影响物质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.某课题研究组在研究某种导电材料的用电器件Z的导电规律时,测得其两端电压与其中通过电流的关系如下表所示:
U(V) | 0.00 | 0.40 | 0.60 | 0.80 | 1.00 | 1.20 | 1.50 | I(A) | 0.00 | 0.20 | 0.45 | 0.80 | 1.25 | 1.80 | 2.81 | 某同学想要了解导线在质量相同时,电阻与截面积的关系,选取了材料相同、质量相等的5卷导线,进行了如下实验: (1)用螺旋测微器测量某一导线的直径如下图所示.读得直径d=______mm. (2)该同学经实验测量及相关计算得到如下数据:
电阻 R (Ω) | 121.0 | 50.0 | 23.9 | 10.0 | 3.1 | 导线直径 d (mm) | 0.80l | 0.999 | 1.20l | 1.494 | 1.998 | 导线截面积 S (mm2) | 0.504 | 0.784 | 1.133 | 1.753 | 3.135 | 在“测定金属的电阻率”的实验中,所用的电阻丝Rx的阻值约为3Ω,变阻器最大阻值为20Ω,电源电压为3V,电源内阻不计,所用器材如图1所示,则:
(1)用螺旋测微器测量电阻丝直径时,测量结果如图2所示,该电阻丝的直径是:______mm; (2)电压表的量程应选用______,电流表的量程应选用______. (3)画出实验电路图; (4)在实物图1上完成实物连线. | 影响物质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随温度的升高而减小. (1)如图(甲)是某金属材料制成的电阻R随摄氏温度t变化的图象,图中R0表示0℃时的电阻,k表示图线的斜率.若用该电阻与电池(E、r)、电流表Rg、滑动变阻器R′串联起来,连接成如图(乙)所示的电路,用该电阻做测温探头,把电流表的电流刻度改为相应的温度刻度,就得到了一个简单的“金属电阻温度计”.使用“金属电阻温度计”前,先要把电流表的刻度值改为相应的温度刻度值,若温度t1<t2,则t1的刻度应在t2的______侧(填“左”、“右”);在标识“金属电阻温度计”的温度刻度时,需要弄清所测温度和电流的对应关系.请用E、R0、k等物理量表示所测温度t与电流I的关系式t=______. (2)研究某种导电材料的用电器Z的导电规律时,利用如图(丙)所示的分压电路测得其电压与电流的关系如下表所示:
U (V) | 0.40 | 0.60 | 1.00 | 1.20 | 1.50 | 1.60 | I (A) | 0.20 | 0.45 | 0.80 | 1.80 | 2.81 | 3.20 | (1)某同学用如图(甲)所示的装置做探究弹力和弹簧伸长关系的实验,他在弹簧下端挂上钩码,并逐个增加钩码,同时用毫米刻度尺分别测出加挂不同钩码时弹簧的长度l.他测出的弹簧的弹力F(F的大小等于所挂钩码受到的重力)与弹簧的长度l的各组数据,并逐点标注在如图(乙)所示的坐标纸上.由此可以得到该弹簧的原长L0=______;该弹簧的劲度系数为______N/m.
(2)有一根长陶瓷管,其表面均匀地镀有一层很薄的电阻膜,管的两端有导电箍M和N,如图(1)所示.用多用表电阻档测得MN间的电阻膜的电阻约为1kΩ,陶瓷管的直径远大于电阻膜的厚度. 某同学利用下列器材设计了一个测量该电阻膜厚度d的实验. A.米尺(最小分度为mm); B.游标卡尺(游标为20分度); C.电流表A1(量程0~5mA,内阻约10Ω); D.电流表A2 (量程0~100mA,内阻约0.6Ω); E.电压表V1 (量程5V,内阻约5kΩ); F.电压表V2 (量程15V,内阻约15kΩ); G.滑动变阻器R1 (阻值范围0~10Ω,额定电流1.5A); H.滑动变阻器R2 (阻值范围0~1.5KΩ,额定电流1A); I.电源E (电动势6V,内阻可不计); J.开关一个,导线若干. ①他用毫米刻度尺测出电阻膜的长度为l=10.00cm,用20分度游标卡尺测量该陶瓷管的外径,其示数如图(2)所示,该陶瓷管的外径D=______cm ②为了比较准确地测量电阻膜的电阻,且调节方便,实验中应选用电流表______,电压表______,滑动变阻器______.(填写器材前面的字母代号) ③在方框内画出测量电阻膜的电阻R的实验电路图. ④若电压表的读数为U,电流表的读数为I,镀膜材料的电阻率为ρ,计算电阻膜厚度d的数学表达式为:d=______(用所测得的量和已知量的符号表示).
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