题目内容

有一种新型的材料,电阻率约为0.1~1Ω?m,为了准确测定它的电阻率,某同学截取了一段该材料制成的导线。今用游标为20分度的游标卡尺测定它的长度为L=8.055cm;用螺旋测微器测定它的直径为D=9.488mm,如图所示,请你标出刻度线旁的字母处相应的数字以符合给出的读数。

①图甲中a处的数字为  ▲  ,单位为   ▲  ,
c处的数字为  ▲  ,d处的数字为  ▲ 
②图乙中e处的数字为   ▲  ,单位为  ▲  ,f处的数字为  ▲ 
 实验中还需测量导线的电阻Rx,实验室中提供下列可选用       
的器材:
A:6V的电池组          B:电流表(0~0.6A)   
C:电流表(0~5mA)    D:电压表(0~3V) 
F:电压表(0~15V)  G:滑动变阻器(最大阻值20Ω) 
H:开关1个          J:导线若干
③请选用合适的器材,设计出合理的测量电路图为:(要求用题中字母表示)。依据你设计的电路图,说明除L、D外,你还应该测量的物理量为  ▲   。这时电阻率的计算公式为ρ=   ▲     (用所测物理量符号表示)。
a:8 cm c:0 d:10 e:5 mm f:45 (7分) 控制电路用分压式,测量电路电流表B内接或外接法均可。(电压表选用D)(3分)应测的物理量为电压U、电流I,(2分) ρ=πUD2/4IL (2分)
练习册系列答案
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阅读短文,回答问题:?新型发热材料——PTC

PTC是一种新型的半导体陶瓷材料,它以钛酸钡为主,渗入多种物质后加工而成,目前家用的陶瓷暖风器、陶瓷电热水壶等就是用这种材料做成的。?

PTC有一个根据需要设定的温度,低于这个温度时,其电阻随温度的升高而减小,高于这个温度时,电阻值则随温度的升高而增大,我们把这个设定的温度叫“居里点温度”,用PTC材料制成的电热器具有发热、控温双重功能,应用十分广泛。?

(1)家用固体电热灭蚊器就使用PTC陶瓷电热组件,图67甲为其电阻随温度变化的图象,由图可知,该PTC材料的居里点温度为___________℃。?

图6-7

(2)家用固体电热灭蚊器工作时的温度基本恒定在165 ℃左右,若它的温度高于165 ℃,电阻___________,功率___________,使其温度___________(以上均填变化情况);反之,也能自动调节。因此用PTC材料制成的电热器具有自动调节功能。?

(3)某同学利用PTC电阻设计了一个“过热自动报警电路”:将PTC电阻安装在需要探测温度的地方,当环境温度正常时,指示灯亮;当环境温度超过PTC电阻的居里点温度时,由于电阻变化,导致电磁铁磁性减弱,使警铃响。请帮他将图6-7乙所示的电路连接完整。

(4)你认为该“过热自动报警电路”的设计或在使用过程中有何不足?(指出一点?即可)

在第三次工业革命的今天,新材料的发现和运用尤为重要。我国某科研机构发现一种新型的半导体材料,目前已经知道这种半导体材料的载流子(参与导电的“带电粒子”)的电荷量的值是e(电子电量的绝对值),但不知道它的电性和载流子的数密度n(单位体积中载流子的数量)。为了测定这种材料中的载流子是带正电还是带负电,以及载流子的数密度,科学家把这种材料先加工成一块偏平的六面体样品,这块样品的长、宽和厚度分别为a、b、d(如图中所示)。现将这块样品接入电路中,且把靠外的偏平面标记为M,靠里的偏平面标记为N,然后在垂直于大平面的方向加上一个磁感应强度大小为B的匀强磁场。接通电键S,调节可变电阻R.使电路中产生合适的电流。然后用电压表判定M、N两个面的电势高低并测定M、N间的电压(也叫霍耳电压),从而得到这种半导体材料载流子的电性和数密度。

(1)当M的电势比N的电势低时,材料中的载流子带    电(填“正”或“负”);

(2)为了测定载流子的数密度n,除题目中已给出的数据外,还需要测定的物理量有(写出物理量的含义并设定相应的符号)                       

(3)根据题设条件和你测定的物理量,写出载流子的数密度的表达式n=          

 

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