Question

（2009?河西區(qū)二模）請(qǐng)完成下列內(nèi)容．
（1）如圖是假想的恐怖分子在飛機(jī)上安放的定時(shí)爆炸裝置設(shè)計(jì)的部分電路．A、B和C、D兩點(diǎn)間：一處連接的是阻值為十幾歐的定值電阻R₂，另一處連接的是一個(gè)起爆器，起爆器內(nèi)有一個(gè)由電阻率很大的電阻絲繞成的電阻較大的線圈，當(dāng)線圈中有電流通過時(shí)，由于電流的熱效應(yīng)，線圈發(fā)熱引爆炸藥爆炸，起爆器可由定時(shí)開關(guān)控制是否引爆（S表示定時(shí)開關(guān)），請(qǐng)你根據(jù)起爆器的工作要求，在A、B和C、D間標(biāo)出起爆器（用電阻R₁表示）和定值電阻R₂．
（2）某反恐小組的拆彈專家要拆除這個(gè)定時(shí)爆炸裝置，為使爆炸裝置停止工作，應(yīng)剪斷電線

a

（選填“a”或“b”），其原因是：

剪斷電線a，使起爆器中沒有電流通過，起爆器不會(huì)起爆

．
（3）小明解答上述兩問后對(duì)“電阻率”一詞產(chǎn)生了興趣，上網(wǎng)查的，在溫度不變時(shí)，導(dǎo)體的電阻跟它的長(zhǎng)度成正比，跟橫截面積成反比，計(jì)算公式為R=ρ×

1

S

，式中R表示導(dǎo)體的電阻，l表示導(dǎo)體的長(zhǎng)度，S表示導(dǎo)體的橫截面積，ρ表示材料的電阻率，它是指長(zhǎng)1m，橫截面積1mm²的導(dǎo)線的電阻值，請(qǐng)你根據(jù)公式判斷材料電阻率ρ的國(guó)際單位是

Ω?m

．
（4）下表是一些材料在20℃時(shí)的電阻率，這幾種材料中導(dǎo)電性能最好的是

銀

，如今，大型電子計(jì)算機(jī)的一些關(guān)鍵部件上仍要用它來做導(dǎo)線，如果起爆器內(nèi)的線圈也是由表中某種材料制作，你認(rèn)為選用

鎳鉻合金

較好，若線圈中電阻絲的橫截面積為0.1mm²，阻值為200Ω，則電阻絲長(zhǎng)為

20

m．
幾種長(zhǎng)1m，橫截面積1mm²的金屬導(dǎo)線在20℃時(shí)的電阻值．

材料	銀	銅	鋁	鐵	鎳鉻合金
電阻R/Ω	0.016	0.017	0.027	0.096	1.0

Answer 1

分析：（1）起爆器工作前，起爆器應(yīng)被短路或斷路，據(jù)此分析電路結(jié)構(gòu)，確定起爆器的位置，然后作圖．
（2）要使爆炸裝置停止工作，電流不能流過起爆器，根據(jù)電路圖分析電路結(jié)構(gòu)，確定應(yīng)剪斷何處的電線．
（3）根據(jù)電阻公式及各物理量的單位確定電阻率的單位．
（4）電阻率越小，材料的導(dǎo)電性能越好，電阻率越大，導(dǎo)電能力越差，據(jù)此根據(jù)表中數(shù)據(jù)答題；
根據(jù)電阻公式的變形公式可以求出導(dǎo)線的長(zhǎng)度．

解答：解：（1）由電路圖可知，開關(guān)S閉合時(shí)AB部分被短路，AB處沒有電流流過，開關(guān)S斷開時(shí)，電流流過AB處，因?yàn)镾是定時(shí)開關(guān)，安放起爆裝置時(shí)S應(yīng)閉合，由此可見，A、B間是起爆器，A、B間接R₁，C、D間接R₂，電路圖如圖所示．
（2）要使爆炸裝置停止工作，電流不能流過起爆器，由電路圖可知，剪斷a處電線時(shí)，電路斷路，沒有電流流過起爆器，剪斷b處電線時(shí)，有電流流過起爆器，起爆器能正常起爆，因此，應(yīng)剪斷a處電線．
（3）∵R=ρ

l

S

，
∴ρ=

RS

l

，
電阻R的單位是Ω，面積S的單位是m²，長(zhǎng)度l的單位是m，
則電阻率ρ的單位是

Ω?m2

m

=Ω?m．
（4）由表中數(shù)據(jù)可知，銀的電阻率最小，銀的導(dǎo)電性能最好，
由題意知：起爆器由電阻率很大的材料制成，鎳鉻合金絲的電阻率最大，
因此起爆器內(nèi)的線圈選用鎳鉻合金絲較好；
∵R=ρ

l

S

，∴由表中數(shù)據(jù)可知，
鎳鉻合金絲的電阻率ρ=

RS

l

=

1Ω×1×10-6m2

1.0m

=1×10^-6Ω?m，
∵R=ρ

l

S

，∴l(xiāng)=

RS

ρ

=

200Ω×0.1×10-6m2

1×10-6Ω?m

=20m．
故答案為：（1）電路圖如圖所示；
（2）a；剪斷電線a，使起爆器中沒有電流通過，起爆器不會(huì)起爆；
（3）Ω?m；（4）銀；鎳鉻合金絲；20．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了作圖、拆除起爆裝置的方法、確定電阻率的單位、求導(dǎo)線長(zhǎng)度等問題，本題難度較大，認(rèn)真審題、知道定時(shí)爆炸裝置的原理是正確解題的前提．