题目内容

3.图1是小明做“探究影响导体电阻大小的因素”实验所采用的电路,a、b、c、d是四根合金丝,用一只电压表分别测出它们两端的电压,得到的一次实验部分数据如表所示,
(l)四根合金丝串联在电路中,由表格数据可知,它们两端的电压之比等于它们的电阻之比.为探究导体电阻与横截面积的关系,应比较合金丝a和c两端的电压,合金丝以两端电压如图2所示,示数为0.4V.
(2)关于导体电阻与长度的关系,小明还进行了理论探究:某金属丝电阻为R,长度为L.若把n根这样的电阻丝串联在电路中,则总长度为nL,总电阻为nR,从而得到导体电阻与长度的关系.依此关系,表中合金丝b两端的电压应该为2V.
导体材料长度横截面积电压表示数/V
a镍铬LS1.0
b镍铬2LS
c镍铬L2S0.5
d锰铜LS

分析 (1)要探究导体的电阻跟导体的横截面积的关系,根据控制变量法的思路,要保证导体的材料和长度都相同,导体的横截面积不同;
电压表的读数方法:首先确定量程,然后分清分度值,根据指针位置读数;
(2)把长度L的电阻丝分成n段相等长度的小段,比较在横截面积、材料相同的条件下,导体的电阻与长度成正比;
根据串联联电路的分压作用和串联电路中(I相同)导体两端的电压与导体的电阻成正比,判断合金丝b两端的电压.

解答 解:
(1)要探究导体的电阻跟导体的横截面积的关系,就要保证导体的材料和长度都相同,而导体的横截面积不同,所以选择a和c电阻丝;
电压表0-3V的量程对应的分度值为0.1V,根据指针位置电压为0.4V;
(2)n条长为l、电阻为R的导体,我们可以把它看成是由n段长度同为l电阻同为R的导体串联而成的,这n段导体的材料、横截面积都相同,则总长度为nL,总电阻为nR;
合金丝b的长度是a的2倍,所以b两端的电压U=2×1V=2V.
故答案为:
(1)c;0.4;
(2)nR;2.

点评 本题考查了串联电路中电压与电阻的关系、影响电阻大小的因素、电压表的读数等知识点,是一道综合性题目,有一定难度.

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