有關金屬電阻與溫度關系的研究

楊喜文 方鵬 黃磊

摘 要：在220伏電壓下，為什么鎢絲粗就很亮，我們帶著這個問題，查閱了有關資料，我們準備了用萬用表測量電阻，用鐵絲、鋁絲、銅絲代替鎢絲做實驗，用氣溫計測量溫度，實驗發現，的電阻隨溫度升高變化程度是鐵絲>鋁絲>銅絲，銅絲是三者中導電穩定性最好，銅絲、鋁絲、鐵絲隨溫度變化電阻變化不呈直線變化。

關鍵詞：金屬電阻;溫度;關系

一、問題提出

我們家里一只200瓦的白熾燈有一天實然掉在地板上，摔個粉碎，我們不小心，腳碰到碎玻璃，還好沒有傷到腳，我們彎下腰一看，那只白熾燈鎢絲比普通白熾燈粗很多，在220伏電壓下，為什么鎢絲粗就很亮啊？

我們帶著這個問題，查閱了有關資料，知道鎢絲還有一個特征就是溫度越高，電阻越大，這與200瓦的白熾燈亮度高于普通幾十瓦的原因呢？

二、實驗設計

我們準備了用萬用表測量電阻，用鐵絲、鋁絲、銅絲代替鎢絲做實驗，用氣溫計測量溫度，因為用酒精燈加熱金屬溫度的變化測量困難，我們改為把金屬放入水中用煤氣加熱，為了防止測量金屬絲兩端電阻的阻值小，測量時燒壞萬用表，我們在萬用表一側串聯一個100歐姆的電阻。

我們找來電焊工用鋼筋做一個圓形的支架，把溫度計懸在水壺中央，把鐵絲、鋁絲、銅絲圍成圓形放置在水壺內，用煤氣加熱水壺內的水，我們一個測量電阻，一個同時測量溫度，每隔5分鐘做一次手勢。

三、實驗操作

（一）萬用表

（1）把萬用表水平放置在桌面上。

（2）調到歐姆（Ω）檔測電阻，每換一次電阻檔把萬用表的紅表筆和黑表筆搭在一起，然后轉動調零鈕，使指針指向零的位置。（兩只表筆不要長時間碰在一起）

（3）在使用萬用表過程中，不能用手去接觸表筆的金屬部分一方面保證測量的準確與人身安全。

讀表值

為使測量較為準確，測量時使指針指在刻度線中心位置附近。若指針偏角較小，換用R×1k檔，若指針偏角較大，換用R×100檔或R×10檔。

（二）氣溫計

（1）溫度計的玻璃泡全部浸入被測液體中，不碰容器底或容器壁。

（2）溫度計玻璃泡浸入被測液體中稍候一會兒，待溫度計的示數穩定后再讀數。

（3）讀數時溫度計的玻璃泡要繼續留在被測液體中，視線與溫度計中液柱的上表面相平。

（三）我們首先測量銅絲的電阻，因為水在80℃以上，水蒸氣蒸發的較多，怕萬用表受潮，我們商量最多測定80℃時的電阻。

（四）我們測量了三次銅絲、鋁絲、鐵絲電阻隨溫度，最后取三次測量的平均值。

四、實驗結果

測量結果如下：

五、分析

（一）比較表一我們可以看出，三種金屬的電阻隨溫度升高而升高。

（二）比較圖一至圖二我們可以看出，電阻隨溫度升高而三種金屬的電阻隨溫度升高變化程度是鐵絲>鋁絲>銅絲，銅絲是三者中導電穩定性最好的。