介于导体和绝缘体之间的称为半导体,利用半导体制成的特殊电阻能够随外界条件而自动改变电阻值,实现操作自动化,如压敏电阻,它可以把压力变化转变成电阻值的变化,引起电流的变化,人们测出电流后就知道压力变化;再比如由半导体材料制成的热敏电阻,随外界温度的微小变化而引起阻值的很大变化,还有由导体材料制成的光敏电阻,无光照时,就像绝缘体一样不容易导电,有光照时,又像导体那样导电…根据半导体的这些特殊性质,你能否设计一种对我们有用的仪器呢?去试一试!
考点分析:
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阅读表格,综合考虑下表各方面的因素,回答以下问题.
金属 | 全球产量 (104吨) | 密度/103kgm-3 | 熔点/℃ | 导热性能 | 导电性能 | 市场价格/(元/吨)(大约) |
铝 | 15000 | 2.7 | 660 | 4 | 4 | 1600 |
铜 | 8000 | 8.9 | 1083 | 2 | 2 | 1770 |
金 | 2 | 19.3 | 1063 | 3 | 3 | 88000000 |
铁 | 301430 | 7.9 | 1540 | 8 | 7 | 2200 |
铅 | 3000 | 11.3 | 327 | 9 | 9 | 4900 |
银 | 8 | 10.5 | 961 | 1 | 1 | 1365000 |
注:表中导热性能1-9表示导热性由强到弱;导电性能1-9表示导电性由强到弱.
(1)导电性能最好的两种金属是______.
(2)在你认为导电性能好的金属中,哪种更适宜做导线?为什么?
(3)为什么用铝锅炒菜时锅底易产生变形,而用铁锅则不会?.
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请你设想一下,假如有一天,导体真的没有电阻了,我们的生活会出现哪些和现在不一样的现象?请至少说出两点?
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小林设计了一个“探究电流与哪些因素有关”的实验电路.
(1)请你按他设计的电路图(图1),用画线代替导线,将图2中的电压表正确接入电路.
(2)图3是实验中电流表的某次示数,电路中的电流是______A.
(3)图4是保持电阻不变时,电流随电压变化的图象.当电压为2.5V时,通过电阻的电流是______A.分析图象可以得出:当电阻不变时,电流跟电阻两端电压______ (选填“成正比”“成反比”或“无关”).
(4)为了探究电流与电阻的关系,更换阻值不同的电阻后,必须调整滑动变阻器,使电阻两端的______(选填“电流”或“电压”)保持不变.
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铅笔芯的主要成分是石墨.软硬程度不同的铅笔其用途是不同的,例如作画用6B软铅笔、写字用软硬适中的HB铅笔、制图用6H硬铅笔.铅笔芯是导体,那么铅笔芯的电阻大小与其软硬度有何关系呢?请你设计一个实验方案对这个问题进行探究.
(1)实验器材的名称及数量:
(2)主要实验步骤及所要测量的物理量(用字母表示):
(3)分析测得的物理量,判断铅笔芯的电阻大小与软硬度的关系:
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米路同学想探究导体电阻大小的有关因素.他想到道路越细长就越难走,所以猜想电阻大小与导体的长度和横截面积有关,于是,他找来了同种材料制成的各种长度和横截面积的金属线,并设计了如图1所测电阻的电路图.
(1)请你根据电路图,用笔画线帮助他把图2中,的元件连成实验电路(电流表选0~0.6A量程,电压表选0~3V量程)
经过测量,得到了各种规格金属线的电阻,数据如下表:
序号/物理量 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 |
长度L(厘米) | 10 | 20 | 40 | 10 | 20 | 40 | 10 | 20 |
横截面积(毫米2) | 1.0 | 1.0 | 1.0 | 2.5 | 2.5 | 2.5 | 4.0 | 4.0 |
电阻R(欧姆) | 20 | 40 | 80 | 8 | 16 | 32 | 5 | 10 |
(2)分析数据可以得出结论:在横截面积相同的情况下,电阻R与长度L的定量关系______;
在长度相同的情况下,电阻R与横截面积S的定量关系为______•
(3)根据(2)中结论,可以把电阻与长度和横截面积的关系表示为R=______•
这次找到的金属线都是用同种材料制成的,不同材料对电阻大小有什么影响,米路决定下次继续研究.
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