题目内容
为了探究甲、乙两种材料的导电能力,物理兴趣小组的同学选取长度和横截面积均相同的两种材料,利用图所示的器材,分别测出了它们在不同电压下的电流值,记录的数据如表所示.实验数据记录表
实验序号 | 材料 | I/A | U/V |
1 | 甲 | 0.2 | 1 |
2 | 甲 | 0.4 | 2 |
3 | 甲 | 0.6 | 3 |
4 | 乙 | 0.1 | 1 |
5 | 乙 | 0.2 | 2 |
6 | 乙 | 0.3 | 3 |
(2)分析数据发现,通过材料甲的电流与其两端电压的比值都相等,通过材料乙的电流与其两端电压的比值也相等.同学们把电流与电压的比值叫做这种材料的“电导”,用字母G表示.
①电导越大,表示导体的导电能力越______.
②甲材料的电导G甲=______,乙材料的电导G乙=______(填写数据和单位).
③根据表中的数据,进一步归纳出导体中的电流与其电导的关系是:当电压一定时,______.
④如果从甲、乙两种材料中选择一种做导线,你建议选择材料______.
【答案】分析:(1)探究甲、乙两种材料的导电能力,则需用“伏安法”测出电阻的阻值,即用电压表测量电阻丝两端电压,电流表测量通过的电流,滑动变阻器起保护电路和改变电路中电流的作用,开关控制整个电路.
(2)①根据“电导”的规定分析导体导电能力的强弱;
②从表中任意读出一组数据,求出电流与电压的比值即可;
③根据控制变量法和“电导”的规定进行分析;
④导线材料要求:电阻率小的材料做导线;因此通过计算比较甲与乙的导电能力,再根据导线材料的要求进行选择.
解答:解:(1)将电源、开关、电阻丝、滑动变阻器以及电流表依次连接起来,并将电压表与电阻丝并联.如下图所示:
(2)①因为电流与电压的比值叫这种材料的“电导”,因此“电导”越大,导体的导电能力越强;
②从表中可以看出,当甲、乙导体两端电压都为1V时,通过甲的电流为0.2A,通过乙的电流为0.1A;则G甲===0.2A/V;G乙===0.1A/V;
长、横截面积越小,导体的电阻越大,因此把材料乙均匀拉长,其电阻会增大,导体的导电能力降低,故“a”值将变小;
③由G=中可以得出,当电压一定时,导体中的电流与其电导成正比;
④根据②中求出的电导可知,G甲>G乙,并且长度、横截面积都相同,因此材料甲的电阻率小于材料乙的电阻率,故选材料甲作导线.
故答案为:
(2)①强; ②0.2A/V;0.1A/V;③导体中的电流与其电导成正比;④甲.
点评:本题考查了电路图的连接,同时考查了学生分析数据得出结论的能力;解题过程要注意题中所给信息的应用及控制变量法的应用,明确实验探究的方法是解题关键.
(2)①根据“电导”的规定分析导体导电能力的强弱;
②从表中任意读出一组数据,求出电流与电压的比值即可;
③根据控制变量法和“电导”的规定进行分析;
④导线材料要求:电阻率小的材料做导线;因此通过计算比较甲与乙的导电能力,再根据导线材料的要求进行选择.
解答:解:(1)将电源、开关、电阻丝、滑动变阻器以及电流表依次连接起来,并将电压表与电阻丝并联.如下图所示:
(2)①因为电流与电压的比值叫这种材料的“电导”,因此“电导”越大,导体的导电能力越强;
②从表中可以看出,当甲、乙导体两端电压都为1V时,通过甲的电流为0.2A,通过乙的电流为0.1A;则G甲===0.2A/V;G乙===0.1A/V;
长、横截面积越小,导体的电阻越大,因此把材料乙均匀拉长,其电阻会增大,导体的导电能力降低,故“a”值将变小;
③由G=中可以得出,当电压一定时,导体中的电流与其电导成正比;
④根据②中求出的电导可知,G甲>G乙,并且长度、横截面积都相同,因此材料甲的电阻率小于材料乙的电阻率,故选材料甲作导线.
故答案为:
(2)①强; ②0.2A/V;0.1A/V;③导体中的电流与其电导成正比;④甲.
点评:本题考查了电路图的连接,同时考查了学生分析数据得出结论的能力;解题过程要注意题中所给信息的应用及控制变量法的应用,明确实验探究的方法是解题关键.
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