探究温度对电阻的影响
电阻与温度的关系
材料
电阻(欧姆) 材料
电阻(欧姆)
银
0.016 铁
0.096
铜
0.017 锰铜合金 0.44
铝
0.027 镍铬合金 1.1
钨
0.052 橡胶
1019--
1022
从表格中你发现了什么？
从表中可知，在同样条件下，银＿、铜＿材料的 电阻很小，橡＿胶＿材料的电阻很大。一般常用 ＿铜＿材料来做导线，橡＿胶＿来做绝缘体。
学习目标 能在实验探究的基础上，理解电阻
的大小与导体的材料、长度、横截面 积有关，进一步研究电阻与温度的关 系，体会用控制变量法探究电阻与哪 些因素有关。培养学生积极动手进行 实验的能力。
除以上因素外，你们小组认因导体的电
阻还与什么因素有关？设计实验并动手
探究一下吧。猜想：影响电阻大小的因
素还有
某些材料的温度降低到一定程度时,电阻会突然消失.这就 是超导现象.具有超导现象的导体叫做超导体。
（二）完成课后练习67页第1—5题。
综上所述，导体的电阻是导体本身的一
种性质，它的大小与与导体的
、
、
、
有关。
根据研究表明,金属导体的电阻还与温 度有关.
温度升高,金属导体的电阻会增大.
温度降低,金属导体的电阻会减少.
某些材料的温度降低到一定程度时,电 阻会突然消失.这就是超导现象.具有超导 现象的导体叫做超导体。
在20℃时，长1米，横截面积1毫米2 的各种材料的电阻(欧姆)
人体电阻的一般值是＿10＿00＿－＿20＿00＿欧。出汗时， 人体的电阻值较＿小＿；干燥时，人体的电阻值 较＿大＿。
【练习题】
1．影响铜导体的电阻大小的 因素有＿长＿度、横＿截面＿积、＿温＿度 。
电阻与温度关系的深入探究实验
电阻与温度关系的深入探究实验引言：电阻与温度的关系是物理学中一个重要的研究领域，它对于理解材料的导电性质以及温度对电子运动的影响具有重要的意义。
在这篇文章中，我们将从物理定律出发，详细解读电阻与温度关系的实验准备和过程，并探讨该实验的应用和其他专业性角度。
一、物理定律的解释：电阻是导体（如金属）阻止电流通过的特性，通常用来描述导体材料对电流流动的阻碍程度。
根据欧姆定律，电阻（R）与电流（I）和电压（V）之间的关系为R=V/I。
然而，这个关系式在考虑温度的影响时是不准确的。
根据热量传导定律，温度升高会增加导体内原子和电子的热振动，从而导致电阻的增加。
因此，我们需要进行实验来验证这个关系。
二、实验准备：1. 导体样品：选择一个金属导体样品（如铜、铝等），确保样品具有一定的长度和截面积。
2. 测温仪器：使用一个高精度的温度计或热电偶测量导体样品的温度。
3. 电路系统：搭建一个简单的电路系统，包括电源、导线和电流表以及电压表等。
三、实验过程：1. 准备导体样品：根据需要，将导体样品切割成合适的长度，并确保其截面积保持不变。
2. 测量零电阻：在室温条件下，将电路系统连接好，并使用电压表和电流表测量导体样品的零电阻。
3. 提高温度：通过外部加热或其他方式，增加导体样品的温度至一定程度，同时记录样品的温度。
4. 测量电阻：在不同温度下，通过电压表和电流表测量导体样品的电阻，记录相关数据。
5. 数据分析：根据测量数据绘制电阻与温度的变化关系曲线，并进行数据拟合和分析。
四、实验应用：1. 材料研究：通过电阻与温度关系的实验，可以对不同材料的导电性进行评估和比较，从而帮助选择合适的导体材料。
2. 温度传感器：电阻与温度之间的关系可以用于开发温度传感器，根据电阻的变化来监测环境的温度变化。
3. 电子设备设计：在电子设备设计中，需要考虑温度对电阻的影响，以确保设备在不同温度下稳定工作。
五、专业性角度：1. 材料科学：a. 导电材料研究：通过电阻与温度关系的实验，可以深入研究不同导电材料的电子结构、能带结构和热电性质等。
热敏电阻特性研究
热敏电阻特性研究【原理】温度是影响材料电阻率的因素。
金属的电阻率随温度升高而增大，电阻温度系数为正值，在一定温度范围内存在线性关系)1()(t t o αρρ+=，大多数纯金属的电阻温度系数α约为℃。
而大多数绝缘料材料和半导体则具有负的电阻温度系数，可以这样定性解释：随着温度升高，会有更多的电子从价带或杂质能带跃迁到导带，产生了更多能参与导电的载流子（电子或空穴）。
