题目内容

14.学习了电学知识后,小明对影响电阻大小的部分因素进行了进一步的探究,器材有:开关、电流表、电源(电压恒为1.5V)各一个,三根完全相同的合金丝,导线若干.实验过程:电路如图1所示,将合金丝以不同方式分别接入电路A、B之间,闭合开关S后,记录的数据如下表.请回答下列问题:

连接方式一根两根串联三根串联两根并联三根并联
电流表读数/A0.30.21.21.8
(1)图2是一根合金丝接入电路时电流表的读数,请将记录数据的表格补充完整.
(2)分析表格中的数据,得到以下结论:
A.电阻的大小与长度的关系是:横截面积相同的同种导体,导体的电阻跟长度成正比;
B.电阻的大小与横截面积的关系是:长度相同的同种导体,导体的电阻跟横截面积成反比.
(3)进行多次测量的目的是:得出影响电阻与导体长度和横截面积的关系,使结论更具普遍性.
(4)实验中一根合金丝的电阻为2.5Ω

分析 (1)确定电流表的量程,读出示数;
(2)根据串联时电流表示数判断出电阻的变化,得出电阻大小与长度的关系;
根据并联时电流表示数的变化判断出电阻的变化,得出电阻大小与横截面积的关系;
(3)实验中为得出普遍性结论,得出影响电阻的因素,进行多次测量;
(4)根据欧姆定律求出一根合金丝的电阻值.

解答 解:
(1)根据串联电路的特点,串联的电阻越多,电流表的示数越小,所以串联一根电阻丝时,电路中的电流应大于0.3A,所以图2中电流表的量程为0~3A,分度值为0.1A,示数为0.6A;
(2)A.根据1、2、3组数据可知,导体的材料和横截面积相同,导体越长,电流表的示数越小,说明电阻值越大,且电阻值跟导体的长度成正比;
B.根据1、4、5组数据可知,导体的材料和长度相同,横截面积越大,电流表的示数越大,说明电阻值越小,且电阻值跟导体的横截面积成反比;
(3)实验中进行多次测量,是为了得出影响电阻与导体长度和横截面积的关系,使结论更具普遍性;
(4)根据欧姆定律可得,一根电阻丝的电阻R=$\frac{U}{I}$=$\frac{1.5V}{0.6A}$=2.5Ω.
故答案为:(1)0.6;
(2)A.材料和横截面积相同,导体的电阻跟长度成正比;
B.材料和长度相同,导体的电阻跟横截面积成反比;
(3)得出影响电阻与导体长度和横截面积的关系,使结论更具普遍性;
(4)2.5.

点评 本题是探究导体的长度和横截面积对电阻的影响实验,能够根据电流的大小判断出电阻的大小,是关键,分析时注意控制变量法的应用.

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