段金属丝与规格完全相同的电流表串联后再并联到电路中,其中a和b仅长度不同,a和c仅横截面积(粗细)不同,a和d仅材料不同。
(1)该兴趣小组在设计实验时采用了 的实验方法;
(2)闭合开关之前,应将滑动变阻器的滑片滑到最 (填“左”或“右”)端。
(3)该实验设计中,将四个支路并联在一起的目的是: 。
基础知识
三:电阻与电阻率的区别与联系
项目
电阻R
电阻率ρ
描述对象
导体
材料
物理意义
反映导体对电流阻碍作用的大小,R越大,阻碍作用越大
反映材料导电性能的好坏,ρ越大,导电性能越差
决定因素
由材料、温度和导体形状决定
由材料、温度决定,与导体形状无关
单位
欧姆
欧姆·米
联系
R=ρ
题型分析
例4.(24-25高二上·广东中山·阶段练习)关于电阻和电阻率的说法中,正确的是( )
A.导体的电阻率不仅与导体的材料有关,而且随温度的变化而变化
B.根据公式,电阻R的大小与电压U成正比
C.是电阻的定义式,它适用于测量所有电阻
D.导体对电流的阻碍作用叫做导体的电阻,因此只有导体中有电流通过时才有电阻
【变式训练1】(24-25高二上·广东梅州·期中)科学家们研发了一种像“橡皮泥”一样的新材料。据称,这种材料可塑性强且可在室温下制造,但导电性却堪比金属,可能会帮助塑造新一代电子设备。如图为一该材料制作的圆柱形导体,现将其压缩,则( )
A.该材料的电阻率变小 B.该材料的电阻率变大
C.该材料AB两端的电阻变小 D.该材料AB两端的电阻变大
巩固练习
一、单选题
1.(24-25高二上·广东江门·期末)两根材料相同的均匀导线A和B,其长度分别为1m和2m,串联在电路中时沿长度方向电势的变化如图所示,则A和B导线的横截面积之比为( )
A.2:3 B.1:3
C.1:2 D.3::1
2.(24-25高二上·广东惠州·期中)以下一些物理概念,说法正确的是( )
A.电场强度越大的地方电势一定越高
B.电动势越大,移动单位电荷时将其他形式的能转化为电能就越多
C.电容的单位是“法拉”,“法拉”是一个基本单位
D.电阻率几乎不随温度变化的合金材料,可用来制造电阻温度计
3.(24-25高二上·广东广州·期中)关于物理现象或观念,下列说法错误的是( )
A.电阻率不随温度变化的合金材料,可用来制造电阻温度计
B.避雷针采用针尖状是利用的尖端放电的原理
C.电视屏幕容易吸附灰尘主要是因为静电力的吸引
D.电动势越大,移动单位电荷时将其他形式的能转化为电能就越多
4.(22-23高二上·广东惠州·期中)关于电阻率,下列说法中正确的是( )
A.某材料的电阻率越大,其导电性能越差
B.导体的电阻率与其长度及粗细均有关
C.金属的电阻率随温度升高而减小,可用来作电阻温度计
D.半导体的电阻率随温度升高而减小,通常用它们制作标准电阻
5.(23-24高二上·广东广州·期中)如图所示,是一个小灯泡的电流强度随小灯泡两端电压变化的关系图,则根据小灯泡的伏安特性曲线可判定( )
A.小灯泡的电阻随着所加电压的增加而减小
B.小灯泡灯丝的电阻率随着灯丝温度的升高而保持不变
C.欧姆定律对小灯泡不适用
D.若将该灯泡与电压恒为4V的电源相接,则灯泡电阻为10Ω
6.(24-25高二上·广东深圳·期中)如图所示,用某种金属材料制成长为a、宽为b、厚为c的长方体,且。电流沿AB方向的电阻为,电流沿CD方向的电阻为,电流沿EF方向的电阻为,则等于( )
A.8∶2∶1 B.8∶1∶4 C.16∶1∶2 D.16∶1∶4
二、多选题
7.(24-25高二上·广东广州·阶段练习)人体含水量约为70%,水中有钠、钾等离子存在,因此水电阻率低,脂肪则电阻率高。某人体脂肪秤,根据人体电阻的大小来判断人体脂肪所占比例。其测量电阻的原理就是利用秤体表面的电极片向一只脚输入一定的安全电压,电流经过双腿后从另一只脚流出,测量流出电流,就可以测得人体电阻,电流流向如图。一般情况下( )
A.人体缺水时不会对测量结果有影响
B.使用脂肪秤时,不可以穿袜子和鞋子
C.对于脂肪含量相同,腿粗细相同的两个人,腿长的人比腿短的人电阻要大