载流子浓度增加使导电能力增强，电阻率迅速下降。
尤其半导体材料/0004.0α绝对值比金属大几百倍，有着极其灵敏的电阻温度效应。
用它们（例如等）制成的热敏电阻是性能良好的温度传感元件，可以制作成半导体温度计、湿度计、气压计、微波功率计等等测量仪表，并广泛应用于工业自动控制。
在一定的工作温度范围内，热敏电阻满足4243o MgCr o Fe 、TBT T B T Ae e R R ==−)11(00，式中R T 和R 0分别为温度TK 和T 0 K 下的电阻，A 和B 都是与材料物理性质有关的常数，B 称作热敏电阻常数，与电阻温度系数α的关系为21TB dT dR R −==α。
【仪器与器材】 计算机实时测量系统（温度传感器）和二个电压传感器、待测热敏电阻、加热器及升温容器、电路板与导线、100采样电阻。
Ω【实验内容】第一部分：预备实验（熟悉仪器连接与应用软件使用）小灯泡伏安特性曲线测定1. 打开文件S004.SW ，学习电压传感器的连接与实验设置（包括信号发生器设置）。
2. 实测小灯泡伏安特性曲线并转换成V I −ln 曲线。
3. 学习图形数据处理，求出特性参数。
第二部分：基本实验（测定NTC 热敏电阻的电阻温度特性）1. 测定NTC 热敏电阻的电阻—温度曲线。
2. 求出该热敏电阻的热敏电阻常数B 和25℃时电阻温度系数α。
实验步骤与图形数据处理要点提示 Datastudio1．按电路图连线。
温度传感器连接到SW750接口盒模拟信号通道A ，2个电压传感器分别连接到通道B 、C 。
11.7《探究——影响导体电阻大小的因素》教学设计
七、探究——影响导体电阻大小的因素一、核心素养：通过探究影响导体电阻大小的因素，使学生掌握控制变量法这一科学探究方法，培养学生的科学探究能力和科学思维，通过学习超导的一些特点以及对人类生活和社会发展可能带来的影响，培养学生科学的态度和责任。
二、教学设计思路：本节课教学内容要求学生知道影响导体电阻大小的因素，即导体的材料、长度、横截面积和温度．本节课的重点是掌握探究解决问题的方法，学会研究问题．充分调动学生的积极性、发挥学生的自主性，从提出问题开始、制定解决问题的计划、细致的操作收集证据、经过分析总结出结论、然后交流和评估研究结果。
在引课时，通过演示前后两次灯泡亮度的不同使学生在进一步理解电阻概念的基础上认识到还可以通过比较灯泡的亮暗程度来判断电阻的大小，为后面学生的探究活动做了铺垫。
有意降低了实验设计的难度，使学生在设计实验时将重点放在控制变量法的设计上。
学生在对影响电阻大小的因素进行猜想时，长度与材料，横截面积根据提示容易想到，而温度对电阻的影响很难想到，因此由教师通过上节课的知识“温度变化是绝缘体可以变成导体”的实验图进行提示，这种引导也为后面学生验证“温度对电阻的影响”时，怎样选择器材做了一点暗示。
关于验证猜想的材料的选择，在以往的教学实践中发现“粗细不同的2B铅笔芯”与“粗细相同的铅笔芯与铜芯”以及“灯丝完好的日光灯芯”作实验研究对象，实验效果非常显著，而且材料很容易收集。
所以本节课提供这些材料让学生进行探究，通过显著的实验现象能使学生通过感性的认识更好的掌握影响电阻大小的因素。
为了使学生进一步明确实验的目的，让学生在实验时以完成填空的形式填写简单的实验报告相关内容。
学生在进行实验时，难免存在一些不规范的操作或不太理解的现象，实验结束时，通过教师设计的“交流讨论”的两个问题，让学生相互交流，培养他们在以后的实验中知道如何注意一些细节以及怎样分析问题的能力，然后通过练习题检验学生对本节课探究方法与探究结果的掌握情况。
温度对土壤电阻率影响的研究
温度对土壤电阻率影响的研究
土壤电阻率是指土壤对电流的抗力程度，对农业及土壤科学都有着重要的意义。
因此，探究土壤电阻率受温度变化时的影响是非常有必要的。
本文将深入探讨温度对土壤电阻率的影响，以及温度变化对土壤电阻率的不同表现。
实验发现，土壤电阻率的确会受到温度影响，主要表现为温度升高时，土壤电阻率也会相应升高。
