6.(海安如皋期中联考)影响物质材料电阻率的因素很多,一般金属材料的电阻率随温度的升高而增大,半导体材料的电阻率则随温度的升高而减小.
(1)如图(甲)是某金属材料制成的电阻R随摄氏温度t变化的图象,图中R0表示0℃时的电阻,k表示图线的斜率.若用该电阻与电池(E、r)、电流表Rg、滑动变阻器R′ 串联起来,连接成如图(乙)所示的电路,用该电阻做测温探头,把电流表的电流刻度改为相应的温度刻度,就得到了一个简单的“金属电阻温度计”.使用“金属电阻温度计”前,先要把电流表的刻度值改为相应的温度刻度值,若温度t1<t2,则t1的刻度应在t2的________侧(填“左”、“右”);在标识“金属电阻温度计”的温度刻度时,需要弄清所测温度和电流的对应关系.请用E、R0、k等物理量表示所测温度t与电流I的关系式t=__________ 。
(2)研究某种导电材料的用电器Z的导电规律时,利用如图(丙)所示的分压电路测得其电压与电流的关系如下表所示:
|
U (V) |
0.40 |
0.60 |
1.00 |
1.20 |
1.50 |
1.60 |
|
I (A) |
0.20 |
0.45 |
0.80 |
1.80 |
2.81 |
3.20 |
根据表中数据,可以判断用电器件Z可能由 材料组成;根据表中的数据找出该用电器件Z的电流随电压变化的规律是 ,具体的表达式为 .
解析:右 ;
; 半导体材料;
5.
(南通基础调研11分) 某同学要测量一节旧电池的电动势和内阻,实验器材仅有一个电流表、一个电阻箱、一个开关和导线若干,该同学按如图所示电路进行实验,测得的数据如下表所示.
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|
实验次数 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
|
R(Ω) |
4.0 |
10.0 |
16.0 |
22.0 |
28.0 |
|
I(A) |
1.00 |
0.50 |
0.34 |
0.25 |
0.20 |
|
1/I(A-1) |
1.0 |
2.0 |
2.9 |
4.0 |
5.0 |
(1)若利用图象确定电池的电动势和内阻,则应作 (选填“R- I”或“R- 1/I”)图象;
(2)利用测得的数据在坐标纸上画出适当的图象;
(3)由图象可知,该电池的电动势E= V,内阻r= Ω;
(4)利用该实验电路测出的电动势E测和内阻r测与真实值E真和r真相比,理论上
E测 E真,r测 r真(选填“>”、“<”或“=”).
答案:(11分)
(1)(2分)应该画出R-1/I图像
(2)如图所示(2分)
(3)6.0(5.8~6.2都给分)(1分),2.0(1.8~2.2都给分)(2分)
(4) =,>(4分)
2.(泰州期初本题12分)影响物质材料电阻率的因素很多,一般金属材料的电阻率随温度的升高而增大,半导体材料的电阻率则随温度的升高而减小,PTC元件由于材料的原因有特殊的导电特性。
(1)如图(甲)是由某金属材料制成的电阻R随摄氏温度t变化的图象,若用该电阻与电池(电动势E=1.5V,内阻不计)、电流表(量程为5mA、内阻Rg=100Ω)、电阻箱R′ 串联起来,连接成如图(乙)所示的电路,用该电阻做测温探头,把电流表的电流刻度改为相应的温度刻度,就得到了一个简单的“金属电阻温度计”。
①电流刻度较大处对应的温度刻度______▲________;(填“较大”或“较小”)
②若电阻箱阻值R′=50Ω,在丙图中标出空格处对应的温度数值。
(2)一由PTC元件做成的加热器,实验测出各温度下它的阻值,数据如下:
|
t/0C |
0 |
10 |
20 |
30 |
40 |
50 |
60 |
70 |
