题目内容
小明和小华做“探究导体电阻大小与长度关系”的实验。他们准备在图7-3-12中的A、B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:![]()
图7-3-12
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序号 |
材料 |
长度 |
横截面积 |
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1 |
炭钢合金丝 |
L |
S |
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2 |
镍铬合金丝 |
L |
S |
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3 |
镍铬合金丝 |
L |
2S |
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4 |
镍铬合金丝 |
2L |
S |
(1)他们应选择序号为____________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A、B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,但第二次的示数小于第一次的示数,说明第二次接入电路的电阻丝的阻值____________________(选填“较大”或“较小”),同时小华发现第二次实验中灯泡不亮,你认为原因是____________________________________________________________________。
(3)科学研究表明:在导体的材料、横截面积和温度相同的条件下,导体电阻的大小与长度成正比。你认为他们用上述(2)中的方案能否得到这个结论?请简述理由。
(4)若电流表损坏,换用一只电压表,仍然利用上述器材来探究导体电阻的大小与长度是否成正比,请画出一个能反映该实验原理的电路图。(电阻丝用电阻符号表示,导线根数不限。)
解析:
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思路解析:(1)导体的电阻跟长度、横截面积、材料都有关系,根据控制变量法,要“探究导体电阻大小与长度的关系”,必须控制导体的横截面积和材料相同,选取长度不同的导体进行实验,所以应选2和4。
(2)电路中有电流,而灯泡不亮,这是因为电路中的电流太小,灯丝的温度太低,达不到发光炽热状态。 (3)第二次镍铬合金丝的长度是第一次的2倍;但两次的电阻无法进行定量比较。因为两次的电流不同,两次灯泡的电压就不同,电源电压不变,所以两次实验镍铬合金丝的电压不同,仅根据电流表的示数,无法定量比较出两次电阻的大小关系,因此也就无法判断“导体电阻的大小与长度是否成正比”。 (4)可以将两段镍铬合金丝串联起来,如图所示,分别用电压表测出它们的电压,根据R=
答案:(1)2和4 (2)较大电流太小,灯丝的温度太低 (3)不能。因为虽然能够测出每次电流的大小,但两次实验镍铬合金丝两端的电压不相等(因为灯泡分压不同),所以无法定量比较二者电阻的大小。 (4)如解析图所示。 |