D.对于两个体型相同的人,脂肪含量高的人比脂肪含量低的人电阻大
8.某中学物理兴趣小组的同学们想通过实验探究某热敏电阻的阻值与温度的关系。实验中有如下器材
A.热敏电阻Rx
B.定值电阻R0
C.学生电源(通过调节可输出0 ~ 12V的电压)
D.电流表A1(0.6A,内阻=5)
E.电流表A2(0.6A,内阻约为1)
F.温控箱(能显示温度并可调温度)
G.开关S,导线若干
①为了更准确地描述出电阻Rx随温度变化的关系(精确测定不同温度时的阻值),请完成虚线框内图甲电路图的设计 。
②闭合开关S,记下电表A1的读数为I1,A2的读数为I2= A(如图乙所所示),得Rx= (用题给字母表示)。
③实验中改变温控箱的温度,分别测出了热敏电阻在不同温度下的阻值,得到了如图丙所示的Rx-t图像。根据所给的Rx-t图像可以看出,该热敏电阻的阻值与温度的关系式是Rx= 。由图像分析可知,当温控箱中的温度达到600℃时,热敏电阻此时的阻值为Rx= Ω。
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3.2决定导体电阻大小的因素
知识构建
基础知识
一:电阻
1.电阻的概念
导体两端的电压与通过导体的电流大小之比.
2.定义式:R=.
3.单位:欧姆(Ω),常用的单位还有千欧(kΩ)、兆欧(MΩ),且1 Ω=10-3 kΩ=10-6 MΩ.
4.物理意义:反映导体对电流阻碍作用的大小.
5.导体U-I图像的斜率反映电阻大小.
二:影响导体电阻的因素与导体的电阻率
1.电阻定律
(1)内容:同种材料的导体,其电阻R与它的长度l成正比,与它的横截面积S成反比;导体电阻还与构成它的材料有关.
(2)公式:R=ρ,式中ρ是比例系数,ρ叫作这种材料的电阻率.
2.电阻率
(1)概念:电阻率是反映导体导电性能的物理量,是导体材料本身的属性,与导体的形状、大小无关.
(2)单位是欧姆·米,符号为Ω·m.
(3)电阻率往往随温度的变化而变化,金属的电阻率随温度的升高而增大.
(4)应用:电阻温度计、标准电阻等.
(5)超导现象:一些金属在温度特别低时电阻降为0的现象.
重难点技巧:R=与R=ρ的区别
两个公式
区别与联系
R=
R=ρ
区别
适用于纯电阻元件
适用于粗细均匀的金属导体或浓度均匀的电解液、等离子体
联系
R=ρ是对R=的进一步说明,即导体的电阻与U和I无关,而是取决于导体本身的材料、长度和横截面积
题型分析
题型一:电阻定律的理解及应用
例1.(24-25高二上·广东·阶段练习)当家用电热水器发生漏电时,电流会经过水管中的水与人体相连从而发生意外事故。“防电墙”可以在一定程度上保护人体的安全,其装置如图1所示,其内部结构是一个螺旋状的管道,结构如图2所示,它实际上是将水管的水道变得更细更长,安装位置如图3所示。下列说法正确的是( )
A.漏电时“防电墙”变成绝缘体完全隔断水流,形成断路
B.“防电墙”是靠减小水流速度来减小电流而保护人体安全
C.“防电墙”是通过增加管道中水的电阻率来保护人体安全的
D.“防电墙”是通过增加管道中水的电阻来减小电流从而保护人体安全
【答案】D
【详解】A.漏电时“防电墙”没有隔断水流,A错误;
B.“防电墙”将水管的水道变得更细更长,水流速增大,B错误;
C.“防电墙”不能改变水的电阻率,C错误;
D.根据电阻定律
“防电墙”实际上是将水管的水道变得更细更长,水的电阻率ρ不变,S减小、L增大,管道中水的电阻增大,漏电电流减小,从而保护人体安全。
故选D 。
【变式训练1】(24-25高二上·广东·期中)下列方法可使一根铜丝电阻减半的是( )
A.长度加倍 B.长度减半
C.横截面积减为以前的 D.横截面积减半
【答案】B
【详解】根据电阻的公式
要使导体的电阻减半,可以将导体的长度减半或将导体的横截面积加倍,故ACD均错误,B正确。
故选B。
【变式训练2】(24-25高二上·广东深圳·期中)一粗细均匀的镍铬丝,截面直径为d,电阻为R。把它拉制成直径为的均匀细丝后,它的电阻变为( )