这是因为，随着温度升高，土壤中水分会减少，这会直接影响到土壤电阻率，使得土壤电阻率也随着温度的升高而升高。
由此可以得出，土壤电阻率随着温度变化呈现出正相关性。
另外，土壤电阻率对温度的变化不具有统一性，土壤组成、土壤类型以及季节等因素都会影响温度对土壤电阻率的影响程度。
例如，土壤电阻率的变化范围会由季节和地质条件来决定，土壤中含有的矿物质、有机质、水分等都会影响到土壤电阻率受温度影响的程度，不同类型的土壤对温度的变化也有着不同的响应。
综上所述，温度是影响土壤电阻率的一个重要因素。
温度的升高会导致土壤电阻率的升高。
然而，土壤电阻率对温度的响应是复杂的，会受到各种因素的影响，因此，如果要精确的预测土壤电阻率的变化趋势，必须了解这些因素并进行组合分析研究。
除了对温度的影响外，土壤电阻率也受到其他因素的影响，例如分布、地层、土壤组成和土壤类型等。
这些因素可以直接或者间接地影响到土壤电阻率，如果要更深入的了解土壤电阻率，这些因素都必
须纳入考虑。
总之，温度是影响土壤电阻率的一个重要因素，温度的升高会导致土壤电阻率的升高。
但是，土壤电阻率对温度的响应是非常复杂的，会受到各种因素的影响，因此要精确的预测土壤电阻率的变化趋势，必须了解这些因素并进行组合分析研究。
探究电阻大小的影响因素
探究电阻大小的影响因素
电阻是电流通过导体时产生的阻碍，其大小取决于许多因素。
以下是影响电阻大小的主要因素：
1.导体材料：不同材料的导体具有不同的电阻特性。
例如，金属导体通常具有较低的电阻，因为它们具有大量的自由电子，可以容易地通过电流。
相比之下，非金属材料（如橡胶或塑料）具有较高的电阻，因为它们的电子不能自由移动。
2.导体的长度：导体的长度也会影响电阻的大小。
较长的导体具有较大的电阻，因为它们提供了更多的碰撞和阻碍电子流动的机会。
相反，较短的导体具有较小的电阻。
3.导体的横截面积：导体的横截面积也会影响电阻的大小。
较大面积的导体能够容纳更多的电流，并导致较低的电阻。
相反，较小面积的导体会限制电流的流动，并导致较高的电阻。
4.导体温度：导体的温度对电阻的大小产生影响。
通常情况下，随着温度的升高，导体的电阻也会增加。
这是因为温度上升会增加导体中的原子和离子的运动，增加了电子与它们碰撞的机会，从而增加了电阻。
5.电阻的形式：电阻的形式也会影响其电阻大小。
例如，细长的电阻可能具有较高的电阻，因为它们会增加碰撞和阻碍电子流动的机会。
相比之下，宽而平的电阻可能具有较低的电阻。
总之，电阻的大小受到导体材料、导体长度、导体横截面积、导体温度以及电阻的形式等因素的影响。
对这些因素的理解可以帮助我们设计和优化电路，以及选择合适的导体材料和尺寸来满足特定的电阻要求。
铜的电阻和温度的关系
铜的电阻和温度的关系1. 引言1.1 什么是铜的电阻铜是一种常见的金属材料，具有优良的导电性和热导性，因此被广泛应用于电子、电气和通讯领域。
在电路中，铜线或铜箔通常被用作导电材料，而铜的电阻则是一个重要的物理特性。
电阻是电流流过导体时所遇到的阻碍，单位为欧姆（Ω）。
铜的电阻是指在一定温度下，单位长度和单位横截面积的铜导线所具有的电阻值。
铜的电阻与温度密切相关，随着温度的升高，铜的电阻值也会相应增加。
这意味着在不同温度下，铜导线的导电性能会发生变化。
了解铜的电阻随温度变化的规律对电路设计和电子设备的正常运行具有重要意义。
探究温度对铜电阻的影响机理，研究测量铜电阻的方法以及影响铜电阻温度系数的因素，将有助于提高电路的稳定性和可靠性。
铜电阻的温度系数计算公式可以帮助我们准确地预测在不同温度下铜导线的电阻值。
在本文中，我们将探讨铜的电阻和温度之间的关系，从基本概念到具体影响因素，展现铜在电子领域中的重要作用。
1.2 为什么电阻与温度有关电阻与温度有关是因为在物理学中，我们知道电阻是由于导体中电子与原子之间的相互作用而产生的。
随着温度的升高，原子会更加震动，从而增加了电子与原子之间的碰撞频率，导致电阻增加。
这主要是因为随着温度的升高，原子的热运动增加，原子周围的电子也会受到影响，导致电子的运动受到阻碍，使电阻增大。
根据欧姆定律，电阻与温度的关系还受到电阻温度系数的影响。
