题目内容

(2012?虹口区一模)如图(a)所示,长度相同、横截面积不同的同种金属棒AB和CD连接在一起后接在电源两端.用电压表测得导体AB和CD两端的电压如图(b)所示,则AB两端的电压为
5
5
伏,CD两端电压为
2.5
2.5
伏,通过AB的电流
等于
等于
通过CD的电流(选填“小于”、“等于”或“大于”).
分析:因两电阻串联,则由串联电路的电流规律可知两导体中的电流关系;由于电阻的大小与导体的材料、长度、横截面积有关,故由题意可知两部分电阻的大小关系,再由欧姆定律可求得两部分导体两端的电压关系.
电压表的读数方法:首先确定量程,然后分清分度值,根据指针位置读数.
解答:解:因两电阻串联,故通过两部分导体的电流相等;
由题意可知,对于导体AB和CD的材料相同,长度相同,但是横截面积不同,且SAB<SCD,故说明AB段的导体电阻大于CD段的电阻;则由欧姆定律的变形公式U=IR可得,由于两端导体中的电流相同,但是AB段的电阻大于CD段的电阻,故AB段的电压要大于CD段的电压;
图b中,测AB段电压的电压表若选量程为0~15V,则示数为5V;若选量程为0~3V,则示数为1V;
测CD段电压的电压表若选量程为0~15V,则示数为12.5V;若选量程为0~3V,则示数为2.5V;
因为AB段的电压要大于CD段的电压;所以AB两端的电压应为5V,CD两端电压应为2.5V.
故答案为:5;2.5;等于.
点评:本题考查串联电路的电流规律及影响电阻大小的因素,同时也检测了同学们对于欧姆定律的应用情况,故熟记电阻大小与导体的长度成正比与导体的横截面积成反比的关系,并能利用欧姆定律做定性的分析是解决该题的关键.
练习册系列答案
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(2012?虹口区一模)某小组同学通过实验研究导体的电阻与哪些因素有关.如图所示,他们在常温下将横截面积、长度不同的铁丝接入电路的MN两点间,利用电流表和电压表测量后计算出阻值,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 0.5
2 0.2 2.0 1.0
3 0.2 3.0 1.5
表二 铁丝
实验
序号
横截面积S
(毫米2
长度l(米) 电阻R
(欧)
4 0.1 1.0 1.0
5 0.3 4.5 1.5
6 0.4 2.0 0.5
(1)分析比较实验序号1与4或2与6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
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
表一
表一
(选填“表一”或“表二”)的相关数据可得出的初步结论是: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
导体的材料和横截面积相同时,导体的电阻与长度成正比

(3)请进一步综合分析表一、表二的相关数据,并归纳得出结论.
①分析比较1与6、2与4或3与5的数据及相关条件,可得出的初步结论是:常温下,
同种材料的导体,长度与横截面积的比值相同,电阻相同
同种材料的导体,长度与横截面积的比值相同,电阻相同

②分析比较1与6、2与4和3与5的数据及相关条件,可得出的初步结论是:常温下,
同种材料的导体,长度与横截面积的比值越大,电阻越大
同种材料的导体,长度与横截面积的比值越大,电阻越大

(4)他们继续分析表一和表二的数据及相关条件,发现无法得到导体的电阻与材料的关系.为了进一步探究导体的电阻与材料的关系,需添加的器材为
(选填“甲”、“乙”或“丙”).
器材:导体甲    横截面积为0.2毫米2、长度为2米的铁丝
导体乙    横截面积为0.1毫米2、长度为2米的镍铬合金丝
导体丙    横截面积为0.3毫米2、长度为4.5米的锰铜丝.

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