Question

4．某實驗小組研究半導(dǎo)體元件的電阻率隨溫度的變化，設(shè)計了如下實驗：取一根半導(dǎo)體材料做成的細(xì)絲，用刻度尺測其長度為1.00m，用螺旋測微器測其橫截面直徑如圖甲所示，利用伏安法測其電阻值，可以依據(jù)電阻定律計算出該半導(dǎo)體材料在此時的電阻率．

（1）由圖甲可知，該半導(dǎo)體細(xì)絲的直徑為3.205mm．
（2）若測出某時刻電壓為64V，電流為0.32A，則此時該半導(dǎo)體材料的電阻率為1.6×10^-3Ω•m．（保留兩位有效數(shù)字）
（3）測出不同溫度下的半導(dǎo)體電阻，作出電阻隨溫度變化的關(guān)系圖象如圖乙所示，由圖可知，在60℃-120℃范圍內(nèi)，該半導(dǎo)體的電阻率隨溫度的增加而增大（填“增大”或“減小”或“不變”）．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)螺旋測微器的讀數(shù)方法可明確半導(dǎo)體細(xì)絲的直徑大��；注意讀數(shù)時需要估讀；
（2）根據(jù)歐姆定律可求得電阻，再由電阻定律可求得電阻率；
（3）根據(jù)圖象可知R隨時間變化的規(guī)律，再由電阻定律可明確電阻率的變化．

解答 解：（1）根據(jù)螺旋測微器的讀數(shù)方法可知，固定部分讀數(shù)為3.0mm，轉(zhuǎn)動部分讀數(shù)為20.5；故最終讀數(shù)為：3.0+20.5×0.01=3.205mm；
（2）由歐姆定律可知，R=$\frac{U}{I}$=$\frac{64}{0.32}$=200Ω；
則由R=$ρ\frac{L}{S}$可知：
ρ=$\frac{RS}{L}$=$\frac{200×π×\frac{（3.205×1{0}^{-3}）^{2}}{4}}{1}$=1.6×10^-3Ω•m
（3）由圖可知，在60℃-120℃范圍內(nèi)電阻越來越大，則由電阻定律可知，電阻率增大；
故答案為：（1）3.205；（2）1.6×10^-3；（3）增大．

點評 本題考查測量電阻率的實驗，要注意明確歐姆定律及電阻定律的正確應(yīng)用，能根據(jù)圖象分析電阻的變化．