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17.閱讀《物體電阻與溫度的關系》,回答37題.
物體電阻與溫度的關系
當溫度不斷升高,物體的電阻是否會不斷變大,最終變成無限大呢?其實,不同材料的物體情況各有不同.
金屬導體,如鐵、銅等,其電阻率(電阻率是用來表示各種物質電阻特性的物理量)隨溫度的升高而變大.這是因為溫度升高,金屬材料中自由電子運動的阻力會增大,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,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.
半導體,由于其特殊的晶體結構,所以具有特殊的性質.如硅、鍺等元素,它們原子核的最外層有4個電子,既不容易掙脫束縛,也沒有被原子核緊緊束縛,所以半導體的導電性介于導體和絕緣體之間.但溫度升高,半導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,可供其他電子移動的空穴增多,所以導電性能增加,電阻率下降.摻有雜質的半導體變化較為復雜,當溫度從絕對零度上升,半導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力下降而稍微上升.當溫度升得更高,半導體會產生新的載體(和未摻雜質的半導體一樣),于是電阻率會再度下降.
絕緣體和電解質,它們的電阻率與溫度的關系一般不成比例.
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來制作標準電阻.
當溫度極高時,物質就會進入新的狀態(tài),成為等離子體.此時,原子被電離,電子溢出,原子核組合成離子團,因此即使原本物質是絕緣體,成為等離子體后也可導電.
如果溫度更高會是什么情況?據(jù)報道,美國能源部布魯克海文國家實驗室下屬的研究小組,利用相對論重離子對撞機成功地制造出有史以來最高溫度,該極端狀態(tài)產生的物質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.這種物質存在的時間極短(大約只有10s~28s),所以它的電性質尚不明確.
總之,物體電阻與溫度之間的關系非常復雜,溫度升高到一定程度時,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導電.(選填“能夠”或“不能”)
(2)本文的第二自然段,研究的科學問題的自變量是溫度,因變量是電阻.
(3)一般情況下,隨著溫度的升高,下列說法正確的是B.
A.金屬導體的導電性會增強
B.半導體材料的電阻率可能會減小
C.用鎳鉻合金制成的滑動變阻器的最大阻值變。

分析 先通讀全文,然后帶著問題再讀題,找到相關的答案.

解答 解:(1)由題意知:當溫度極高時,物質就會進入新的狀態(tài),成為等離子體.此時,原子被電離,電子溢出,原子核組合成離子團,因此即使原本物質是絕緣體,成為等離子體后也可導電.
所以,絕緣體成為等離子體后能夠導電;
(2)當溫度不斷升高,物體的電阻是否會不斷變大,最終變成無限大呢?研究電阻隨溫度的變化關系,研究的科學問題的自變量是溫度,因變量是電阻;
(3)A、由題意可知,金屬導體,如鐵、銅等,其電阻率(電阻率是用來表示各種物質電阻特性的物理量)隨溫度的升高而變大.電阻變大,導電性會減;錯誤
B、半導體,由于其特殊的晶體結構,所以具有特殊的性質.如硅、鍺等元素,它們原子核的最外層有4個電子,既不容易掙脫束縛,也沒有被原子核緊緊束縛,所以半導體的導電性介于導體和絕緣體之間.但溫度升高,半導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,可供其他電子移動的空穴增多,所以導電性能增加,電阻率下降.摻有雜質的半導體變化較為復雜,當溫度從絕對零度上升,半導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力下降而稍微上升.當溫度升得更高,半導體會產生新的載體(和未摻雜質的半導體一樣),于是電阻率會再度下降.
所以,半導體材料的電阻率可能會減小,正確;
C、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來制作標準電阻,用鎳鉻合金制成的滑動變阻器的最大阻值變小,錯誤.
故答案為:(1)能夠;(2)電阻;(3)B.

點評 本題為信息題,先通讀全文,然后帶著問題再讀題.是這類題的一般解法.

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