题目内容

15．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．
【实验过程】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S后，记录的数据如表． 
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/A0.30.21.21.8
回答下列问题：
（1）图2是一根合金丝接入电路时电流表的读数，请将其填入表格中． 
（2）导体电阻的大小跟材料、长度和横截面积的关系． 
A．电阻的大小与长度的关系是：材料和横截面积相同，导体的电阻跟长度成正比； 
B．电阻的大小与横截面积的关系是：材料和长度相同，导体的电阻跟横截面积成反比． 
（3）此实验也可以得出电流与电阻的关系是：导体中的电流与导体的电阻成反比． 
（4）实验中，一根电阻丝的电阻为：2.5Ω． 
（5）若该合金丝的横截面积为1mm2、则一根合金丝的长度为2.5m．（已知该合金丝的长1m横截面积1mm2的电阻丝的阻值为1Ω）

分析 （1）确定电流表的量程，读出示数；
（2）根据题目条件得出1、2、3次实验导体的长度之比，根据转换法，电流表示数可判断出电阻的变化，且电阻越大，电流越小，根据欧姆定律，电流与电阻成反比，从而得出电阻大小与长度的关系；
根据题目条件求出1、4、5实验导体的横截面积之比，根据并联时电流表示数的之比得出电阻之比，从而得出电阻大小与横截面积的关系；
（3）根据电流和电阻的变化关系，得出结论；
（4）根据欧姆定律求出一根合金丝的电阻值；
（5）根据在横截面积、材料不变的情况下，导体的电阻与长度成正比，得出其长度的大小．

解答 解：（1）根据表格中的特点，串联的电阻越多，电流表的示数越小，所以串联一根电阻丝时，电路中的电流应大于0.3A，所以图2中电流表的量程为0～3A，分度值为0.1A，示数为0.6A；
（2）A．题中为三根完全相同的合金丝，导体的材料和横截面积相同，几个导体串联，导体的长度就是一个导体的几倍，1、2、3次实验中，导体的长度之比为1：2：3，根据1、2、3组数据可知，导体的电流之比为0.6：0.3：0.2=6：3：2，所以电阻之比$\frac{1}{6}$：$\frac{1}{3}$：$\frac{1}{2}$=1：2：3，说明导体的电阻值跟导体的长度成正比；
B．根据1、4、5实验可知，导体的材料和长度相同，1、4、5实验中，导体的横截面积之比为1：2：3，因电流表的示数之比为0.6：1.2：1.8=1：2：3，所以电阻之比为$\frac{1}{1}$：$\frac{1}{2}$：$\frac{1}{3}$，说明电阻值跟导体的横截面积成反比；
（3）由上面电阻值跟导体的长度成正比、电阻值跟导体的横截面积成反比知，表中6次实验导体的电阻之比为1：2：3：$\frac{1}{2}$：$\frac{1}{3}$，结合表中的数据可知，对应的电流之比为0.6：0.3：0.2：1.2：1.8=6：3：2：12：18（电阻与对应的电流之积相等），所以得出的结论是，在电压不变时，导体中的电流与导体的电阻成反比；
（4）根据欧姆定律，一根电阻丝的电阻R=$\frac{U}{I}=\frac{1.5V}{0.6A}$=2.5Ω；
（5）在横截面积、材料不变的情况下，导体的电阻与长度成正比，因该合金丝的长1m、横截面积1mm2的电阻丝的阻值为1Ω，所以横截面积为1mm2电阻2.5Ω的该合金导线长$\frac{2.5}{1}$米=2.5米．
故答案为：（1）0.6；
（2）A；材料和横截面积相同，导体的电阻跟长度成正比；B．材料和长度相同，导体的电阻跟横截面积成反比；
（3）导体两端电压不变时，导体中的电流与导体的电阻成反比；
（4）2.5Ω；
（5）2.5．

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，应用到转换法，分析时注意控制变量法的应用．

练习册系列答案
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5．如图物态变化需要吸热的是（　　）
A．
      冰雪消融		B．
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           冰的形成
6．甲、乙两小车同时同地同方向做匀速直线运动，它们的s-t图象分别如图所示，经过10s，两车的位置关系是（　　）
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3．把一块糖放进一杯水中，过些时间糖块不见了，杯子里的水变甜了，我们把这种现象叫做扩散现象，这种现象说明分子在永不停息的做无规则运动，还说明分子间有间隙．
10．如图是我国用长征火箭发射“天宫二号”时的壮观情景．
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