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試題詳情
請(qǐng)閱讀《物體電阻與溫度的關(guān)系》并回答問題。
物體電阻與溫度的關(guān)系 當(dāng)溫度不斷升高,物體的電阻是否會(huì)不斷變大,最終變成無(wú)限大呢?其實(shí),不同材料的物體情況各有不同。
金屬導(dǎo)體,如鐵、銅等,其電阻率(電阻率是用來(lái)表示各種物質(zhì)電阻特性的物理量)隨溫度升高而變大。這是因?yàn)闇囟壬?,金屬?dǎo)體中自由電子運(yùn)動(dòng)的阻力會(huì)增大。電阻就會(huì)不斷變大。到了一定溫度,物態(tài)開始發(fā)生變化,例如:從固體變成液體,再?gòu)囊后w變成氣體。在物態(tài)變化時(shí),由于原子的排列變得更為混亂、分散,電阻率還會(huì)出現(xiàn)跳躍式的上升。
半導(dǎo)體,由于其特殊的晶體結(jié)構(gòu),所以具有特殊的性質(zhì)。如硅、鍺等元素,它們?cè)雍说淖钔鈱佑?個(gè)電子,既不容易掙脫束縛,也沒有被原子核緊緊束縛,所以半導(dǎo)體的導(dǎo)電性介于導(dǎo)體和絕緣體之間。但溫度升高,半導(dǎo)體原子最外層的電子獲得能量,掙脫原子核的束縛成為自由電子,可供其他電子移動(dòng)的空穴增多,所以導(dǎo)電性能增加,電阻率下降。摻有雜質(zhì)的半導(dǎo)體變化較為復(fù)雜,當(dāng)溫度從絕對(duì)零度上升,半導(dǎo)體的電阻率先是減小,到了絕大部分的帶電粒子離開它們的載體后,電阻率會(huì)因帶電粒子的活動(dòng)力下降而稍微上升。當(dāng)溫度升得更高,半導(dǎo)體會(huì)產(chǎn)生新的載體(和未摻雜質(zhì)的半導(dǎo)體一樣),于是電阻率會(huì)再度下降。
絕緣體和電解質(zhì),它們的電阻率與溫度的關(guān)系一般不成比例。還有一些物體,如錳銅合金和鎳鉻合金,其電阻率隨溫度變化極小,可以利用它們的這種性質(zhì)來(lái)制作標(biāo)準(zhǔn)電阻。
當(dāng)溫度極高時(shí),物質(zhì)就會(huì)進(jìn)入新的狀態(tài),成為等離子體。此時(shí),原子被電離,電子溢出,原子核組合成離子團(tuán),因此即使原本物質(zhì)是絕緣體,成為等離子體后也可導(dǎo)電。
如果溫度更高會(huì)是什么情況?據(jù)報(bào)道,美國(guó)能源部布魯克海文國(guó)家實(shí)驗(yàn)室下屬的研究小組,利用相對(duì)論重離子對(duì)撞機(jī)成功地制造出有史以來(lái)最高溫度,該極端狀態(tài)產(chǎn)生的物質(zhì)成為新的夸克膠子混合態(tài),其溫度約為四萬(wàn)億攝氏度,約是太陽(yáng)核心溫度的25萬(wàn)倍。這種物質(zhì)存在的時(shí)間極短(只有10~28s),所以它的電性質(zhì)尚不明確??傊?,物體電阻與溫度之間的關(guān)系非常復(fù)雜,溫度升高到一定程度時(shí),物體的電阻并不一定會(huì)變得無(wú)限大,使得電流完全無(wú)法通過(guò)。
(1)一般情況下,隨著溫度的升高,下列說(shuō)法正確的是 BB。
A.金屬導(dǎo)體的導(dǎo)電性會(huì)增強(qiáng)
B.半導(dǎo)體材料的電阻率可能會(huì)減小
C.用鎳鉻合金制成的滑動(dòng)變阻器的最大阻值變小
D.溫度升高,金屬材料中自由電子運(yùn)動(dòng)的阻力會(huì)減小,電阻就會(huì)不斷變大
(2)根據(jù)上述信息可以判斷,適宜制作定值電阻的材料是 CC。
A.鐵、銅
B.硅、鍺
C.錳銅合金、鎳鉻合金
(3)當(dāng)溫度極高時(shí),物質(zhì)原子內(nèi)的電子脫離原子核的吸引而逃逸,形成帶負(fù)電的自由電子和帶正電的離子共存的狀態(tài),成為等離子體。你認(rèn)為絕緣體成為等離子體后 可以可以(選填“可以”或“不可以”)導(dǎo)電,寫出你的依據(jù):成為等離子體后可以自由移動(dòng)從而導(dǎo)電成為等離子體后可以自由移動(dòng)從而導(dǎo)電。
【考點(diǎn)】電阻大小與導(dǎo)線長(zhǎng)度、橫截面積、材料之間的關(guān)系.
