题目内容
小明学习知道:导体的电阻与导体的材料、长度和横截面积有关.他想进一步研究电阻与长度和横截面积的定量关系,于是他利用镍铬合金丝进行实验,得到数据填入表格:
| 实验次数 | 长度l/m | 横截面积S/mm2 | 电阻R/Ω |
| 1 | 1 | 1 | 1.1 |
| 2 | 1 | 2 | 0.55 |
| 3 | 2 | 1 | 2.2 |
| 4 | 2 | 2 | 1.1 |
| 5 | 1.5 | 2 |
| L |
| S |
| L |
| S |
1.1×10-6Ω?m
1.1×10-6Ω?m
(写上数值和单位).(2)在长度一定时,图线
b
b
能够正确的表示镍铬合金丝的电阻与横截面积关系.(3)请将空格填上.
分析:(1)根据控制变量法的要求,分析表中实验数据,找出电阻与导体长度、横截面积的关系,从而得出结论,然后根据表中实验数据求出系数k.
(2)根据导体电阻与导体长度、横截面积的关系,判断在长度一定时,导体电阻与导体横截面积间的关系,然后找出符合要求的图象.
(3)根据导体电阻、长度、横截面积间的关系式,由表中实验数据,求出导体电阻阻值,然后填入表中.
(2)根据导体电阻与导体长度、横截面积的关系,判断在长度一定时,导体电阻与导体横截面积间的关系,然后找出符合要求的图象.
(3)根据导体电阻、长度、横截面积间的关系式,由表中实验数据,求出导体电阻阻值,然后填入表中.
解答:解:(1)由表中第1次与第2次实验数据可知,导线长度相同,导线横截面积与导体电阻成反比;由第1次与第3次(或第2次与第4次)实验数据可知,导线横截面积相同时,导体电阻与导体的长度成正比;综合分析可知:导体电阻与导体长度成正比,与导体横截面积成反比,导体电阻与长度、横截面积的关系为:R=k
,则k=
,将第1组实验数据代入上式,可得k=
=
=1.1×10-6Ω?m.
(2)由导体电阻与长度、横截面积的关系:R=k
可知,在长度L一定时,导体电阻R与横截面积S成反比,
R-S图象是反比例函数图象,因此图线b能够正确的表示镍铬合金丝的电阻与横截面积关系.
(3)把第5组实验数据代入R=k
,可得导线电阻R=k
=1×10-6Ω?m×
=0.75Ω;
故答案为:(1)
;1.1×10-6Ω?m;(2)b;(3)如下表所示.
| L |
| S |
| RS |
| L |
| RS |
| L |
| 1.1Ω×1×10-6m2 |
| 1m |
(2)由导体电阻与长度、横截面积的关系:R=k
| L |
| S |
R-S图象是反比例函数图象,因此图线b能够正确的表示镍铬合金丝的电阻与横截面积关系.
(3)把第5组实验数据代入R=k
| L |
| S |
| L |
| S |
| 1.5m |
| 2×10-6m2 |
故答案为:(1)
| L |
| S |
| 实验次数 | 长度l/m | 横截面积S/mm2 | 电阻R/Ω |
| 1 | 1 | 1 | 1.1 |
| 2 | 1 | 2 | 0.55 |
| 3 | 2 | 1 | 2.2 |
| 4 | 2 | 2 | 1.1 |
| 5 | 1.5 | 2 | 0.75 |
点评:本题是一道信息给予题,应用控制变量法认真分析表中的实验数据是正确解题的关键,根据导体电阻与导体长度、横截面积的关系式,结合数学知识解答(2)(3)两题.
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