问题 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

(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/V00.400.600.801.001.201.501.60
I/A00.200.450.801.251.802.813.20
(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

(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.

单项选择题 A型题
问答题