A. B.
C.625R D.10000R
【答案】C
【详解】令拉制之前长度为L1,根据电阻定律有
拉制以后,根据电阻定律有
其中
解得
故选C。
题型二:电阻率的理解及计算
例2.(23-24高二上·广东广州·期中)关于金属单质和合金材料的电阻率,下列说法正确的是( )
A.金属单质的电阻率较大 B.合金材料的电阻率较小
C.金属材料的电阻率随温度的升高而增大 D.材料的电阻率越大,导电性能就越好
【答案】C
【详解】AB.金属单质的电阻率较小,合金材料的电阻率较大,故AB错误;
C.电阻率的大小与温度和材料本身有关,与长度和横截面积无关,金属导体的电阻率随温度的升高而增大,故C正确;
D.电阻率跟导体的材料有关是反映材料导电性能好坏的物理量,电阻率越大,导电性能越差,故D错误。
故选C。
【变式训练1】(23-24高二上·广东广州·期中)下列说法正确的是( )
A.导体的电阻由导体本身决定,与温度无关
B.电阻率的单位是
C.将一根均匀电阻丝拉长为原来的2倍,则电阻丝的电阻也变为原来的2倍
D.通过导线横截面的电荷量越多,导体中的电流越大
【答案】B
【详解】A.导体的电阻除了与导体本身有关,还与温度有关,故A错误;
B.根据电阻定律可得
可知电阻率的单位是,故B正确;
C.将一根粗细均匀的电阻丝均匀拉长为原来的2倍,则横截面积变为原来的0.5倍,由电阻定律可知,其电阻变为原来的4倍,C错误;
D.根据电流的定义式可知单位时间内通过导体横截面的电荷量越多,电流越大。故D错误。
故选B。
【变式训练2】.(24-25高二上·广东汕头·期中)研究发现电解液导电时也满足欧姆定律。图甲为一测量电解液的电阻率的长方体玻璃容器,X、Y为电极,边长,,,当里面注满待测电解液,在X、Y间加上不同电压后,其U—I图线如图乙所示。则下列说法正确的是( )
A.电压增大时,电解液的电阻率减小
B.电压时,通过电解液的电流为
C.电压时,电解液的电阻是1000Ω
D.电压时,电解液的电阻率是
【答案】AD
【详解】A.图像中,图线上某点与坐标原点连线的斜率表示电阻,根据图乙可知,电压增大时,电解液的电阻减小,即电压增大时,电解液的电阻率减小,故A正确;
B.根据图乙可知,电压时,通过电解液的电流为,故B错误;
C.结合上述可知,电压时,电解液的电阻
故C错误;
D.根据
结合上述与题中所给数据解得
故D正确。
故选AD。
题型三:实验探究电阻定律
例3.(24-25高二上·广东·阶段练习)为了探究导体电阻与长度、横截面积及材料的定量关系,某兴趣小组设计了如下电路,分别将四段金属丝与规格完全相同的电流表串联后再并联到电路中,其中a和b仅长度不同,a和c仅横截面积(粗细)不同,a和d仅材料不同。
(1)该兴趣小组在设计实验时采用了 的实验方法;
(2)闭合开关之前,应将滑动变阻器的滑片滑到最 (填“左”或“右”)端。
(3)该实验设计中,将四个支路并联在一起的目的是: 。
【答案】(1)控制变量
(2)右
(3)四个支路并联时电压相等,只需观察四个电流表的示数关系即可反映各支路导体电阻之间的关系。
【详解】(1)该兴趣小组在设计实验时采用了控制变量的实验方法;
(2)为了保护电路,闭合开关之前,应将滑动变阻器的滑片滑到阻值最大的位置,即最右端;
(3)该实验设计中,将四个支路并联在一起的目的是:四个支路并联时电压相等,只需观察四个电流表的示数关系即可反映各支路导体电阻之间的关系。
基础知识
三:电阻与电阻率的区别与联系
项目
电阻R
电阻率ρ
描述对象
导体
材料
物理意义
反映导体对电流阻碍作用的大小,R越大,阻碍作用越大
反映材料导电性能的好坏,ρ越大,导电性能越差
决定因素
由材料、温度和导体形状决定
由材料、温度决定,与导体形状无关
单位
欧姆
欧姆·米
联系
R=ρ
题型分析
例4.(24-25高二上·广东中山·阶段练习)关于电阻和电阻率的说法中,正确的是( )
A.导体的电阻率不仅与导体的材料有关,而且随温度的变化而变化
B.根据公式,电阻R的大小与电压U成正比
C.是电阻的定义式,它适用于测量所有电阻
