题目内容

19.(1)在“探究导体的电阻跟哪些因素有关”的实验中:
①甲同学的猜想是:电阻可能与导体的材料有关.
乙同学的猜想是:电阻可能与导体的温度有关.
丙同学的猜想是:电阻可能与导体的横截面积有关.
根据你掌握的电学知识,你认为:电阻还与导体的长度有关.
②现有金属材料甲和金属材料乙制成的各种不同规格的金属丝,规格如表所示选线A和B进行实验,可以探究丙(选填“甲”、“乙”或“丙”)同学的猜想.要想探究甲同学的猜想应该选用B和C(选表格中导线的字母代号)两根导线进行实验.
金属丝代号材料长度/m横截面积/mm2
A金属甲10.2
B金属甲10.1
C金属乙10.1
D金属乙0.50.1
(2)1905年,爱因斯坦提出光子假设,成功解释了光电效应,因此获得了1921年的诺贝尔物理学奖.一定频率的入射光照射到金属上时,会引起金属的电性质发生变化,使金属发射光电子而带电,这种现象叫做光电效应(入射光的频率必须不小于某个确定的值).接入闭合电路的金属发生光电效应时形成的电流叫做光电流.某科学实验室按图所示的电路图来研究某种金属发生光电效应时产生的光电流.通过实验测得表一、表二两组数据:
表一                                          
次数色光光强度
(cd/m2)
光电流
(mA)
1绿光3005
2绿光60010
3绿光90015
表二
次数色光光强度
(cd/m2)
光电流
(mA)
色光
频率
1黄光3004小
2绿光3005大
3紫光3006更大
①分析表一数据可知:当色光相同时,光电流随光强度的增大而增大.
②分析表二数据可知:不同色光的光强度相同时,产生的光电流大小不同(选填“不同”或“相同”),其原因是色光的频率不同.

分析 (1)①电阻的大小决定于导体的材料、长度、横截面积以及温度.
②已知导线A和B的长度和材料都相同,而横截面积不同,根据控制变量法分析其探究的因素;要探究电阻与材料是否有关,应控制除了材料以外的其余因素都相同.
(2)运用控制变量法分析表一和表二,得出相应的结论.

解答 解:
(1)①电阻是导体本身的一种性质,它的大小决定于导体的材料、长度、横截面积以及温度,所以电阻还与导体的长度有关.
②因为A、B导线的长度和材料均相同,而横截面积不同,因此选用导线A和B进行实验,可以探究丙同学的猜想;
要探究甲同学的猜想,根据控制变量法的思路,应该控制导体的长度、横截面积、温度都不变,因此应该选择导线B和C.
(2)①分析表一可知,当色光相同时,光强度增大到2倍,光电流增大到2倍;光强度增大到3倍,光电流增大到3倍;故可以得出结论:在色光相同时,光电流与光强度成正比;
②分析表二数据可知,不同色光的光强度相同时,因为色光的频率不同,所以产生的光电流大小不同.
故答案为:(1)①导体的长度;②丙;B和C;(2)①光电流随光强度的增大而增大;②不同;频率.

点评 本题主要考查了控制变量法知识的应用,控制变量法是物理探究实验中经常采用的一种方法,只有熟练掌握解答相关题型才会得心应手.

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