材料的电阻率ρ随温度变化的规律为，其中称为电阻温度系数，是材料在t=0 ℃时的电阻率，在一定的温度范围内是与温度无关的常量。金属的电阻一般随温度的增加而增加，有正温度系数；而某些非金属如碳等则相反，具有负温数系数。利用具有正负温度系数的两种材料的互补特性，可制成阻值在一定温度范围内不随温度变化的电阻。已知：在0 ℃时，铜的电阻率为，碳的电阻率为，在0 ℃附近，铜的电阻温度系数为3.9×10^–3 ℃^-1,碳的电阻温度系数为。将横截面积相同的碳棒与铜棒串接成长1.0 m的导体，要求其电阻在0 ℃附近不随温度变化，求所需碳棒的长度(略碳棒和铜棒的尺寸随温度的变化).

物质材料的电阻率的往往随温度的变化而变化，一般金属材料的电阻率随温度的升高而增大，而半导体材料的电阻率随温度的升高而减小。某课题研究组需要研究某种导电材料的导电规律，他们选用的器材有：

用该种导电材料制作而成的电阻较小的元件Z；

电压表（量程，内阻约）；

电流表A（量程，内阻约）；

电源E（电动势2V，内阻不计）

滑动变阻器（最大阻值约1Ω）、开关S、 导线。

同学甲实验测得元件Z的电压与电流的关系如下表所示，

①甲同学在实验过程中，采用的电路图是　　　　

②根据甲同学的实验数据，可判断元件Z是　　　　　 材料（填“金属”或“半导体”）

③乙同学采用同样的方法进行实验，检查实验电路连接正确，然后闭合开关，调节滑动变阻器滑动头，发现电流表和电压表指针始终不发生偏转。在不断开电路的情况下，检查电路故障，应该使用多用电表 　　挡(填“欧姆x10”、“ 直流电压 2.5V”、“直流电流 2.5mA”)，检查过程中将多用表的红、黑表笔与电流表“+”、“-”接线柱接触时，多用电表指针发生较大偏转，说明电路故障是 　　　　　　　　　　　　　。

影响物质材料电阻率的因数很多，一般金属材料的电阻率随温度的升高而增大，半导体材料的电阻率则与之相反，随温度的升高而减小．课题组在研究某种导电材料的用电器建Z的导电规律时，利用图甲分压电路测得其电压与电流的关系如表所示：

（1）根据表中数据，判断用电器件Z可能由          组成；

（2）把用电器件Z接入图乙电路中，电流表的示数为1.8A，电池的电动势为3V，内阻不计，则电阻R的电功率为        W；

（3）根据表中的数据找出该用电器Z的电流随电压变化的规律是，则k的数值为          。

影响物质材料电阻率的因素很多，一般金属材料的电阻率随温度的升高而增大，而半导体材料的电阻率则与之相反。某课题研究组在研究某种导电材料的用电器件Z的导电规律时，测得其两端电压与其中通过电流的关系如下表所示：

所用的器材规格是：电压表（0—3V—15V，内阻30KΩ）；电流表（0—0.6A—3A，内阻4Ω）；滑动变阻器（变化范围0～10Ω）； 电源（6V，内阻1Ω）； 器件Z；电键；导线若干。

（1）根据表中数据，判断用电器件Z可能属于上述       材料。

（2）在图乙方框中画出测量电路原理图，并在器材实物图甲上用黑色钢笔连成测量电路。

（3）若把用电器件Z接入图丙所示的电路中，电流表的读数为1.8A，电源输出电压恒为3V，电阻R的电功率为          w。

（4）根据表中的数据可探究该用电器Z的电流随电压变化的规律是I=       。

第17题图