题目内容
【题目】科学兴趣小组为了探究导电液体在体积相同时,其电阻与长度的关系,于是选取一段可拉伸的乳胶管(乳胶管是绝缘体),灌满某种导电液体,两端用金属塞堵住管口,形成一段长为10厘米的封闭液柱.选择合适的电压表、电流表、滑动变阻器、电源等器材连接电路如图,电源电压保持12伏不变.
(1)闭合开关前,滑动变阻器的滑片应处在 端.
(2)闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,当电压表示数为9伏时,记录第一次电流表示数并计算出液柱的电阻.将乳胶管均匀拉长,重复上述实验,数据记录如下表.
实验次数 | 1 | 2 | 3 | 4 |
液柱长度L/厘米 | 10 | 15 | 20 | 25 |
液柱电阻R/Ω | 300 | 670 | 1204 | 1870 |
实验中第1次电流表的示数应是 安.
(3)查阅资料得知:当材料和横截面积一定时,导体的电阻与其长度成正比.但是通过多次实验发现,当液柱长度变为原来2倍时,其电阻大大超过原来的2倍.请对此作出合理的解释: .
【答案】(1)A;
(2)0.03;
(3)胶管被拉长的过程中液柱的横截面积变小,故横截面积变小导致液柱的电阻变大.
【解析】
试题分析:(1)滑动变阻器在使用时,即在闭合开关前滑片应打到最大阻值处,故先判断出该变阻器的那一段电阻接入电路,即可得出答案.
(2)知道此时液柱的电阻和电压,利用欧姆定律即可得出此时的电流来.
(3)由于电阻的大小与导体的材料、长度、横截面积和温度有关,故从导体电阻大小的影响因素来考虑即可.
解:(1)此时变阻器的滑片右边的电阻丝接入电路,故当滑片在最左端的A点处的电阻最大,故闭合开关前,滑动变阻器的滑片应处在A端.
(2)第一次电压表示数为9V,其电阻是300Ω,所以此时通过该电阻的电流是I===0.03A.
(3)当材料和横截面积一定时,导体的电阻与其长度成正比.但是通过多次实验发现,当液柱长度变为原来2倍时,其电阻大大超过原来的2倍,因为乳胶管被拉长的过程中液柱的横截面积变小,故横截面积变小导致液柱的电阻变大.
故答案为:(1)A;
(2)0.03;
(3)胶管被拉长的过程中液柱的横截面积变小,故横截面积变小导致液柱的电阻变大.