题目内容
【题目】在探究影响导体电阻大小的因素时,小兵、小红两位同学作出了如下猜想:
①导体的电阻与导体的长度有关
②导体的电阻越导体的横截面积有关
③导体的电阻与导体的材料有关
实验室提供了4根电阻丝,规格、材料如表
编号 | 材料 | 长度/m | 横截面积/mm2 |
A | 镍铬合金 | 0.5 | 0.5 |
B | 镍铬合金 | 1.0 | 0.5 |
C | 镍铬合金 | 0.5 | 1.0 |
D | 锰铜合金 | 0.5 | 0.5 |
为了验证上述猜想,他们设计了如图所示的实验电路.
(1)为了验证上述猜想①,应该选用编号为 两根电阻丝进行实验;如果选用编号为A、C两根电阻丝进行实验,是为了验证猜想 (填序号);如果选用编号为A、D两根电阻丝进行实验,是为了验证猜想 (填序号).分别将A和D两电阻丝接入电路中M、N两点间时,电流表示数不相同,由此,初步得到的结论是:长度和横截面积相同时, .
(2)有同学认为:可以根据灯泡亮度的变化来判断接入的电阻丝的变化情况.老师指出:此实验中这种方法不可取.这是因为电源电压一定时,所选电阻丝的阻值相差太小,灯泡亮度变化 (选填“明显”或“不明显”).
(3)在最近几年,我国城乡许多地区进行了输电线路的改造,将原来细的铝质输电线换成较粗的铝质输电线,这样就 了输电线的电阻,从而可以 输电线上的电能损失(选填“增大”或“减小”).
【答案】(1)A、B;②;③;导体的电阻与导体的材料有关;(2)不明显;(3)减小;减小.
【解析】
试题分析:(1)为了验证①导体的电阻与导体的长度有关,应保证导体的材料与横截面积相等,分析所给电阻丝,找出符合要求的电阻丝编号;编号为A、C的两根电阻丝材料与长度都相同,而横截面积不同,利用A、C可验证电阻与横截面积的关系;A、D两电阻丝长度、横截面积相等,而材料不同,利用它们可以研究导体电阻与材料的关系.
(2)电压一定时,由P=可知,导体电阻变化不大时,灯泡的功率变化不大,灯泡的亮暗变化不明显,不能反映电阻变化情况.
(3)影响电阻大小的因素有材料、长度和横截面积,当材料和长度都一定时,导线的横截面积越大,导线的电阻值就会越小.
解:
(1)由表知:电阻丝A与B的材料、横截面积相同而长度不同,可用A与B验证①导体的电阻与导体的长度有关;
A、C两根电阻丝材料与长度相同而长度不同,可用A与C验证②导体的电阻与导体的横截面积有关;A、D两根电阻丝长度与横截面积相同而材料不同,用A与D可验证③导体的电阻与导体的材料有关;A、D两根电阻丝长度与横截面积相同而材料不同,分别将A和D两电阻丝接入电路中M、N两点间时,电流表示数不相同,由此,初步得到的结论是:长度和横截面积相同时,导体的电阻与导体的材料有关.
(2)有同学认为:可以根据灯泡亮度的变化来判断接入的电阻丝阻值的变化情况.老师指出:此实验中这种方法不可取.这是因为电源电压一定时,所选电阻丝的阻值相差太小,灯泡亮度变化不明显.
(3)细的铝质输电线换成较粗的铝质输电线,导线的横截面积增大了,电阻值减小了,导线上消耗损失的电能也就减小了,从而起到节能的效果.
故答案为:(1)A、B;②;③;导体的电阻与导体的材料有关;(2)不明显;(3)减小;减小.