题目内容

17.设计实验:
(1)请你设计一个验证性小实验,证明“并联电路中干路电流等于各支路电流之和”.
(2)请你完成“探究导体的电阻与横截面积有关”的实验设计方案.

分析 (1)根据并联电路各支路电压相同的特点,将两个电阻并联连入,闭合干路开关,分别将一条支路上的连入,测出支路电流;再同时闭合干路和支路开关测出干路电流.据此设计即可.
(2)电阻与导体的长度、材料、横截面积和温度有关,要探究电阻与横截面积的关系,需使导体的材料、长度、温度相同,横截面积不同.

解答 解:
(1)需要器材:电源、多个阻值不同的定值电阻,一块已经调零的电流表,开关三个,导线若干;
实验电路如图所示:

实验步骤:
①闭合开关S、S1,测出R1电流I1
②闭合开关S、S2,测出R2电流I2
③闭合开关S、S1、S2,测出干路电流I;
④换用不同阻值的电阻重复上面的实验.分析数据总结.
实验数据记录表:

实验次数I1/AI2/A I/A
1   
2   
3   
(2)需要器材:电源、开关、导线、电流表、3根长度相同横截面积均为0.5mm2的镍铬合金丝;
实验步骤:
①按照电路图连接实物电路;

②将第1根镍铬合金丝接入电路A、B之间,闭合开关,读出电流表的示数;
③分别将第2、3根镍铬合金丝并联接入电路A、B之间,重复上述实验;
④分析数据,得出结论.
表格如下:
 横截面积 0.5mm2 1mm2 1.5mm2
 电流表的示数/A   

点评 本题通过题意设计电路图、设计实验和实验记录表考查了并联电路中干路电流与支路电流之间的关系,以及影响电阻大小的因素,在探究的过程中来体会并会运用.

练习册系列答案
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5.在探究影响导体电阻大小的因素时,小兵、小红两位同学作出了如下猜想:
①导体的电阻与导体的长度有关.
 ②导体的电阻与导体的横截面积有关.
 ③导体的电阻与导体的材料有关.
实验室提供了4根电阻丝,规格、材料如表
编号材料长度/m横截面积/mm2
A镍铬合金0.50.5
B镍铬合金1.00.5
C镍铬合金0.51.0
D锰铜合金0.50.5
为了验证上述猜想,他们设计了如图所示的实验电路.
(1)按照图所示“探究影响导体电阻大小因素”的实验电路,在M、N之间分别接上不同的导体,则通过观察电流表示数(或小灯泡亮度)来比较导体电阻的大小.
(2)为了验证上述猜想③,应该选用编号A和D两根电阻丝进行实验;
(3)如果选用编号为A、C两根电阻丝进行实验,是为了验证猜想②(填序号);
(4)如果选用编号为A、B两根电阻丝进行实验,是为了验证猜想①(填序号).分别将A和B两电阻丝接入电路中M、N两点间时,电阻丝A接入时电流表示数较大,由此,得到的结论是:材料和横截面积一定时,导体越长电阻越大.
(5)以上研究问题的科学方法是采用了控制变量法.
(6)在最近几年,我国城乡许多地区进行了输电线路的改造,将原来细的铝质输电线换成较粗的铝质输电线,这样就减小了输电线的电阻,从而可以减小输电线上的电能损失(选填“增大”或“减小”).

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