电阻温度系数是指单位温度变化时，电阻值相应变化的比率。
在导体中，电子受到原子的碰撞并损失能量，从而使电阻随温度升高而增加。
理解电阻和温度的关系不仅可以帮助我们更好地掌握电路的性能，还可以在实际应用中对电子元器件的稳定性和可靠性进行评估。
2. 正文2.1 铜的电阻随温度变化的规律铜的电阻随温度变化的规律主要表现为电阻值随温度的升高而增加。
这种变化规律可以通过温度系数来描述，即铜的电阻温度系数。
一般来说，铜的电阻温度系数为每摄氏度变化1℃时，电阻值改变的百分比。
专题26 探究影响电阻大小的因素实验题(解析版)
电阻大小的影响因素： 导体的电阻是导体本身的一种性质，它的大小决定于导体的材料（电阻率ρ）、长度（L）和横截面积
（S），还与温度有关。与导体是否连入电路、是否通电，及它的电流、电压等因素无关。 ①导体材料不同，在长度和横截面积相同时，电阻也一般不同； ②在材料和横截面积相同时，导体越长，电阻越大； ③在材料和长度相同时，导体的横截面积越小，电阻越大； ④导体的电阻与导体的温度有关。对大多数导体来说，温度越高，电阻越大。只有极少数导体电阻随温度 的升高而减小（例如玻璃）.
（3）验证三个猜想时，都是通过比较电路中电流的大小，判断导体电阻的大小．
3.在探究影响导体电阻大小的因素时，小明作出了如下猜想：
根据考点考
【例题 1】在“探究影响导体电阻大小的因素”时，某实验小组想利用图所示的电路
分别对导体电阻跟它的长度、橫截面积、材料有关的猜想进行实验验证：
（1）为验证“导体电阻跟长度有关”，下表中可选用的三种导体是 （填导体代号）；
导体代号 长度/m
横截面积/mm2
材料
A
1.0
0.2
锰铜
B
1.0
0.4
（1）为了研究导体电阻与导体长度的关系，则需使导体的材料和横截面积相同，长度不同，应选用的三种 导体是 B、D、E；
（2）实验中可通过通过观察灯泡亮度来判断电阻的大小，但是当电路中电阻变化不大时，只凭灯泡的亮暗 不易区分，所以不科学。
【例题 2】某学习小组在探讨影响导体电阻大小因素时，找资料发现在导体材料和粗细相同时，其电阻与长 度成正比，即可以用下述表达式表示：R′=Kx，其中K为比例常数，x为导体的长度，于是他们用下面的器
（1）为了研究导体电阻与导体长度的关系，则需使导体的材料和横截面积相同，长度不同，应选用的三种 导体是 B、D、E，分别将其接入如图电路中．通过比较电路中电流的大小，判断导体电阻的大小；
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
设计过探究电阻与温度定性关系的实验，但不能定量表明关系，本文在两组实验基础上进行改进，进一步探究电阻受温度影响的具体变化关系。
从而更好地理解电阻阻值这一属性，并希望进一步应用在实际中。
1 实验原理及系统
■1.1 实验原理
准备一根电阻丝，使电阻丝处于不同温度的环境下，通过热传递的方式不断改变电阻的温度，测量其阻值在不同温度下的阻值大小，并找出其阻值随温度变化的具体关系。
此后，用电阻丝逆向重新置于之前的温度，再测量其阻值，分析判断温度对电阻阻值的影响是否可逆。
■1.2 实验系统
本实验选取的实验对象为一根长为5cm铁铬电阻丝，加热方法采用水浴加热。
测温装置为热电偶，测阻装置为万用表。
本实验步骤如下：
（1）将万用表短接，测出其内阻；
（2）将电阻丝放于水中（水的温度通过水浴加热根据不同工况点改变温度）静置五分钟；使其温度与所在环境温度一致，并记录当时环境温度（环境温度重复测三次并取平均值）；
（3）用万用表在所处环境中测量电阻丝阻值并记录，重复四次（用所测阻值平均值减去步骤一中所测万用表内阻得到电阻丝真实阻值）；
（4）将电阻丝从所处环境中拿出静置，使其恢复室温，测量其阻值是否复原。
本实验所设计的工况点如表1所示。
影响的具体关系，7到11号对比，目的为探究温度对电阻影响是否可逆。
2 数据处理方法
本文实验中主要测量数据有两个：温度值和电阻值。
其中温度值的测量通过将热电偶探头至于电阻丝所处环境中，待示数稳定后进行读数，每个温度点测量两次取平均值减小误差。
