题目内容

【题目】某小组同学通过实验研究导体电阻的大小与哪些因素有关.如图所示,他们在常温下将横截面积、长度不同的各种电阻丝接入电路的AB两点间,同时用电流表和电压表测量电流、电压,计算出相应的电阻值,将数据记录在表一、表二中.

表一 铁丝

实验序号

横截面积S(毫米2

长度l(米)

电阻R(欧)

1

0.2

1.0

0.09

2

0.2

2.0

0.18

3

0.2

2.0

0.18

4

0.1

1.0

0.18

5

0.3

4.5

0.27

6

0.4

2.0

0.09

表二 康铜丝

实验序号

横截面积S(毫米2

长度l(米)

电阻R(欧)

7

0.1

1.0

5

8

0.2

1.0

2.5

9

0.3

4.5

7.5

①分析比较实验序号 可得出的初步结论是:常温下,导体的材料、长度相同,导体的横截面积越大,电阻越小.

②分析比较实验序号1与8或4与7或5与9可得出的初步结论是:常温下,

③分析比较实验序号1与2与3的相关数据可得出的初步结论是:常温下,

④在进一步综合分析表一的相关数据时,该小组同学发现同种材料的导体,在常温下,其 是一个定值.他们向老师请教这个问题,老师建议他们去课本上找找看答案.在课本上,他们发现了如下的一张表格:

表三 长为1米、横截面积为1毫米2的不同材料的金属丝在常温下的电阻值

0.016欧

0.018欧

0.099欧

康铜

镍铬合金

1.09~1.12欧

⑤请根据表二的数据计算表三中空缺部分的数据

⑥试依据表三的数据及你的生活经验判断 更适合作为导线的材料,理由是

【答案】①1与4或2或6或7与8;

②导体的横截面积、长度相同,材料不同,电阻不同,且铜丝的电阻比康铜丝的小.

③导体的材料和横截面积相同时,导体的电阻与长度成正比.

④电阻与横截面积乘积跟长度的比值;

⑤0.5

⑥铜;电阻率小,价格适中.

【解析】

试题分析:(1)影响电阻大小的因素是材料、长度、横截面积,根据控制变量法,要研究其中一个因素与电阻的关系,就必控制其他两个相同,分析表一、表二和表三的数据结合控制变量法得到答案;

(2)根据表中数据,从导电性能和经济角度作出分析和解答.

解:

①从表中数据可知,1与4或2或6或7与8的材料相同,长度相同,横截面积不同,电阻不同,故而得到结论:常温下,导体的材料、长度相同,导体的横截面积越大,电阻越小;

②根据实验序号1与8或4与7或5与9可知,这几组导线的横截面积和长度相同,材料不同,电阻不同;可以得出的结论是:常温下,导体的横截面积、长度相同,材料不同,电阻不同,且铜丝的电阻比康铜丝的小;

③实验序号1与2与3可知,1与2横截面积、材料相同,2是1长度的2倍,2的电阻是1的2倍,2与3横截面积、材料、长度相同,电阻相同,可得出的结论是:常温下导体的材料和横截面积相同时,导体的电阻与长度成正比;

④根据控制变量法,由表一中的2、3、4可知,同种材料的导体,在常温下,其电阻与横截面积乘积跟长度的比值是一个定值;

⑤在材料、长度相同时、电阻与横截面积成反比,根据表二可知,长度为1m,横截面积为0.1mm2的康铜的电阻为5Ω,所以长度为1m,横截面积为1mm2的康铜的电阻为0.5Ω;

⑥从表三的数据可知,在长度、横截面积、温度相同的情况下,几种金属中银的电阻最小,所以银的导电性能最好;

在铁和铜中,铜的电阻较小,价格适中,所以最适于做导线的是铜.

故答案为:①1与4或2或6或7与8;

②导体的横截面积、长度相同,材料不同,电阻不同,且铜丝的电阻比康铜丝的小.

③导体的材料和横截面积相同时,导体的电阻与长度成正比.

④电阻与横截面积乘积跟长度的比值;

⑤0.5

⑥铜;电阻率小,价格适中.

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