物体电阻与温度的关系
当温度不断升高,物体的电阻是否会不断变大,最终变成无限大呢?其实,不同材料的物体情况各有不同。
金属导体,如铁、铜等,其电阻率(电阻率是用来表示各种物质电阻特性的物理量)随温度的升高而变大。这是因为温度升高,金属材料中自由电子运动的阻力会增大,电阻就会不断变大。到了一定温度,物态开始发生变化,例如:从固体变成液体,再从液体变成气体。在物态变化时,由于原子的排列变得更为混乱、分散,电阻率还会出现跳跃式的上升。
半导体,由于其特殊的晶体结构,所以具有特殊的性质。如硅、锗等元素,它们原子核的最外层有4个电子,既不容易挣脱束缚,也没有被原子核紧紧束缚,所以半导体的导电性介于导体和绝缘体之间。但温度升高,半导体原子最外层的电子获得能量,挣脱原子核的束缚成为自由电子,可供其他电子移动的空穴增多,所以导电性能增加,电阻率下降。掺有杂质的半导体变化较为复杂,当温度从绝对零度上升,半导体的电阻率先是减小,到了绝大部分的带电粒子离开他们的载体后,电阻率会因带电粒子的活动力下降而稍微上升。当温度升得更高,半导体会产生新的载体(和未掺杂质的半导体一样),于是电阻率会再度下降。
绝缘体和电解质,它们的电阻率与温度的关系一般不成比例。
还有一些物体,如锰铜合金和镍铬合金,其电阻率随温度变化极小,可以利用它们的这种性质来制作标准电阻。
当温度极高时,物质就会进入新的状态,成为等离子体。此时,原子被电离,电子溢出,原子核组合成离子团,因此即使原本物质是绝缘体,成为等离子体后也可导电。
如果温度更高会是什么情况?据报道,美国能源部布鲁克海文国家实验室下属的研究小组,利用相对论重离子对撞机成功地制造出有史以来最高温度,该极端状态产生的物质成为新的夸克胶子混合态,其温度约为四万亿摄氏度,是太阳核心温度的25万倍。这种物质存在的时间极短(大约只有),所以它的电性质尚不明确。
总之,物体电阻与温度之间的关系非常复杂,温度升高到一定程度时,物体的电阻并不一定会变得无限大,使得电流完全无法通过。
请根据上述材料,回答下列问题:
(1)绝缘体成为等离子体后
(2)本文的第二自然段,研究的科学问题的自变量是温度,因变量是
(3)一般情况下,随着温度的升高,下列说法正确的是
A.金属导体的导电性会增强
B.半导体材料的电阻率可能会减小
C.用镍铬合金制成的滑动变阻器的最大阻值变小
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/11/3/b4832322-c5a2-49fd-902f-56a8bd498c89.png?resizew=117)
A.将待测石块放在天平的左盘,右盘放适当的砝码,调节游码位置,使指针指在分度盘的中央;
B.计算砝码的总质量加上游码所对刻度值得出石块的质量,记录石块的质量;
C.将游码放到标尺左侧的零刻度线处;
D.调节平衡螺母,使横梁平衡;
E.把天平放在水平桌面上。
A.紫色的碘蒸气 |
B.雾 |
C.高空喷气式飞机飞过后的白色飞机尾迹 |
D.干冰 |
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/12/10/e3c77128-71cc-4008-a356-8eaad434e774.png?resizew=107)
A.酒精灯给试管中的水加热是通过做功的方式改变了水的内能 |
B.试管内的水蒸气推动塞子弹出时,水蒸气的内能向塞子的机械能转化 |
C.水蒸气对塞子做功时,水蒸气的内能增加,温度升高 |
D.试管口出现的白雾是空气中的水蒸气汽化形成的 |
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/12/9/d53b201c-3e36-4404-9085-6bcd5efeed14.png?resizew=240)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/56d266a04f3dc7483eddbc26c5e487db.png)
A.时间单位 | B.长度单位 | C.质量单位 | D.温度单位 |
①调好天平,用天平测出一个空的小瓶子的质量为m0;
②将一个小瓶子中装满盐水,用天平测出小瓶子和盐水的总质量为m1;
③将另一个相同的小瓶子中
④则盐水的密度表达式ρ =
若砝码盒中有一个标识为10g的砝码磨损了(其余器材正常),在步骤①中没有用到这个砝码,但是在步骤②和步骤③中均用到了这个砝码,则根据上述步骤测量出盐水的密度值与真实值相比
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/10/22/94f53648-5e54-4ada-a4c9-8564d10efeae.png?resizew=80)
A.若试管中固态甲变多,则甲的熔点低于乙的熔点 |
B.若试管中固态甲变少,则甲的熔点高于乙的熔点 |
C.若试管中固态甲的量不变,则甲的熔点一定等于乙的熔点 |
D.若试管中固态甲的量不变,则甲的熔点可能等于乙的熔点 |
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/10/19/201a6244-6772-40e5-955e-4e06f72fc480.png?resizew=299)
(1)用一个弹簧测力计将橡皮筋的活动端仍拉至O点,这样做的目的是
(2)这位同学在实验中确定分力的方向时,图甲所示的a点标记得不妥,其原因是Oa两点间的
(3)图乙是在白纸上根据实验结果作出的力的图示,其中
(4)合力与两分力具有相同的效果,是指下列说法中的
A.弹簧测力计的弹簧被拉长
B.固定橡皮条的图钉受拉力产生的形变
C.细绳受拉力产生形变
D.使橡皮条在某一方向上伸长某一长度
(5)请你在图上以每格1N为标度(如图中标注),做出拉力Foa、Fob及合力F的图示;
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/10/19/526f09f1-508c-480c-a224-37d11bc283eb.png?resizew=247)
(6))在本实验中,采用下列哪些方法可以减小实验误差
A.实验前,先把所用的两个弹簧测力计的钩子互相钩住平放在桌子上向相反的方向拉动检查读数是否相同
B.两个分力F1和F2的大小要适当大些
C.两个分力F1和F2的夹角要尽量小些
D.拉橡皮条的绳套要适当长一些
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/32e39890697236d28d4c81e05c255fed.png)
(1)若要制作一个精确度较高的弹簧秤,应选弹簧
(2)将本实验中的两根弹簧并联起来代替弹簧秤,能够测量力的最大值为
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/10/21/fae95ca3-8f28-4b68-9aa3-c3cb5c9e714f.png?resizew=208)