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影响材料电阻率的因素很多,一般金属材料的电阻率随温度的升高而增大,半导体材料的电阻率则与之相反、随温度的升高而减小.某课题研究组在研究某种导电材料Z的导电规律时,利用如图(甲)所示的分压电路测得其电压与电流的关系如表所示:
U/V 0.40 0.60 0.80 1.00 1.20 1.50 1.60
I/A 0.20 0.45 0.80 1.25 1.80 2.81 3.20
(1)根据表中数据,判断Z可能是什么材料?
(2)把Z接人图(乙)电路中,电流表的读数为1.80A,电池的电动势为3V,电池内阻不计,试求电阻R消耗的电功率.
(3)根据表中的数据,可推知通过Z的电流随其两端电压变化的规律是I=kUn,试求n和k的数值,并写出k的单位.
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分析:(1)根据表中实验数据,应用欧姆定律求出Z的阻值,根据Z阻值的变化情况判断Z是由什么材料制造的.
(2)由表中实验数据找出电流为1.8A时用电器件Z的电压,由串联电路特点求出电阻R两端电压,由P=UI求出电阻电功率.
(3)把表中实验数据代入I=kUn,然后求出系数k和n.
解答:解:(1)根据表中实验数据,由欧姆定律可知,随电压增加,Z的阻值减小,随电压U与电流I的增加,Z的功率P=UI变大,Z的温度升高,阻值减小,由此可知,Z是由半导体材料制作的.
(2)由表中实验数据可知,当电流为1.8A时,电器元件Z两端的电压是1.2V;
由电路图2可知,电阻R与Z串联,电阻R两端的电压UR=U-UZ=3V-1.2V=1.8V;
电阻R的电功率PR=URI=1.8V×1.8A=3.24W;
(3)把U1=0.4V,I1=0.2A,代入I=kUn得:0.2=k×0.4n
把U1=1.6V,I1=3.2A,代入I=kUn得:3.2=k×1.6n       ②
由①②解得:n=2,k=1.25;
故I=1.25U2
故答案为:(1)半导体;(2)3.24W;(3)I=1.25U2
点评:本题考查了实验数据分析,要能够从表格数据得到电阻的变化情况,第三问可以用数据代入求解;熟练应用欧姆定律、串联电路特点是正确解题的关键.
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影响材料电阻率的因素很多,一般金属材料的电阻率随温度的升高而增大,而半导体材料的电阻率则与之相反,随温度的升高而减少.某课题研究组需要研究某种导电材料的导电规律,他们用该种导电材料制作成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)他们应选用如图1所示的哪个电路进行实验?答:
A
A

(2)请用笔代线按照正确的电路图把如图2所示的实物图连接好
(3)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是金属材料还是半导体材料?答:
半导体
半导体

U(V) 0 0.40 0.60 0.80 1.00 1.20 1.50 1.60
I(A) 0 0.20 0.45 0.80 1.25 1.80 2.81 3.20

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科目:高中物理 来源: 题型:

影响材料电阻率的因素很多,一般金属材料的电阻率随温度的升高而增大,半导体材料的电阻率则与之相反,随温度的升高而减小.某学校研究小组需要研究某种材料的导电规律,他们用这种材料制作成电阻较小的元件P,测量元件P中的电流随两端电压从零逐渐增大过程中的变化规律.
(1)图a是他们按设计好的电路连接的部分实物图,请添加两根导线,使电路完整.
(2)改变滑动变阻器的阻值,记录两电表的读数.根据表中数据,在图b中画出元件P的I-U图象,并判断元件P是金属材料还是半导体材料?答:
 

(3)若可供选择的滑动变阻器有R1(最大阻值2Ω,额定电流为0.3A)、R2(最大阻值10Ω,额定电流为1A),则本实验应该选用滑动变阻器
 
.(填器材前的编号)
(4)把元件P接入如图c所示的电路中,已知定值电阻R阻值为4Ω,电电动势为2V,内阻不计,则该元件实际消耗的电功率为
 
W.
U/V 0 0.40 0.60 0.80 1.00 1.20 1.50
I/A 0 0.04 0.09 0.16 0.25 0.36 0.56
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影响材料电阻率的因素很多,一般金属材料的电阻率随温度的升高而增大,半导体材料的电阻率则与之相反,随温度的升高而减小.某课题研究组在研究某种导电材料Z的导电规律时,利用如图(甲)所示的分压电路测得其电压与电流的关系如表所示:

U/V

0.40

0.60

0.80

1.00

1.20

1.50

1.60

I/A

0.20

0.45

0.80

1.25

1.80

2.81

3.20

(1)根据表中数据,判断Z可能是什么材料.

(2)把Z接入图(乙)电路中,电流表的读数为1.80 A,电池的电动势为3 V,电池内阻不计.试求电阻R消耗的电功率.

(3)根据表中的数据,可推知通过Z的电流随其两端电压变化的规律是I=kUn,试求n和k的数值,并写出k的单位.

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科目:高中物理 来源:2006年江苏省苏州市高考物理二模试卷(解析版) 题型:解答题

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U/V0.400.600.801.001.201.501.60
I/A0.200.450.801.251.802.813.20
(1)根据表中数据,判断Z可能是什么材料?
(2)把Z接人图(乙)电路中,电流表的读数为1.80A,电池的电动势为3V,电池内阻不计,试求电阻R消耗的电功率.
(3)根据表中的数据,可推知通过Z的电流随其两端电压变化的规律是I=kUn,试求n和k的数值,并写出k的单位.

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