學(xué)習(xí)了伏安法測電阻后,小雨小組想進(jìn)一步探究電阻與材料、長度和橫截面積的定量關(guān)系,他們將不同導(dǎo)體接在圖示電路的A、B之間進(jìn)行實(shí)驗(yàn),得到數(shù)據(jù)如下表:
導(dǎo)體編號 |
材料 |
長度l/m |
橫截面積S/m2 |
電阻R/Ω |
a |
錳銅合金 |
1.0 |
2×10-7 |
2.0 |
b |
鎳鉻合金 |
1.0 |
2×10-7 |
5.0 |
C |
鎳鉻合金 |
1.0 |
4×10-7 |
2.5 |
d |
鎳鉻合金 |
2.0 |
4×10-7 |
5.0 |
(1)分析數(shù)據(jù)表格,歸納得出R=k
,其中k
錳銅=
4×10-7Ω?m
4×10-7Ω?m
(填上數(shù)值和單位)。將數(shù)據(jù)表格形式變成公式形式,運(yùn)用了
等價(jià)變換
等價(jià)變換
法。
(2)小紅通過對數(shù)據(jù)的進(jìn)一步分析,發(fā)現(xiàn)同種材料的k值是一定的,不同材料的k值一般不同。k的值反映的是導(dǎo)體電阻與
材料
材料
的關(guān)系。
(3)小雨向老師請教,老師說,k的物理意義與比熱容的相似,它反映了導(dǎo)體材料的一種特性,我們把它稱之為電阻率,用ρ表示。請你類比比熱容的定義,寫出電阻率的定義:
電阻與導(dǎo)體橫截面積的乘積與導(dǎo)體長度之比
電阻與導(dǎo)體橫截面積的乘積與導(dǎo)體長度之比
。
(4)判斷:電阻率大的導(dǎo)體電阻大。
(5)小雨想制作一些個(gè)頭小巧的定值電阻,他找到了一些材料的電阻率如下表,你認(rèn)為選擇以下
鎳鉻合金
鎳鉻合金
材料更合適。
材料 |
銀 |
銅 |
金 |
鋁 |
鐵 |
康銅 |
鎳鉻合金 |
電阻率/Ω?m |
1.6×10-8 |
1.75×10-8 |
2.4×10-8 |
1.83×10-8 |
9.78×10-8 |
5.0×10-7 |
1.0×10-6 |
(6)小明查閱資料發(fā)現(xiàn):電阻率其實(shí)還與溫度等因素有關(guān)。金屬材料在溫度不高時(shí),電阻率ρ與溫度t的關(guān)系為ρ=ρ
0(1+αt),式中ρ
t與ρ
0分別是t℃和0℃時(shí)的電阻率;α是電阻率溫度系數(shù),與材料有關(guān)。定值電阻的電阻值在常溫范圍下隨溫度變化極小,因此,制作定值電阻時(shí),應(yīng)選用電阻率溫度系數(shù)α較
小
小
的材料。