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材料的電阻率ρ隨溫度變化的規律為，其中稱為電阻溫度系數，是材料在t=0 ℃時的電阻率，在一定的溫度范圍內是與溫度無關的常量。金屬的電阻一般隨溫度的增加而增加，有正溫度系數；而某些非金屬如碳等則相反，具有負溫數系數。利用具有正負溫度系數的兩種材料的互補特性，可制成阻值在一定溫度范圍內不隨溫度變化的電阻。已知：在0 ℃時，銅的電阻率為，碳的電阻率為，在0 ℃附近，銅的電阻溫度系數為3.9×10^–3 ℃^-1,碳的電阻溫度系數為。將橫截面積相同的碳棒與銅棒串接成長1.0 m的導體，要求其電阻在0 ℃附近不隨溫度變化，求所需碳棒的長度(略碳棒和銅棒的尺寸隨溫度的變化).

物質材料的電阻率的往往隨溫度的變化而變化，一般金屬材料的電阻率隨溫度的升高而增大，而半導體材料的電阻率隨溫度的升高而減小。某課題研究組需要研究某種導電材料的導電規律，他們選用的器材有：

用該種導電材料制作而成的電阻較小的元件Z；

電壓表（量程，內阻約）；

電流表A（量程，內阻約）；

電源E（電動勢2V，內阻不計）

滑動變阻器（最大阻值約1Ω）、開關S、 導線。

同學甲實驗測得元件Z的電壓與電流的關系如下表所示，

①甲同學在實驗過程中，采用的電路圖是　　　　

②根據甲同學的實驗數據，可判斷元件Z是　　　　　 材料（填“金屬”或“半導體”）

③乙同學采用同樣的方法進行實驗，檢查實驗電路連接正確，然后閉合開關，調節滑動變阻器滑動頭，發現電流表和電壓表指針始終不發生偏轉。在不斷開電路的情況下，檢查電路故障，應該使用多用電表 　　擋(填“歐姆x10”、“ 直流電壓 2.5V”、“直流電流 2.5mA”)，檢查過程中將多用表的紅、黑表筆與電流表“+”、“-”接線柱接觸時，多用電表指針發生較大偏轉，說明電路故障是 　　　　　　　　　　　　　。

影響物質材料電阻率的因數很多，一般金屬材料的電阻率隨溫度的升高而增大，半導體材料的電阻率則與之相反，隨溫度的升高而減小．課題組在研究某種導電材料的用電器建Z的導電規律時，利用圖甲分壓電路測得其電壓與電流的關系如表所示：

（1）根據表中數據，判斷用電器件Z可能由          組成；

（2）把用電器件Z接入圖乙電路中，電流表的示數為1.8A，電池的電動勢為3V，內阻不計，則電阻R的電功率為        W；

（3）根據表中的數據找出該用電器Z的電流隨電壓變化的規律是，則k的數值為          。

影響物質材料電阻率的因素很多，一般金屬材料的電阻率隨溫度的升高而增大，而半導體材料的電阻率則與之相反。某課題研究組在研究某種導電材料的用電器件Z的導電規律時，測得其兩端電壓與其中通過電流的關系如下表所示：

所用的器材規格是：電壓表（0—3V—15V，內阻30KΩ）；電流表（0—0.6A—3A，內阻4Ω）；滑動變阻器（變化范圍0～10Ω）； 電源（6V，內阻1Ω）； 器件Z；電鍵；導線若干。

（1）根據表中數據，判斷用電器件Z可能屬于上述       材料。

（2）在圖乙方框中畫出測量電路原理圖，并在器材實物圖甲上用黑色鋼筆連成測量電路。

（3）若把用電器件Z接入圖丙所示的電路中，電流表的讀數為1.8A，電源輸出電壓恒為3V，電阻R的電功率為          w。

（4）根據表中的數據可探究該用電器Z的電流隨電壓變化的規律是I=       。

第17題圖