80 |
90 |
100 |
|
R/kΩ |
14 |
11 |
7 |
3 |
4 |
5 |
6 |
8 |
10 |
14 |
16 |
|
R2/kΩ2 |
196 |
121 |
49 |
9 |
16 |
25 |
36 |
64 |
100 |
196 |
256 |
|
R-1/kΩ-1 |
0.07 |
0.09 |
0.14 |
0.33 |
0.28 |
0.20 |
0.17 |
0.13 |
0.10 |
0.07 |
0.06 |
已知它向四周散热的功率为PQ=0.1(t-t0)瓦,其中t(单位为0C)为加热器的温度,t0为室温(本题取200C)。当加热器产生的焦耳热功率PR和向四周散热的功率PQ相等时加热器温度保持稳定。加热器接到200V的电源上,在方格纸上作出PR和PQ与温度t之间关系的图象
①加热器工作的稳定温度为___▲_____0C;(保留两位有效数字)
②加热器的恒温原理为:
当温度稍高于稳定温度时________▲______ ___;
当温度稍低于稳定温度时_________▲___ ______,从而保持温度稳定。
命题思路:金属电阻温度计的设计方法考查、PTC元件的电学性质的理解、热平衡的知识
答案:(1)①较小……………………………………2’
②500C …………………………………2’
(2)①图象…2’ (能定性反映变化规律即可) 700C(680C-720C) …2’
② 加热器电阻增大,产生的焦耳热的功率小于散热的功率,温度将下降…2’
加热器电阻减小,产生的焦耳热的功率大于散热的功率,温度将上升 。…2’
9.(山东省实验中学10分)铁路转弯处的弯道半径r是根据地形决定的,弯道处要求外轨比内轨高,其内外高度差h的设计不仅与r有关,还取决于火车在弯道上的行驶速率。下表格中是铁路设计人员技术手册中弯道半径r及与之相对应的轨道的高度差h。
|
弯道半径r(m) |
660 |
330 |
220 |
165 |
132 |
110 |
|
内外轨高度差h(m) |
0.05 |
0.10 |
0.15 |
0.20 |
0.25 |
0.30 |
(1)根据表中数据,试导出h与r关系的表达式为: ,并求出当r=440m时,h的设计值应为: 。
(2)铁路建成后,火车通过弯道时,为保证绝对安全,要求内外轨道均不向车轮施加侧面压力,又已知我国铁路内外轨的间距设计值为L=1.500m,结合表中数据,算出我国火车的转弯速率:v= ;(路轨倾角很小时,正弦值按正切值处理g=10m/s2)
(3)随着人均生活节奏加快,对交通运输的快捷提出了更高的要求,为了提高运输能力,国家对铁路不断进行提速,这就要求铁路转弯速率也需要提高,请根据上述计算原理和上述表格分析提速时应采取怎样的有效措施?答: 。
答案:(1)r.·h=33 0.075 (2)14.8 (3)增大h或增大r或减小L
|
滑轮挂上空的小沙桶时,释放小桶,滑
块处于静止状态.
若你是小组中的一位成员,要完成
该项实验,则:
(1)你认为还需要的实验器材
有 .
(2)实验时为了保证滑块受到的合力与沙和沙桶的总重力大小基本相等,沙和沙桶的总质量应满足的实验条件是 ,实验时首先要做的步骤是 .
(3)在(2)的基础上,某同学用天平称量滑块的质量M.往沙桶中装入适量的细沙,用天平称出此时沙和沙桶的总质量m.让沙桶带动滑块加速运动,用打点计时器记录其运动情况,在打点计时器打出的纸带上取两点,测出这两点的间距L和这两点的速度大小v1与v2(v1< v2).则本实验最终要验证的数学表达式为
(用题中的字母表示实验中测量得到的物理量).
答案:(9分)(1)天平,刻度尺(2分)
(2)沙和沙桶的总质量远小于滑块的质量(2分),平衡摩擦力(2分)
(3)
(3分)