电阻值通过万用表的欧姆档直接测出，待工况点所对应温度示数稳定后，进行测定。
测量两次取平均值，排除偶然性减小误差。
在得到数据后，将所有数据计入表中并绘制图像。
本实验使用仪器精度如表2所示。
表2 实验仪器及精度
仪器名称精度
万用表欧姆档0�1Ω
热电偶0�1k
3 结果及讨论
实验过程中对象始终为同一电阻丝，使其温度在0-100℃之间不断上升，且初始温度点为0℃，温度梯度为20℃。
经过实验，现将实验原始数据的记录结果如表2所示。
表3 升温过程实验的原始数据
实验序号温度值（℃）电阻值（Ω）
10�21�6
221�11�8
339�61�9
460�02�0
580�02�1
698�12�1
为了更直观地反应实验数据，现将表3的数据做成如图1的点线图。
18 | 电子制作 2019年08月
实验研究
图1 升温实验中电阻值随温度的变化
经过实验发现，电阻阻值在0-80℃之间，随着温度的增高而增高，且上升幅度在较为明显。
原因是电阻阻值R=ρL/S，在L与S都保持不变的情况下，电阻率随着温度升高而变大，因此电阻阻值变大。
其中80-100℃区间内示数无变化，可能由于万用表精度仅精确到0.1Ω，而上升阻值不足0.1Ω故而无法体现。
也存在该电阻丝电阻率在80℃到100℃温度变化下不发生变化。
因此得出此电阻阻值在0-80℃范围内是随着温度的升高而升高的结论，而在80-100℃之间阻值无明显变化。
此外，本实验还进行了逆向温度的实验，即设定电阻初始温度为100℃，不断加入冷水使环境温度不断递减，电阻经过热传递温度回归80℃，60℃，40℃，20℃，0℃。
并测出阻值数据。
该实验过程中记录的原始数据如表4所示；同样，为了更直观地展示电阻值与温度变化的关系，将数据通过点线图表示出来，如图2所示。
表4 降温过程实验的原始数据
实验序号温度值（℃）电阻值（Ω）
780�41�8
861�11�7
940�71�7
1021�31�6
110�91�6
此步骤目的在于检验温度对于电阻的影响是否可逆，即温度是否会永久性地改变电阻阻值。
经实验，本实验选取对象电阻受到温度的影响是可以逆转的，且根据测定数据可以看出，在逆过程中，电阻阻值受温度影响幅度变大。
综合两步，可得出该电阻阻值随温度随温度升高而升高，随温度降
低而降低，且过程可逆。
图2 降温实验中电阻值随温度的变化
4 结论
本文通过实验手段研究镍铬电阻丝的阻值随温度变化的关系。
具体步骤是先将电阻丝置于0℃环境中依次加热到100℃，再将电阻丝置于80℃~0℃依次降温，以此分别探究电阻丝与温度升高或降低的具体关系。
经过实验得出以下结论：（1）电阻丝在0℃~80℃范围内阻值随温度上升而上升，在80℃~100℃范围内阻值无明显变化；（2）电阻丝阻值受温度影响是可逆的，即在温度影响阻值大小后，逆向改变温度，电阻阻值会回到原始阻值临近值。
参考文献
＊ [1]刘艳莉娴.温度对电阻的影响实验设计[J].实验教学与仪器, 2014, 31(Z1):72-73.
＊ [2]詹全明.浅谈“温度对金属导体电阻的影响”实验的改进[J].数理化学习, 2012(1).
4 结论
本文以Massive MIMO信号检测算法为研究对象，通过对常见的信号检测算法的原理分析和公式推导，进而通过matlab实验仿真来比较各种算法的性能。
本文通过对信号检测算法分析研究和仿真比较。
这对于理解相关算法研究提供奠定基础，为今后的工作提供一定帮助。
参考文献
＊ [1]谢继民. 基于ZF-SIC的大规模MIMO信号检测方法的研究[D].
安徽大学,2018.
＊ [2]王晓天. 面向5G的大规模MIMO信号检测算法研究[D].南京邮电大学,2015.
＊ [3]廖晓慧. 大规模MIMO信号检测技术研究[D].重庆大学,2016.＊ [4]张芮铭.Massive MIMO信号检测算法及matlab仿真[J].电子制作,2018(23):48-51.
＊ [5]张中山,王兴,张成勇,吕少波.大规模MIMO关键技术及应用[J].中国科学:信息科学,2015,45(09):1095-1110.
（上接第9页）
www�ele169�com | 19。