题目内容
某小组同学为了探究电学某一问题,用电源、电压表、电流表、滑动变阻器、电键、不同阻值的电阻多个和若干导线,根据电路图13连线,他们先将导体甲接入电路中,分别测量导体两端的电压和通过导体的电流,并将三次实验的数据记录在表一中。然后将导体乙接入电路重复刚才的实验,将数据记录在表二中。他们还分别计算了表一、表二中的电压和电流的变化量,记录在表一和表二的后两列中。
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表一(导体甲)
实验序号 | 电压(伏) | 电流(安) | 电压变化量(伏) | 电流变化量(安) |
1 | U1=1.5 | I1=0.15 | ||
2 | U2=3.0 | I2=0.30 | U2-U1=1.5 | I2-I1=0.15 |
3 | U3=4.5 | I3=0.45 | U3-U1=3.0 | I3-I1=0.30 |
表二(导体乙)
实验序号 | 电压(伏) | 电流(安) | 电压变化量(伏) | 电流变化量(安) |
4 | U4=1.5 | I4=0.30 | ||
5 | U5=3.0 | I5=0.60 | U5-U4=1.5 | I5-I4=0.30 |
6 | U6=4.5 | I6=0.90 | U6-U4=3.0 | I6-I4=0.60 |
1该同学是在做验证_____________定律的实验。
2该同学探究的问题是_______________________________________。
①该同学在选择导体甲的实验过程中,3次移动滑动变阻器滑片,其目的是_______ ,
②该同学在选择导体乙的实验过程中, 3次移动滑动变阻器滑片,其目的是_______ 。
3请进一步综合分析比较表一、表二中经运算后得到的后两列数据及相关条件,并归纳得出结论。
- 分析比较表一或表二中的后两列数据及相关条件,可初步得出________________________________。
分析比较表一和表二中的后两列数据及相关条件,可初步得出____________________________________。
(1)欧姆。
(2)通过导体的电流跟导体两端的电压和导体的电阻有什么关系。
(3)1.改变导体甲两端的电压,观察通过导体甲的电流变化;
2.保持导体乙两端的电压不变,研究电流随电阻的变化。(使导体乙的电压跟导体甲的电压相同,研究通过导体的电流跟电阻大小的关系)
(4)对同一导体,电压的变化量跟电流的变化量的比值是个定值。(相同的);对不同导体,电压的变化量跟电流的变化量的比值是不同的。
某小组同学用DIS实验装置研究影响电阻大小的因素,他选取了三种材料:钨丝、锰铜丝和镍铬丝。保持温度不变,所测得实验数据记录在表一、表二和表三中的前四列,为了进一步探究电阻大小与导体的横截面、长度、材料之间的关系,他们对实验数据进行适量的运算,将结果分别记录在三个表格中的后四列中。
表一(钨丝)
序号 | 长度L(m) | 横截面积S(10-6m2) | 电阻值R(10-2Ω) | L/S(1/m) | S/L(m) | RS (Ω·m2) | RL (Ω·m) |
1 | 0.5 | 0.5 | 5.30 | 1.0×106 | 1.0×10-6 | 2.65×10-8 | 2.65×10-2 |
2 | 0.5 | 1.0 | 2.65 | 0.5×106 | 2.0×10-6 | 2.65×10-8 | 1.33×10-2 |
3 | 1.5 | 0.5 | 15.9 | 3.0×106 | 0.33×10-6 | 7.95×10-8 | 23.85×10-2 |
表二(锰铜)
序号 | 长度L(m) | 横截面积S(10-6m2) | 电阻值R(10-2Ω) | L/S(1/m) | S/L(m) | RS (Ω·m2) | RL (Ω·m) |
4 | 0.5 | 0.5 | 44.0 | 1.0×106 | 1.0×10-6 | 22.0×10-8 | 22.0×10-2 |
5 | 0.5 | 1.0 | 22.0 | 0.5×106 | 2.0×10-6 | 22.0×10-8 | 11.0×10-2 |
6 | 1.5 | 0.5 | 132.0 | 3.0×106 | 0.33×10-6 | 66.0×10-8 | 198.0×10-2 |
表三(镍铬)
序号 | 长度L(m) | 横截面积S(10-6m2) | 电阻值R(10-2Ω) | L/S(1/m) | S/L(m) | RS (Ω·m2) | RL (Ω·m) |
7 | 0.5 | 0.5 | 100.0 | 1.0×106 | 1.0×10-6 | 50.0×10-8 | 50.0×10-2 |
8 | 0.5 | 1.0 | 50.0 | 0.5×106 | 2.0×10-6 | 50.0×10-8 | 25.0×10-2 |
9 | 1.5 | 0.5 | 300.0 | 3.0×106 | 0.33×10-6 | 150.0×10-8 | 450.0×10-2 |
⑴分析比较实验序号1与2(或4与5、7与8)的数据,可初步得出结论是:在导体的材料与长度相同时,导体的横截面积越小,导体的电阻 。
⑵分析比较表中的实验序号 ,以及相应的数据,可初步得出结论是:在长度、横截面积相同时,不同材料的导体电阻不同。
⑶进一步综合分析比较表一、二、三中经运算后得到的数据及相关条件,归纳得出结论。
(a)分析比较 。(b) 分析比较 。
表一(钨丝)
| 序号 | 长度L(m) | 横截面积S(10-6m2) | 电阻值R(10-2Ω) | L/S(1/m) | S/L(m) | RS | RL |
| 1 | 0.5 | 0.5 | 5.30 | 1.0×106 | 1.0×10-6 | 2.65×10-8 | 2.65×10-2 |
| 2 | 0.5 | 1.0 | 2.65 | 0.5×106 | 2.0×10-6 | 2.65×10-8 | 1.33×10-2 |
| 3 | 1.5 | 0.5 | 15.9 | 3.0×106 | 0.33×10-6 | 7.95×10-8 | 23.85×10-2 |
| 序号 | 长度L(m) | 横截面积S(10-6m2) | 电阻值R(10-2Ω) | L/S(1/m) | S/L(m) | RS | RL |
| 4 | 0.5 | 0.5 | 44.0 | 1.0×106 | 1.0×10-6 | 22.0×10-8 | 22.0×10-2 |
| 5 | 0.5 | 1.0 | 22.0 | 0.5×106 | 2.0×10-6 | 22.0×10-8 | 11.0×10-2 |
| 6 | 1.5 | 0.5 | 132.0 | 3.0×106 | 0.33×10-6 | 66.0×10-8 | 198.0×10-2 |
| 序号 | 长度L(m) | 横截面积S(10-6m2) | 电阻值R(10-2Ω) | L/S(1/m) | S/L(m) | RS | RL |
| 7 | 0.5 | 0.5 | 100.0 | 1.0×106 | 1.0×10-6 | 50.0×10-8 | 50.0×10-2 |
| 8 | 0.5 | 1.0 | 50.0 | 0.5×106 | 2.0×10-6 | 50.0×10-8 | 25.0×10-2 |
| 9 | 1.5 | 0.5 | 300.0 | 3.0×106 | 0.33×10-6 | 150.0×10-8 | 450.0×10-2 |
(2)分析比较表中的实验序号 ,以及相应的数据,可初步得出结论是:在长度、横截面积相同时,不同材料的导体电阻不同.
(3)进一步综合分析比较表一、二、三中经运算后得到的数据及相关条件,归纳得出结论.
(a)分析比较表一、表二或表三中的第四列和第六列数据,可得 ;(b) 分析比较表一、表二和表三中的第四列和第六列数据,可得 .