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物體電阻與溫度的關(guān)系當(dāng)溫度不斷升高,物體的電阻是否會不斷變化,最終變成無限大呢?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(電阻率是用來表示各種物質(zhì)電阻特性的物理量)隨溫度的升高而變化。這是因?yàn)闇囟壬?,金屬材料中自由電子運(yùn)動(dòng)的阻力會增大,電阻就會不斷變大。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,再從液體變成氣體。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,它們原子核的最外層有4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)來制作標(biāo)準(zhǔn)電阻。當(dāng)溫度極高時(shí),物質(zhì)就會進(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。如果溫度更高會是什么情況?據(jù)報(bào)道,美國能源部布魯克海文國家實(shí)驗(yàn)室下屬的研究小組,利用相對論重離子對撞機(jī)成功地制造出有史以來最高溫度,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),其溫度約為四萬億攝氏度,是太陽核心溫度的25萬倍。這種物質(zhì)存在的時(shí)間極短(大約只有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變得無限大,使得電流完全無法通過。
請根據(jù)上述材料,回答下列問題:
(1)絕緣體成為等離子體后 能夠能夠導(dǎo)電。(選填“能夠”或“不能”)
(2)本文的第二自然段,研究的科學(xué)問題的自變量是溫度,因變量是 電阻電阻。
(3)一般情況下,隨著溫度的升高,下列說法正確的是 BB。
A.金屬導(dǎo)體的導(dǎo)電性會增強(qiáng)
B.半導(dǎo)體材料的電阻率可能會減小
C.用鎳鉻合金制成的滑動(dòng)變阻器的最大阻值變小。
【考點(diǎn)】探究導(dǎo)體和絕緣體有無絕對界限.
【答案】能夠;電阻;B
【解答】
【點(diǎn)評】
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發(fā)布:2024/7/13 8:0:9組卷:209引用:10難度:0.1
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1.以下說法中正確的是( ?。?/h2>
A.空氣是絕緣體,任何情況下均不導(dǎo)電 B.水銀是液體,不能導(dǎo)電 C.玻璃是絕緣體,但燒到紅熾狀態(tài)可以導(dǎo)電 D.電工工具都是用絕緣體做成的 發(fā)布:2024/12/31 8:0:1組卷:23引用:1難度:0.9 -
2.下列說法中,錯(cuò)誤的是( ?。?/h2>
A.金屬導(dǎo)體中的電流是自由電子的定向移動(dòng)形成的 B.酸堿鹽溶液導(dǎo)電時(shí),陰陽離子的移動(dòng)方向相反,故電流方向無法確定 C.絕緣體中的電荷幾乎都被束縛在原子范圍內(nèi)不能自由移動(dòng),故不能導(dǎo)電 D.常溫下玻璃是絕緣體,但如果給它加熱到紅熾狀態(tài)就變成導(dǎo)體 發(fā)布:2024/12/31 8:0:1組卷:44引用:2難度:0.9 -
3.下列說法正確的是( ?。?/h2>
A.空氣是絕緣體,任何情況下都不能導(dǎo)電 B.玻璃是絕緣體,燒到紅熾狀態(tài)時(shí)卻能導(dǎo)電 C.電工工具都是用導(dǎo)體制做的 D.水銀是金屬,但它卻不能導(dǎo)電 發(fā)布:2024/12/31 8:0:1組卷:30引用:0難度:0.9
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