【答案】B;C;可以;成為等離子體后可以自由移動(dòng)從而導(dǎo)電
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
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發(fā)布:2024/11/9 8:0:6組卷:28引用:1難度:0.7
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1.長(zhǎng)1m、橫截面積1mm2的銀與鐵,在20℃時(shí)的電阻值分別為0.016Ω與0.096Ω,銀與鐵兩種材料相比,更容易導(dǎo)電;已知金屬絲的電阻和它的長(zhǎng)度成正比,和它的橫截面積成反比。在長(zhǎng)短與粗細(xì)完全相同的銀絲和鐵絲兩端加相同電壓,通電相同時(shí)間,不計(jì)溫度對(duì)電阻的影響,銀絲和鐵絲消耗的電能之比為。
發(fā)布:2024/11/4 15:0:4組卷:94引用:5難度:0.6 -
2.請(qǐng)閱讀《物體電阻與溫度的關(guān)系》并回答問題。
物體電阻與溫度的關(guān)系
當(dāng)溫度不斷升高,物體的電阻是否會(huì)不斷變大,最終變成無(wú)限大呢?其實(shí),不同材料的物體情況各有不同。
金屬導(dǎo)體,如鐵、銅等,其電阻率(電阻率是用來(lái)表示各種物質(zhì)電阻特性的物理量)隨溫度的升高而變大。這是因?yàn)闇囟壬?,金屬材料中自由電子運(yùn)動(dòng)的阻力會(huì)增大,電阻就會(huì)不斷變大。到了一定溫度,物態(tài)開始發(fā)生變化,例如:從固體變成液體,再?gòu)囊后w變成氣體。在物態(tài)變化時(shí),由于原子的排列變得更為混亂、分散,電阻率還會(huì)出現(xiàn)跳躍式的上升。半導(dǎo)體,由于其特殊的晶體結(jié)構(gòu),所以具有特殊的性質(zhì)。如硅、鍺等元素。它們?cè)雍说淖钔鈱佑?個(gè)電子,既不容易掙脫束縛,也沒有被原子核緊緊束縛,所以半導(dǎo)體的導(dǎo)電性介于導(dǎo)體和絕緣體之間。但溫度升高,半導(dǎo)體原子最外層的電子獲得能量,掙脫原子核的束縛成為自由電子,可供其他電子移動(dòng)的空穴增多,所以導(dǎo)電性能增加,電阻率下降。摻有雜質(zhì)的半導(dǎo)體變化較為復(fù)雜,當(dāng)溫度從絕對(duì)零度上升,半導(dǎo)體的電阻率先是減小,到了絕大部分的帶電粒子離開他們的載體后,電阻率會(huì)因帶電粒子的活動(dòng)力下降而稍微上升。當(dāng)溫度升得更高,半導(dǎo)體會(huì)產(chǎn)生新的載體(和未摻雜質(zhì)的半導(dǎo)體一樣),于是電阻率會(huì)再度下降。
絕緣體和電解質(zhì),它們的電阻率與溫度的關(guān)系一般不成比例。還有一些物體,如錳銅合金和鎳鉻合金,其電阻率隨溫度變化極小,可以利用它們的這種性質(zhì)來(lái)制作標(biāo)準(zhǔn)電阻。
當(dāng)溫度極高時(shí),物質(zhì)就會(huì)進(jìn)入新的狀態(tài),成為等離子體。此時(shí),原子被電離,電子溢出,原子核扭合成離子團(tuán),因此即使原本物質(zhì)是絕緣體,成為等離子體后也可導(dǎo)電。
如果溫度更高會(huì)是什么情況?據(jù)報(bào)道,美國(guó)能源部布魯克海文國(guó)家實(shí)驗(yàn)室下屬的研究小組,利用相對(duì)論重離子對(duì)撞機(jī)成功地制造出有史以來(lái)最高溫度,該對(duì)撞產(chǎn)生的物質(zhì)成為新的夸克膠子混合態(tài),其溫度約為四萬(wàn)億攝氏度,是太陽(yáng)核心溫度的25萬(wàn)倍。這種物質(zhì)存在的時(shí)間極短(大約只有10s-28s),所以它的電性質(zhì)尚不明確。
總之,物體電阻與溫度之間的關(guān)系非常復(fù)雜,溫度升高到一定程度時(shí),物體的電阻并不一定會(huì)變得無(wú)限大使得電流完全無(wú)法通過(guò)。
根據(jù)以上材料,回答下列問題
(1)一般情況下,隨著溫度的升高,下列說(shuō)法正確的是 。
A.金屬導(dǎo)體的導(dǎo)電性會(huì)增強(qiáng)
B.半導(dǎo)體材料的電阻率可能會(huì)減小
C.用鎳鉻合金制成的滑動(dòng)變阻器的最大阻值變小
D.溫度升高,金屬材料中自由電子運(yùn)動(dòng)的阻力會(huì)減小,電阻就會(huì)不斷變大。
(2)根據(jù)上述信息可以判斷,適宜作定值電阻的材料是 (選填“A”、“B”或“C”)
A.鐵、銅
B.硅、鍺
C.錳銅合金、鎳鉻合金
(3)當(dāng)溫度極高時(shí),物質(zhì)原子內(nèi)的電子脫離原子核的吸引而逃逸,形成帶負(fù)電的自由電子
和帶正電的離子共存的狀態(tài),成為等離子體,你認(rèn)為絕緣體成為等離子體后是否容易導(dǎo)電?(選填“是”或“否”)寫出你的依據(jù):發(fā)布:2024/11/9 8:0:6組卷:57引用:1難度:0.7 -
3.影響導(dǎo)體電阻大小的因素:
發(fā)布:2024/11/3 8:0:2組卷:8引用:1難度:0.7
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