题目内容
【题目】某小组同学通过实验探究导体的电阻与哪些因素有关。如图所示,他们在常温下将横截面积、长度不同的铁丝接入电路的MN两点间,利用电流表和电压表测量后计算出阻值,将数据记录在表一、表二中:
表一 铁丝
实验 序号 | 长度l (米) | 横截面积S (毫米2) | 电阻R (欧) |
1 | 1.0 | 0.2 | 0.5 |
2 | 2.0 | 0.2 | 1.0 |
3 | 4.0 | 0.2 | 2.0 |
表二 铁丝
实验 序号 | 长度l (米) | 横截面积S (毫米2) | 电阻R (欧) |
4 | 2.0 | 0.1 | 2.0 |
5 | 2.0 | 0.2 | 1.0 |
6 | 2.0 | 0.4 | 0.5 |
(1)分析比较实验序号____________可得出的初步结论是:常温下,导体的材料、长度相同,导体的横截面积越大,电阻越小;
(2)分析比较实验序号(1、2、3)可得出的初步结论是:常温下,________________;
(3请进一步综合分析表一、表二的相关数据,并归纳得出结论:
①分析比较(1与6)、(2与5)或(3与4)的数据及相关条件,可得出的初步结论是:常温下,_____________;
②分析比较(1与6)、(2与5)和(3与4)的数据及相关条件,可得出的初步结论是:常温下, _______________;
(4)他们继续分析表一和表二的数据及相关条件,发现无法得到导体的电阻与材料的关系。请你在表三中为他们在添加两组符合要求的材料(填表三______),并将所得实验数据与上述两表中实验序号_______的数据进行比较,进一步探究导体的电阻与材料的关系。
表三
实验 序号 | 材料 | 长度l (米) | 横截面积S (毫米2) | 电阻R (欧) | |
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【答案】4、5和6 导体的材料、横截面积相同,导体长度的越大,电阻越大 导体的材料相同,若导体长度与横截面积的比值相同,则导体的电阻相同 导体的材料相同,若导体长度与横截面积的比值越大,则导体的电阻越大 铜丝、1.0、0.2;铝丝、1.0、0.2 1
【解析】
(1)[1]分析比较实验序号4、5和6的数据知道,导体的材料、长度相同,且存在的规律是:常温下,导体的横截面积越大,电阻越小。
(2)[2]分析比较实验序号(1、2、3)的数据知道,常温下,导体的材料、横截面积相同,导体的长度越大,电阻越大。
(3)①[3]分别分析比较(1与6)、(2与5)或(3与4)的数据知道,导体的材料相同,导体的电阻也相同时,导体长度与横截面积的比值相同,故得出的结论是:导体的材料相同,若导体长度与横截面积的比值相同,则导体的电阻相同。
②[4]分析比较(1与6)、(2与5)和(3与4)三组数据及相关条件知道,导体的材料相同,若导体长度与横截面积的比值越大,则导体的电阻越大。
(4)[5][6]由于无法得到导体的电阻与材料的关系,所以,需要补充实验材料,结合表三及控制变量法知道,例如补充常见的铝丝和铜丝,且长度相同,横截面积不同,如长度1.0m,横截面积0.2mm2,这样可以与实验序号1的数据进行比较,然后进一步探究导体的电阻与材料的关系。