题目内容

(2013?苏州一模)不同材料的导电性能一般是不同的,如银的导电性能比铁强.电阻率p就是反映材料导电性能的物理量.为了弄清电阻率的大小与什么有关,小红提出如下猜想:
猜想1:电阻率与材料的长度有关;
猜想2:电阻率与材料的横截面积有关;
猜想3:电阻率与材料的种类有关.
然后,她找来不同规格的导线进行测量,实验数据见下表:
实验序号 材料 长度L/m 横截面积S/m2 电阻率ρ 电阻R/Ω
1 1.0 1.0×10-7 1.7×10-8 0.17
2 2.0 1.0×10-7 1.7×10-8 0.34
3 1.0 0.5×10-7 1.7×10-8 0.34
4 1.0 1.0×10-7 1.0×10-8 1.0
5 镍铬合金 1.0 1.0×10-7 1.1×10-6 11.0
(1)根据表中的数据,可以确定猜想
3
3
是正确的;
(2)小红还想知道导体的电阻R与长度L、横截面积S、导体材料的电阻率p有什么关系时,哥哥小明给了她如下四个公式,请你根据表中数据帮她选出正确的关系式
B
B

A.R=pLS       B.R=p
L
S
   C.R=
L
pS
   D.R=
S
pL
分析:(1)题目中对影响电阻率大小的因素提出了三个猜想,因此要用到控制变量法进行探究.根据表格中的数据,结合控制变量法的思路可以确定哪个猜想正确.
(2)利用表格中的数据进行分析:根据实验序号1、2的数据可以确定导体的电阻与长度的关系;根据实验序号1、3的数据可以确定导体的电阻与横截面积的关系;根据实验序号1、4、5的数据可以确定导体的电阻与不同材料的电阻率的关系.
解答:解:(1)根据实验序号1、2中的数据可知,当导体的材料、横截面积都相同长度不同时,导体的电阻率大小相同,由此可知导体的电阻率与长度无关,从而可以排除猜想1;
根据实验序号1、3中的数据可知,当导体的材料、长度都相同横截面积不同时,导体的电阻率大小相同,由此可知导体的电阻率与横截面积无关,从而可以排除猜想2;
根据实验序号1、4、5中的数据可知,当导体的长度、横截面积都相同而材料不同时,导体的电阻率大小不同,由此可知,导体的电阻率大小与材料有关,从而可以确定猜想3正确.
(2)根据实验序号1、2中的数据可知,当导体的材料、横截面积都相同长度不同时,导体的电阻不同,且导体的电阻大小与长度成正比.
根据实验序号1、3中的数据可知,当导体的材料、长度都相同横截面积不同时,导体的电阻不同,且导体的电阻大小与横截面积成反比.
根据实验序号1、4、5中的数据可知,当导体的电阻率不同时,导体的电阻也不相同,并且电阻率越大,导体的电阻也越大,由此可知,导体的电阻与电阻率成正比.综上分析导体的电阻R与长度L、横截面积S、导体材料的电阻率p的关系是:R=ρ
L
S

故答案为:(1)3;(2)B.
点评:(1)此题考查了电阻大小的决定因素.由于影响电阻大小的因素有多个,因此要用到控制变量法.
(2)认真分析表格中数据的异同点,将其与控制变量法结合起来是解决此题的关键.
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