15.
(2008年成都市)为了探究“在忽略温度影响的情况下,同一种材料的一导体电阻大小与导体长度、横截面积的关系”,小李和小赵同学共同设计了图甲所示的电路,其中M 、N 间可接入待研究的电阻丝。
实验室提供的电阻丝的电阻均不超过10W,其规格见表格一,提供的其他器材见表格二。
表格一 表格二
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序号 |
材料 |
长度 |
横截面积 |
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1 |
锰铜合金丝 |
L |
2S |
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2 |
镍铬合金丝 |
L |
S |
|
3 |
镍铬合金丝 |
L |
2S |
|
4 |
镍铬合金丝 |
L |
3S |
|
5 |
镍铬合金丝 |
2L |
S |
|
6 |
镍铬合金丝 |
3L |
S |
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器材 |
规格 |
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电源 |
电压恒为3V |
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电流表A |
量程O-O.6A |
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电压表V |
量程0-3V |
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滑动变阻器R1 |
最大阻值为10W |
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滑动变阻器R2 |
最大阻值为500W |
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开关一个、导线若干 |
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( 1 )小李和小赵首先要进行“导体电阻大小与导体长度的关系”的探究,探究中他们应该选用的是序号为__________的三根电阻丝。
在正确选择电阻丝后,他们又选择了两个变阻器中的一个,接着连接好电路,闭合开关进行实验。实验中他们发现变阻器的滑片从右端a向左端b 滑动直到接近b 的过程中,电流表和电压表虽有示数,但示数很小且几乎无变化。针对上述现象,小李和小赵交流了各自的看法,并提出了改进意见[见图乙]你的看法和改进意见是__________________________________________________________。在听取意见并改进后,他们通过实验得出了正确结论。
(2)小李和小赵接着进行了“导体电阻大小甲与导体横截面积的关系”的探究,在探究中他们选用的是序号2、3和序号____的三根电阻丝。在实验中,他们正确操作,并对测量的数据进行了适当的处理,分别作出了图丙所示的这三根电阻丝的I 一U 关系图象。
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由图丙可知,序号2 的电阻丝的电阻是________W。分析图丙,可以初步得出的探究结论是:_________________________________________。
解析:要进行“导体电阻大小与导体长度的关系”的探究,必须控制导体的材料和横截面积相等,所以探究中他们应该选用的是序号为2、5、6的三根电阻丝;连接好电路,闭合开关进行实验,实验中他们发现变阻器的滑片从右端a向左端b 滑动直到接近b 的过程中,电流表和电压表虽有示数,但示数很小且几乎无变化,说明他们选择的变阻器是R2 ,最大阻值过大,应该换用R1;进行“导体电阻大小甲与导体横截面积的关系”的探究,必须控制导体的材料和长度相等,在探究中他们选用的是序号2、3和序号4的三根电阻丝;图丙可知,序号2 的电阻丝的电阻是6W,分析图丙,可以初步得出的探究结论是:在忽略温度影响的情况下,同一种材料的导体在长度一定时,电阻大小与导体横截面积大小成反比。
答案: (1) 2、5、6 他们选择的变阻器是R2 ,最大阻值过大,应该换用R1
(2) 4 6在忽略温度影响的情况下,同一种材料的导体在长度一定时,电阻大小与导体横截面积大小成反比
13.(2008年盐城市)在探究影响导体电阻大小的因素时,甲、乙两位同学作出如下猜想:
甲:导体的电阻与导体的长度有关;
乙:导体的电阻与导体的材料有关。
现提供多根电阻丝,如图所示。材料参数如下表。
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编号 |
材料 |
长度/m |
横截面积/mm2 |
|
A |
镍镉合金 |
0.5 |
0.1 |
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B |
镍镉合金 |
1.0 |
0.1 |
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C |
镍镉合金 |
0.5 |
0.2 |
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D |
锰铜合金 |
0.5 |
0.1 |
(1)某同学要验证上述猜想,设计了如下电路。请你根据电路图连接实物。
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(2)如要验证上述乙同学的猜想,则应该选用 两根电阻丝(填编号):
(3)实验时如果电流表坏了,请利用余下器材,设计实验,验证上述甲同学的猜想
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①简要说明设计的原理:
②在虚线框中画出实验电路图,注明所选用电阻丝的编号(电阻丝符号用
表示)。
解析:要验证上述乙同学的猜想:导体的电阻与导体的材料有关,必须控制导体的长度和横截面积相等,所以应该选用A、D两根电阻丝;甲同学的猜想:导体的电阻与导体的长度有关,必须控制导体的材料和横截面积相同,所以应该选用A、B两根电阻丝串联,根据串联电路电压之比等于电阻之比,从电压表的示数确定电阻大小,从而得出导体的电阻与导体的长度的关系。
答案:
(1)如图左 (2)A、D (3) ①根据串联电路电压之比等于电阻之比 ②如图右
11.(2008年临沂市)李智和周慧做“探究导体电阻大小与导体横截面积关系”的实验。他们准备在下图中的M、N两点间接入待研究的电阻丝,电源电压恒定,忽略灯丝电阻随温度变化的影响,待用电阻丝的规格如下:
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导体编号 |
材料 |
长度 |
横截面积 |
|
a
b |
镍铬合金丝 |
L |
S |
|
c
d |
锰铜合金丝 |
L |
S |
|
e
f |
镍铬合金丝 |
2L |
S |
|
g
h |
镍铬合金丝 |
L |
2S |
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(1)他们应选择编号为________、_________的两根电阻丝来探究;
(2)正确选择后,他们将所选电阻丝分别接入M、N两点间,闭合开关,通过观察灯泡的亮暗或电流表的示数来比较电阻丝电阻的大小。实验中,两次电流表指针均有偏转,但第一次的示数小于第二次的示数,说明第二次接入电路的电阻丝的电阻值_________,同时周慧发现第一次实验中灯泡不亮,你认为原因是_____________________________________。
(3)此处的研究方法与下列情况中相同的是 ( )
A.根据物质在常温下的形状和体积是否固定,可将物质分为三种状态
B.通过观察木块被运动物体碰撞后移动距离的大小,可比较运动物体动能的大小
C.水压使水管中形成水流,类似地,电压使电路中形成电流
D.研究滑动摩擦力大小与压力大小的关系,应控制接触面粗糙程度相同
解析:研究导体的电阻跟哪些因素有关运用的是控制变量法。此处是探究导体电阻大小与导体横截面积关系,必须在导体的材料和长度相同的条件下,所以应选择ab、gh两根电阻丝来探究;第一次的示数小于第二次的示数,说明第二次接入电路的电阻丝的电阻值较小;第一次实验中灯泡不亮可能是连入的电阻丝的电阻值较大,通过灯泡的电流太小;电阻的大小无法直接观察,但可以通过小灯泡的亮度进行比较。
答案:(1)ab、gh (2)较小(小);灯泡的实际功率太小(通过灯泡的电流太小或灯泡两端的电压太小)(3)B