题目内容

19．如图是小军做“探究影响导体电阻大小的因素”实验所采用的电路，是四根合金丝，用一个电压表分别测出它们两端的电压，得到一次实验部分数据如表所示．

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镍铬LS
（1）四根金属丝串联在电路中，它们两端的电压之比等于它们的电阻之比；为探究电阻大小与横截面积的关系，应比较合金丝a和c两端的电压；合金丝d两端的电压如图乙所示，示数为1V．
（2）在得到上表数据的过程中，不能（选填“能”或“不能”） 改变滑动变阻器滑片的位置；为得到更可靠的实验结论，应多次实验，每次测量合金丝两端电压之前，需进行一项实验操作是调节滑动变阻器的滑片到不同的位．
（3）关于导体电阻与长度的关系，小军还进行了理论探究：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，上表中b合金丝两端的电压应该为2V．

分析 （1）在图1中，实际上是利用在串联电路中（I相同）导体两端的电压与导体的电阻成正比，通过电压表示数的大小来反映电阻大小的；
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）在同一次实验中，应保证电压不变；为了使结论更具普遍性，要改变电阻两端的电压进行多次实验；
（3）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）当通过导体的电流相同时，根据欧姆定律可知，导体两端的电压与导体中的电流成正比，可以利用电压表的示数来反映导体电阻的大小；
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1V；
（2）在得到上表数据的过程中，为了保证电压不变，不能改变滑动变阻器滑片的位置；
为得到更可靠的实验结论，应改变电阻两端电压进行多次实验，每次实验测量合金丝两端电压之前，需进行的一项实验操作是调节滑动变阻器的滑片到不同的位置；
（3）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）电阻；c；1；
（2）不能；调节滑动变阻器的滑片到不同的位置；
（3）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、滑动变阻器的使用等知识点，是一道综合性题目，有一定难度．

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