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半导体和金属的导电能力随温度的变化特点是不同的,因此,利用它们制成的元件在生活中...

半导体和金属的导电能力随温度的变化特点是不同的,因此,利用它们制成的元件在生活中也各有各的用途.
(1)一个由某半导体材料制成的加热器,通电后,加热器在发热的同时,也在向外界放热.图1为发热功率P发热和散热功率P散热与温度t之间关系的图象.由图象可知,加热器工作时的稳定温度为______℃.当温度稍高于稳定温度时,P发热______P散热(填“>”、“=”或“<”);此时发热功率继续减小,可推知,元件的电阻在继续______
(2)如图2是由某金属材料制成的电阻R随摄氏温度t变化的图象,若用该电阻R与电源(电压为3伏)、电流表(量程为0~5毫安)、电阻R′串联起来,连接成如图3所示的电路.用该电阻R做测温探头,把电流表的刻度改为相应的温度刻度,得到一个简单的“金属电阻温度计”.电流刻度较大处对应的温度刻度较______;请通过计算说明,若R′=450Ω,则图4中指针所指处对应的温度数值为多少?
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(1)当发热功率与散热温度相等时,物体温度处于恒定,则由图可知其稳定温度;由图可知当温度高于稳定温度时发热功率与散热功率间的关系;由功率公式P=可知电阻的变化; (2)由图2可知,温度越高电阻越大,则可知当温度越低时,电流中电流越大;由电流表示数可知电路中电流值,则由欧姆定律可求得电路中的总电阻,则可知此时R的阻值;由图2利用比例关系可知所对应的温度. 【解析】 (1)由图可知,当温度为70℃时,发热功率和散热功率相等,即此时物体的温度不再变化; 当温度高于稳定温度时,由图可知散热功率大于发热功率; 由P=可得,此时功率减小,而电压不变,故说明电阻在增大. (2)由图2可知,金属电阻随温度的升高而增大,则由欧姆定律可得: I=,故当电流大时,电阻值要小,即此时温度要低, 故对应的温度刻度要小; 由图4可知电流I=5mA=0.005A时, 则由欧姆定律可得: 总电阻R总===600Ω, 金属电阻阻值R=R总-R′=600Ω-450Ω=150Ω, 故对应的温度 t=(150Ω-100Ω)×=50℃. 即指针处对应的温度为50℃. 故答案为:(1)70,<,增大;(2)小,指针处对应的温度为50℃.
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考点分析:
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物理老师在课堂上用瓶壁较薄的空矿泉水瓶做了如下演示:首先旋紧瓶盖,接着两手分别握住瓶的上、下部分,使劲拧瓶的下部,使其严重变形压缩瓶内空气,然后迅速旋开瓶盖,可看到瓶盖飞出数米远,瓶口和瓶内有“白雾”产生(如图).请你从以下情景中找出一个物理现象并指出与该物理现象对应的物理知识(不得与示例重复).
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示例:
物理现象:使劲拧矿泉水瓶下部,使其发生严重形变.
物理知识:力可以改变物体的形状.
物理现象:______
物理知识:______
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在“测小灯泡电功率”的实验中,小灯泡的额定电压是2.5V,滑动变阻器上标有“10Ω 2A”字样,小灯泡的电阻小于10Ω.
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(1)连接不完整的电路如图(甲)所示,请用笔画线代替导线,将实物电路连接完整(要求导线不交叉).
(2)连接好电路后,为了保证电路的安全,要将滑动变阻器滑片移至______端(选填“A”或“B”),才能闭合开关;闭合开关时,发现电流表指针偏向没有刻度的那一边,造成这一故障的原因是______
(3)排除故障,闭合开关,电压表的示数为1.5V,为了让小灯泡正常发光,应将滑片向______端移动(选填“A”或“B”).
(4)当小灯泡正常发光时,电流表示数如图(乙)所示,通过小灯泡的电流是______A.小灯泡的额定功率是______W.
(5)将图(甲)中的小灯泡更换成定值电阻,且电路连接完好,还可以完成的实验是(______
A.探究电流的磁场强弱与电流大小的关系    B.探究电流与电压关系
C.探究电流产生的热量与电阻的关系        D.探究电流与电阻关系.
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在“用伏安法测小灯泡电阻”的实验中,待测小灯泡额定电压为2.5V.
(1)请用笔画线代替导线,将下图所示的实验电路未连接部分连接好(连线不得交叉).闭合开关前,滑动变阻器的滑片应置于______ (选填“a”或“b”)端.
猜想电压表示数情况电流表示数情况
灯泡断路示数接近3V______
灯泡短路______有示数
(2)当开关闭合后,发现小灯泡不亮,经过分折,同学们猜想了一些可能的原因,见表.请根据同学们的猜想,在表中写出对应的电压表和电流表的示数情况.
(3)故障排除后,同学们移动滑动变阻器的滑片,记录多组  小灯泡两端不同的电压及对应的通过小灯泡的电流值,根据这些数据在坐标纸上绘制出了通过小灯泡的电流随其两端电压变化关系的图象(如图所示).分析图象可知,小灯泡正常工作时的灯丝电阻为______Ω.
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(4)从图象还可以看出,小灯泡灯丝的电阻随电压的增大逐渐______(选填“变大”或“变小”),从物理学角度分析,造成这一现象的原因是______
(5)实验中测出了小灯泡在多次不同电压下的灯丝电阻,有些同学认为可以进一步求出  它们的平均值以减小误差.你是否同意他们的观点?请说明理由.

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小明、小亮和小敏在实验室分别做三个小实验,实验过程中,他们分别遇到了不同的困惑,有些困惑,他们通过交流已经提出了解决方案,但还需要听听你的意见;有些困惑,需要你帮助解决.
(1)小明的实验是“探究杠杆的平衡条件”,他在完成教材中的探究任务后,又多加了一个弹簧测力计继续进行探究.他的困惑是:在图所示杠杆已经平衡的情况下,不知道怎样测弹簧拉力的力臂.请你在图中帮小明作出弹簧拉力F对支点O的力臂.
(2)小亮的实验是“探究同种物质的质量与体积的关系”,他选择了三个体积不同,质量分别为89g、178g、356g的实心铜块做实验.实验中,他用每次都盛有30cm3水的量筒分别测出了三个铜块的体积,并将数据记录在了自己设计的表格中.
 质量m/g体积V/cm3比值(m/V)/(g/cm3
铜块18910 
铜块217820 
铜块335670 
小亮在计算质量与体积的比值( m/V)时,发现其中的一个数据测量有错误,这个数据应该是______(填该数据的数字和它的单位).
小亮的困惑是:不清楚这个错误是怎样产生的.
请你帮小亮指出该错误产生的原因:______
(3)小敏的实验是“探究凸透镜成像的特点”.她的困惑是:不知道实验室准备的凸透镜的焦距.小亮给他提供的解决方案是:根据图所示的设计方案图进行实验.测出焦距.你的意见:小亮的“方案”是______(填“可行”或“不可行”)的.
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A.如果“方案”可行,请你对利用该“方案”测量焦距的具体操作提出一条注意事项:______
B.如果“方案”不可行,请提出你的解决方案:______
(说明:若你认为“方案”可行,则选A解答,若你认为“方案”不可行,则选B解答)
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如图所示装置为小明的课外小制作,A是去除了瓶底、瓶口无盖的硬塑料瓶,B是两端开口的U形管,它的一端与塑料瓶内部相通,U形管内装入有颜色的水,两侧水面相平.当从左端瓶口向瓶内适度吹风时,U形管左右两侧水面是否仍然相平?若不相平,哪侧水面高?请说明理由.

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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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