Question

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．根据实验数据，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/A		0.3	0.2	1.2	1.8

（1）本实验是通过比较电流的大小来比较导体电阻的大小；
（2）图2是一根合金丝接入电路时电流表的读数，是0.6A；
（3）其他条件相同时，导体长度越长，横截面积越小，导体的电阻越大；
（4）此实验还可以得出导体中通过的电流与导体电阻的关系是：在电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比；
（5）用上述合金材料制成长度1m，横截面积1mm²的电阻丝的阻值为1Ω．实验中所用合金丝的横截面积为0.5mm²，则一根合金丝的电阻为2.5Ω，长度为1.25m．

Answer 1

分析 （1）电阻的大小可以通过电流的大小来转换比较，结合给出的实验器材，可以利用电流表的示数来比较；
（2）确定电流表的量程，读出示数；
（3）导体电阻由导体的材料、长度、横截面积决定；一般情况下，导体越长、横街面积越小，电阻越大．
（4）根据电流和电阻的变化关系，得出结论；
（5）由电阻与导体长度和横截面积的关系及已知条件得出其长度的大小．

解答 解：（1）在电压相同时，电阻越大，电流越小．因此，可以通过电流的大小（电流表的示数）来反映电阻的大小，这种研究问题的方法叫做转换法；
（2）图2中电流表的量程为0～3A，分度值为0.1A，示数为0.6A；
（3）导体的电阻由导体的材料、长度、横截面积决定；其他条件相同时，导体越长、横截面积越小，电阻越大；
（4）由实验数据可知，导体两端的电压不变，导体的电阻增大到原来的几倍，电流减小到原来的几分之一，故可得出结论：在电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比；
（5）一根合金丝接入电路时电流表的读数为0.6A，电源电压恒为1.5V，
由欧姆定律可知，一根合金丝的导体电阻为R=$\frac{U}{I}$=$\frac{1.5V}{0.6A}$=2.5Ω；
因为在材料相同时，导体的电阻跟长度成正比，跟横截面积成反比，
所以，对于相同合金材料制成的电阻丝，其电阻值可记为R=$\frac{L}{S}$×1Ω•mm²/m；
代入上面关系式可得：2.5Ω=$\frac{L}{0.5m{m}^{2}}$×1Ω•mm²/m，
解得L=1.25m．
故答案为：（1）电流的大小；（2）0.6；（3）长；小；（4）在电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比；（5）2.5；1.25．

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．