题目内容
【题目】学习了电学知识后,小明对影响电阻大小的部分因素进行了探究,器材有:开关、电流表、干电池(电压恒为1.5V)各一个,三根完全相同的合金丝,导线若干,连接如图甲所示的电路,小明将合金丝以不同方式分别接入电路A、B之间,闭合开关S后,记录的数据如表.
根据实验数据,回答下列问题:
(1)图乙是将一根合金丝接入电路时电流表的读数,请将其填入表格中.
连接方式 | 一根 | 两根串联 | 三根串联 | 两根并联 | 三根并联 |
电流表读数/A | 0.15 | 0.1 | 0.6 | 0.9 |
(2)导体电阻的大小跟材料、长度和横截面积的关系.
A.电阻的大小与长度的关系是:;
B.电阻的大小与横截面积的关系是: .
(3)分析表中的实验数据,还可以得出导体的电流与电阻的关系: .
(4)实验中一根合金丝的电阻为Ω,若该合金丝的横截面积为1mm2 , 则一根合金丝的长度是m.(已知该合金丝长1m,横截面积1mm2的阻值为1Ω)
【答案】
(1)0.6
(2)材料和横截面积相同,导体的电阻跟长度成正比;材料和长度相同,导体的电阻跟横截面积成反比
(3)导体两端的电压不变,导体中的电流与导体的电阻成反比
(4)0.25;0.25
【解析】解:(1)根据表格中的特点,串联的电阻越多,电流表的示数越小,所以串联一根电阻丝时,电路中的电流应大于0.15A,所以图乙中电流表的量程为0~3A,分度值为0.1A,示数为0.6A;(2)A.根据1、2、3组数据可知,导体的材料和横截面积相同,导体越长,电流表的示数越小,说明电阻值越大,且电阻值跟导体的长度成正比;B.根据1、4、5组数据可知,导体的材料和长度相同,横截面积越大,电流表的示数越大,说明电阻值越小,且电阻值跟导体的横截面积成反比;(3)由实验数据可知,导体两端的电压不变,导体的电阻增大到原来的几倍,电流减小到原来的几分之一,导体中的电流与导体的电阻成反比;(4)根据电阻与导体的长度和横截面积的关系,对与上材料相同的导体,电阻值可记为R= ×1Ωmm2/m;由R= 可知,一根合金丝的导体电阻为R= = =2.5Ω;代入上面关系式:2.5Ω= ×1Ωmm2/m
解得L=2.5m.
所以答案是:(1)0.6;(2)A.材料和横截面积相同,导体的电阻跟长度成正比;B.材料和长度相同,导体的电阻跟横截面积成反比;(3)导体两端的电压不变,导体中的电流与导体的电阻成反比;(4)2.5;2.5.
【考点精析】掌握影响电阻大小的因素是解答本题的根本,需要知道决定电阻大小的因素:导体的电阻是导体本身的一种性质,它的大小决定于导体的:材料、长度、横截面积和温度.(电阻与加在导体两端的电压和通过的电流无关).
【题目】实验室有一个电学黑箱,其外形如图1所示,箱体外有四个接线柱,箱盖上有一个塑料滑块,小明请同组的同学一起探究其内部结构,实验室老师提醒他们,内部元件只有一个滑动变阻器和两个定值电阻,滑动变组器只有两个接线柱接入电路。
经过讨论,全组的意见是:先制作一个探测器,把这个探测器分别与黑箱外的接线柱相连,再根据测出的数据,推测内部的连接情况。
(1)甲组的小李组装了探测器,如图2所示,其中电源电压为3V,电流表量程为0﹣0.6A,对于其中阻值为5Ω的电阻R,你认为他的作用是;
同学们把探测器的E、F端分別与黑箱的接线柱连接,闭合开关,移动滑块,记下的数据如表:
测试次数 | 与E、F连接的接线柱 | 电流表示数/A |
第1次 | A、B | 0.25~0.5 |
第2次 | A、C | 0.12~0.2 |
第3次 | A、D | 0.15~0.3 |
第4次 | B、C | 0.2 |
第5次 | B、D | 0.3 |
第6次 | C、D | 0.15 |
(2)在前三次测试中,只有一次未将滑动变阻器调到阻值最大、最小位置,是第次;
(3)滑动变阻器的最大阻值为;
(4)请在图3中作出箱内各元件连接电路图,并在定值电阻旁标明其阻值。