有关金属电阻与温度关系的研究

杨喜文 方鹏 黄磊

摘 要：在220伏电压下，为什么钨丝粗就很亮，我们带着这个问题，查阅了有关资料，我们准备了用万用表测量电阻，用铁丝、铝丝、铜丝代替钨丝做实验，用气温计测量温度，实验发现，的电阻随温度升高变化程度是铁丝>铝丝>铜丝，铜丝是三者中导电稳定性最好，铜丝、铝丝、铁丝随温度变化电阻变化不呈直线变化。

关键词：金属电阻;温度;关系

一、问题提出

我们家里一只200瓦的白炽灯有一天实然掉在地板上，摔个粉碎，我们不小心，脚碰到碎玻璃，还好没有伤到脚，我们弯下腰一看，那只白炽灯钨丝比普通白炽灯粗很多，在220伏电压下，为什么钨丝粗就很亮啊？

我們带着这个问题，查阅了有关资料，知道钨丝还有一个特征就是温度越高，电阻越大，这与200瓦的白炽灯亮度高于普通几十瓦的原因呢？

二、实验设计

我们准备了用万用表测量电阻，用铁丝、铝丝、铜丝代替钨丝做实验，用气温计测量温度，因为用酒精灯加热金属温度的变化测量困难，我们改为把金属放入水中用煤气加热，为了防止测量金属丝两端电阻的阻值小，测量时烧坏万用表，我们在万用表一侧串联一个100欧姆的电阻。

我们找来电焊工用钢筋做一个圆形的支架，把温度计悬在水壶中央，把铁丝、铝丝、铜丝围成圆形放置在水壶内，用煤气加热水壶内的水，我们一个测量电阻，一个同时测量温度，每隔5分钟做一次手势。

三、实验操作

（一）万用表

（1）把万用表水平放置在桌面上。

（2）调到欧姆（Ω）档测电阻，每换一次电阻档把万用表的红表笔和黑表笔搭在一起，然后转动调零钮，使指针指向零的位置。（两只表笔不要长时间碰在一起）

（3）在使用万用表过程中，不能用手去接触表笔的金属部分一方面保证测量的准确与人身安全。

读表值

为使测量较为准确，测量时使指针指在刻度线中心位置附近。若指针偏角较小，换用R×1k档，若指针偏角较大，换用R×100档或R×10档。

（二）气温计

（1）温度计的玻璃泡全部浸入被测液体中，不碰容器底或容器壁。

（2）温度计玻璃泡浸入被测液体中稍候一会儿，待温度计的示数稳定后再读数。

（3）读数时温度计的玻璃泡要继续留在被测液体中，视线与温度计中液柱的上表面相平。

（三）我们首先测量铜丝的电阻，因为水在80℃以上，水蒸气蒸发的较多，怕万用表受潮，我们商量最多测定80℃时的电阻。

（四）我们测量了三次铜丝、铝丝、铁丝电阻随温度，最后取三次测量的平均值。

四、实验结果

测量结果如下：

五、分析

（一）比较表一我们可以看出，三种金属的电阻随温度升高而升高。

（二）比较图一至图二我们可以看出，电阻随温度升高而三种金属的电阻随温度升高变化程度是铁丝>铝丝>铜丝，铜丝是三者中导电稳定性最好的。