D.导体对电流的阻碍作用叫做导体的电阻,因此只有导体中有电流通过时才有电阻
【答案】A
【详解】A.导体的电阻率不仅与导体的材料有关,而且随温度的变化而变化,故A正确;
BC.公式是电阻的定义式,属于比值定义法,适用于测量纯电阻电路,电动机类不适用,电阻R的大小与电压U不成正比,故BC错误;
D.导体对电流的阻碍作用叫做导体的电阻,其大小与导体中有无电流通过无关,故D错误。
故选A。
【变式训练1】(24-25高二上·广东梅州·期中)科学家们研发了一种像“橡皮泥”一样的新材料。据称,这种材料可塑性强且可在室温下制造,但导电性却堪比金属,可能会帮助塑造新一代电子设备。如图为一该材料制作的圆柱形导体,现将其压缩,则( )
A.该材料的电阻率变小 B.该材料的电阻率变大
C.该材料AB两端的电阻变小 D.该材料AB两端的电阻变大
【答案】C
【详解】AB.电阻率反应材料的导电性能,由材料本身决定,与温度有关,与材料的形状无关,所以该材料被压缩后,电阻率不变,故AB错误;
CD.根据,该材料被压缩后,长度变小,横截面积变大,该材料AB两端的电阻变小,故C正确,D错误。
故选C。
巩固练习
一、单选题
1.(24-25高二上·广东江门·期末)两根材料相同的均匀导线A和B,其长度分别为1m和2m,串联在电路中时沿长度方向电势的变化如图所示,则A和B导线的横截面积之比为( )
A.2:3 B.1:3
C.1:2 D.3::1
【答案】B
【详解】A、B两端的电势差分别为、,电流相等,根据欧姆定律
得
根据电阻定律
则横截面积之比
故选B。
2.(24-25高二上·广东惠州·期中)以下一些物理概念,说法正确的是( )
A.电场强度越大的地方电势一定越高
B.电动势越大,移动单位电荷时将其他形式的能转化为电能就越多
C.电容的单位是“法拉”,“法拉”是一个基本单位
D.电阻率几乎不随温度变化的合金材料,可用来制造电阻温度计
【答案】B
【详解】A.电场中,电场强度大的地方,电势不一定越高的,二者大小没有必然联系,故A错误;
B.电动势越大,移动单位电荷时将其他形式的能转化为电能就越多,故B正确;
C.电容的单位是“法拉”,但“法拉”不是基本单位,是导出单位,故C错误;
D.某些合金的电阻率几乎不受温度变化的影响,常用来制作标准电阻;只有随温度变化明显的电阻才能制造电阻温度计,故D错误。
故选B。
3.(24-25高二上·广东广州·期中)关于物理现象或观念,下列说法错误的是( )
A.电阻率不随温度变化的合金材料,可用来制造电阻温度计
B.避雷针采用针尖状是利用的尖端放电的原理
C.电视屏幕容易吸附灰尘主要是因为静电力的吸引
D.电动势越大,移动单位电荷时将其他形式的能转化为电能就越多
【答案】A
【详解】A.某些合金的电阻率几乎不受温度变化的影响,常用来制作标准电阻;只有随温度变化明显的电阻才能制造电阻温度计,A错误,符合题意;
B.带电荷的云层靠近避雷针时,在避雷针尖端感应出与云层相反的静电,达到一定程度就向空中放电,中和云层中的电荷,利用了尖端放电原理,B正确,不符合题意;
C.电视机工作时,由于电子运动到了屏幕上,而使屏幕上带静电,而带电体有吸引轻小物体的性质,故把灰尘吸引到了屏幕上,C正确,不符合题意;
D.电动势越大,移动单位电荷时将其他形式的能转化为电能就越多,D正确,不符合题意。
故选A。
4.(22-23高二上·广东惠州·期中)关于电阻率,下列说法中正确的是( )
A.某材料的电阻率越大,其导电性能越差
B.导体的电阻率与其长度及粗细均有关
C.金属的电阻率随温度升高而减小,可用来作电阻温度计
D.半导体的电阻率随温度升高而减小,通常用它们制作标准电阻
【答案】A
【详解】A.某材料的电阻率越大,其导电性能越差,故A正确;
B.导体的电阻率与导体的材料有关,与其长度及粗细均无关,故B错误;
C.金属的电阻率随温度升高而增大,不能用来作电阻温度计,故C错误;
D.半导体的电阻率随温度升高而减小,不能用来制作标准电阻,故D错误。
故选A。
