Question

影響物質(zhì)材料電阻率的因素很多，一般金屬材料的電阻率隨溫度的升高而增大，半導(dǎo)體材料的電阻率則隨溫度的升高而減小．
（1）如圖（甲）是某金屬材料制成的電阻R隨攝氏溫度t變化的圖象，圖中R₀表示0℃時的電阻，k表示圖線的斜率．若用該電阻與電池（E、r）、電流表R_g、滑動變阻器R′串聯(lián)起來，連接成如圖（乙）所示的電路，用該電阻做測溫探頭，把電流表的電流刻度改為相應(yīng)的溫度刻度，就得到了一個簡單的“金屬電阻溫度計”．使用“金屬電阻溫度計”前，先要把電流表的刻度值改為相應(yīng)的溫度刻度值，若溫度t₁＜t₂，則t₁的刻度應(yīng)在t₂的

 

側(cè)（填“左”、“右”）；在標(biāo)識“金屬電阻溫度計”的溫度刻度時，需要弄清所測溫度和電流的對應(yīng)關(guān)系．請用E、R₀、k等物理量表示所測溫度t與電流I的關(guān)系式t=

 

．
（2）研究某種導(dǎo)電材料的用電器Z的導(dǎo)電規(guī)律時，利用如圖（丙）所示的分壓電路測得其電壓與電流的關(guān)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

根據(jù)表中數(shù)據(jù)，可以判斷用電器件Z可能由

 

材料組成；根據(jù)表中的數(shù)據(jù)找出該用電器件Z的電流隨電壓變化的規(guī)律是

 

，具體的表達(dá)式為

 

．

Answer 1

分析：（1）溫度降低，電阻變小，電流變大；根據(jù)閉合電路歐姆定律和感溫電阻的阻值R隨攝氏溫度t變化的關(guān)系圖象聯(lián)合分析；
（2）由部分電路歐姆定律R=

U

I

算出電阻，求出電阻隨著溫度的變化情況，即可明確材料的性質(zhì)．

解答：解：（1）溫度t₁＜t₂金屬溫度升高電阻增大，電流計電流減小，可知t₁刻度應(yīng)在t₂的右側(cè)；
根據(jù)閉合電路歐姆定律和感溫電阻的阻值R隨攝氏溫度t變化的關(guān)系圖象聯(lián)合列式
E=I（r+R+R_g+R′）
R=R₀+kt
解得：

E

kI

-

R0+Rg+R′+r

k

；
（2）根據(jù)部分電路歐姆定律得：R=

U

I

，由表中數(shù)據(jù)可知，U、I比值隨溫度升高而明顯減小，可知元件所用材料為半導(dǎo)體；

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
U2（U2）	0.16	0.36	1.00	1.44	2.25	2.56

作I-U²圖線，為直線；
設(shè)表達(dá)式為I=kUⁿ
把U₁=0.4V，I₁=0.2A，代入I=kUⁿ得：0.2=k×0.4ⁿ ①，
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；
故表達(dá)式為：I=1.25U²
故答案為：（1）右，

E

kI

-

R0+Rg+R′+r

k

；（2）半導(dǎo)體，I=kUⁿ，I=1.25U²．

點評：本題考查了實驗數(shù)據(jù)分析，熟練應(yīng)用歐姆定律、串聯(lián)電路特點是正確解題的關(guān)鍵．