题目内容

12.我们已经知道导体的电阻是导体本身的一种性质,它的大小与导体的长度、横截面积和材料有关,进一步研究表明,在温度不变时,导体的电阻跟导体的长度成正比,跟导体的横截面积成反比,这个规律叫做电阻定律,用公式表示为R=ρ$\frac{L}{S}$,其中R、L、S分别表示导体的电阻、导体的长度和横截面积.而ρ是反映材料导电性能的物理量,我们把它叫做材料的电阻率.材料电阻率的大小与什么有关?小红提出如下猜想:
猜想1:电阻率与材料的长度有关;
猜想2:电阻率与材料的横截面积有关;
猜想3:电阻率与材料的种类有关.
于是小红找来不同规格的导线进行测量,实验数据见表:
实验序号材料长度L/m横截面积S/mm2电阻R/Ω电阻率ρ
1铜1.00.10.170.017
2铜2.00.10.340.017
3铜1.00.050.340.017
4铁1.00.11.00.1
5镍铬合金1.00.111.01.1
(1)分析比较实验序号1、2的数据,可以初步确定猜想1是错误(正确/错误)的.
(2)分析比较实验序号1、4、5的数据,可以初步确定猜想3是正确的.
(3)根据表中的数据,如果要制作一个滑动变阻器,应选用镍铬合金线材料作为电阻线圈,这是因为相同规格的这种材料电阻较大(大/小),可以调节的阻值范围较大.
(4)根据表中的数据求出一段长10m,横截面积2mm2 的铁导线的电阻是0.5Ω.
(5)我们知道导体的电阻还与温度有关,有的导体温度升高电阻增大,有的导体温度升高电阻反而减小.你认为,导体的电阻随温度变化,是因为B
A、R=ρ$\frac{L}{S}$不成立    B、ρ发生变化   C、L发生变化   D、S发生变化.

分析 本题是探究材料电阻率的大小与什么因素有关的问题,通过表格分析利用控制变量法研究猜想的正确与否,利用影响电阻大小的因素选择合适的电阻材料制作滑动变阻器,根据题目中电阻公式R=ρ$\frac{L}{S}$计算电阻;在材料、长度和横截面积都确定的情况下,电阻发生变化,原因只能从电阻率变化考虑.

解答 解:(1)分析比较实验序号1、2的数据,长度不同时,电阻率相同,故猜想1是错误的;
(2)分析比较实验序号1、4、5的数据,它们的长度、横截面积相同,而材料不同时,可得到的初步结论是电阻率大小与材料的种类有关;
(3)根据表中的数据,如果要制作一个滑动变阻器,应选用镍铬合金材料作为电阻线圈,这是因为相同规格的这种材料电阻较大;
(4)由表格数据可知,铁丝的电阻率为1.0×10-7Ω•m,由电阻定律的公式式R=ρ$\frac{L}{S}$可得,长10m,横截面积2mm2的铁导线的电阻R=0.5Ω;
(5))导体材料、长度和横截面积都确定的情况下,温度变化,电阻值发生变化,原因是此时的电阻率发生变化.
故选B.
故答案为:(1)错误;(2)3;(3)镍铬合金线;大;(4)0.5;(5)B.

点评 本题探究的是材料电阻率的大小与什么有关,运用控制变量法进行实验,要会对表格数据进行分析归纳,并把得到的规律应用于日常生活中.

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