5.(23-24高二上·广东广州·期中)如图所示,是一个小灯泡的电流强度随小灯泡两端电压变化的关系图,则根据小灯泡的伏安特性曲线可判定( )
A.小灯泡的电阻随着所加电压的增加而减小
B.小灯泡灯丝的电阻率随着灯丝温度的升高而保持不变
C.欧姆定律对小灯泡不适用
D.若将该灯泡与电压恒为4V的电源相接,则灯泡电阻为10Ω
【答案】D
【详解】A.由图可知,图中电流随电压的增大而增大,每一点的斜率表示该点电阻的倒数,故可知小灯泡的电阻随电压的增大而增大,选项A错误;
B.因导线的形状没有发生变化,说明随电压的升高电阻率增大,而随电压增大,温度是升高的,所以小灯泡灯丝的电阻率随着灯丝温度的升高而增大,选项B错误;
C.虽然小灯泡的伏安特性曲线不是直线,原因是电阻率随温度增大而发生了变化,灯丝仍然为金属导体,欧姆定律同样适用,选项C错误;
D.若将该灯泡与电压恒为4V的电源相接,由图可知对应的电流为0.4A,则电阻
选项D正确。
故选D。
6.(24-25高二上·广东深圳·期中)如图所示,用某种金属材料制成长为a、宽为b、厚为c的长方体,且。电流沿AB方向的电阻为,电流沿CD方向的电阻为,电流沿EF方向的电阻为,则等于( )
A.8∶2∶1 B.8∶1∶4 C.16∶1∶2 D.16∶1∶4
【答案】D
【详解】设金属材料的电阻率为,根据电阻定律可知,电流沿AB方向时电阻
电流沿CD方向时电阻
电流沿EF方向时电阻
则
故选D。
二、多选题
7.(24-25高二上·广东广州·阶段练习)人体含水量约为70%,水中有钠、钾等离子存在,因此水电阻率低,脂肪则电阻率高。某人体脂肪秤,根据人体电阻的大小来判断人体脂肪所占比例。其测量电阻的原理就是利用秤体表面的电极片向一只脚输入一定的安全电压,电流经过双腿后从另一只脚流出,测量流出电流,就可以测得人体电阻,电流流向如图。一般情况下( )
A.人体缺水时不会对测量结果有影响
B.使用脂肪秤时,不可以穿袜子和鞋子
C.对于脂肪含量相同,腿粗细相同的两个人,腿长的人比腿短的人电阻要大
D.对于两个体型相同的人,脂肪含量高的人比脂肪含量低的人电阻大
【答案】BCD
【详解】A.人体缺水时,导电能力减弱,电阻会增大,故A错误;
B.使用脂肪秤时,电流从人体流过,袜子和鞋子一般都是绝缘体,不可以穿袜子和鞋子,故B正确;
C.脂肪含量相同,电阻率相同,腿粗细相同,横截面积相同,腿长的人相当于电阻更长,电阻更大,故C正确;
D.对于两个体型相同的人,脂肪含量高的人比脂肪含量低的人电阻率大,电阻大,故D正确。
故选BCD。
8.某中学物理兴趣小组的同学们想通过实验探究某热敏电阻的阻值与温度的关系。实验中有如下器材
A.热敏电阻Rx
B.定值电阻R0
C.学生电源(通过调节可输出0 ~ 12V的电压)
D.电流表A1(0.6A,内阻=5)
E.电流表A2(0.6A,内阻约为1)
F.温控箱(能显示温度并可调温度)
G.开关S,导线若干
①为了更准确地描述出电阻Rx随温度变化的关系(精确测定不同温度时的阻值),请完成虚线框内图甲电路图的设计 。
②闭合开关S,记下电表A1的读数为I1,A2的读数为I2= A(如图乙所所示),得Rx= (用题给字母表示)。
③实验中改变温控箱的温度,分别测出了热敏电阻在不同温度下的阻值,得到了如图丙所示的Rx-t图像。根据所给的Rx-t图像可以看出,该热敏电阻的阻值与温度的关系式是Rx= 。由图像分析可知,当温控箱中的温度达到600℃时,热敏电阻此时的阻值为Rx= Ω。
【答案】 如下图所示 0.50 27.5
【知识点】光敏电阻和热敏电阻
【详解】①[1]
②[2][3]量程为的电流表最小分度为0.02A,故电流表的读数为0.50A;电阻两端的电压为
通过电阻的电流
则电阻的阻值
③[4][5]由图象可知,该热敏电阻的阻值与温度呈线性关系,为求图线的斜率,可在图线上找两个距离较远的点,如、,图线的斜率为
所以该热敏电阻的阻值与温度的关系式是
当温控箱中的温度达到600℃时,该热敏电阻的阻值
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