题目内容

11.如图所示,为“探究影响导体电阻大小的因素”的实验电路,A、B之间接导体.
(1)本实验是通过比较电流表示数(灯泡亮度)来比较导体电阻的大小.
(2)导体电阻的大小可能与导体的材料、粗细、长短等多个因素有关,实验时是运用控制变量法去研究每一个因素对电阻大水的影响.
(3)小明实验时发现手边只有一根较长的金属丝,用这根金属丝小明可以探究导体电阻的大小与导体长度和横截面积的关系.

分析 (1)根据欧姆定律,电压不变,电阻的变化会引起电路中电流的变化,实验通过电流表的示数或灯泡的亮暗变化来反映电阻的变化;
(2)电阻与多个因素有关,应用控制变量法进行分析;
(3)分析一根电阻丝可以控制的量及改变的量,得出结论.

解答 解:
(1)在电源电压不变的情况下,AB之间接入的电阻越大,电路中的总电阻越大,电流就越小.灯泡电阻不变的情况下,电流越小,灯泡的实际功率就越小,灯泡就越暗.所以可以根据电流表示数的大小或灯泡的亮暗程度来判断所接入导体电阻的大小.
(2)导体电阻的大小可能与导体的材料、粗细、长短等多个因素有关,实验时是运用控制变量法去研究每一个因素对电阻大小的影响;
(3)导体的电阻是本身的属性,它跟导体的长度、横截面积和材料有关:
当探究导体电阻与长度的关系时,可控制横截面积和材料不变,改变导体的长度,能够完成;
当探究导体电阻与横截面积的关系时,可控制长度和材料不变,改变导体的横截面积,能够完成;
当探究导体电阻与材料的关系时,可控制长度和横截面积不变,因为只有一个金属丝,所以无法改变材料,不能够完成;
故答案为:(1)电流表示数(灯泡亮度);(2)控制变量;(3)长度、横截面积.

点评 解决此类影响导体的电阻与多因素有关时,应采用控制变量法进行分析.

练习册系列答案
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19.小明设计了如图甲所示的实验装置来探究不同物体在木板上所受摩擦力的大小.将物体放置在水平的长木板上,物体与木板表面粗糙程度不变,导电性能良好的弹簧其右端与物体及动变阻器R1滑片P 相连(不计滑片与滑动变阻器线圈间的摩擦;滑动变阻器的阻值随长度均匀变化;探究过程中,滑片P 始终在a、b 间),弹簧的左端固定在墙壁上.当木板沿箭头所示的方向匀速运动时,开始物体随木板匀速运动,后物体和木板间发生相对滑动,物体处于平衡状态时,电流表的示数稳定不变,物体和木板间的摩擦力也不变.换用质量不同的物体,重复上述实验,发现电流表的示数随所放置物体的质量的变化而变化,不同质量的物体所受的摩擦力f 不同,滑动变阻器R1的阻值也不同.若物体所受摩擦力f 与滑动变阻器R1的阻值的关系如图乙所示,电流表的量程为“0~0.6A”,电源电压为3V.问:

(1)当滑动变阻器的滑片P 指向b 端时,为了保护电流表不致损坏,电阻R0的阻值至少为多大?
(2)若电阻R0的阻值为10Ω,某一物体在木板上处于平衡状态时,电流表的示数为0.2A,该物体所受的摩擦力是多少?
(3)当不同的物体放置在木板上,电路中电流表的示数变大时,物体所受的摩擦力发生了什么变化?变大
(4)若电源电压、定值电阻R0的阻值、摩擦力f 的大小分别用U、R0、f 表示,则换用质量不同的物体放置于水平木板上,木板沿箭头所示的方向匀速运动时,电流表示数与摩擦力f 的数量关系可用表达式I=$\frac{U}{{R}_{0}+(f-10N)Ω/N}$表示.当实验开始时,物体随木板一起做匀速运动过程中,电流表示数的变化是不均匀(选填“均匀的”或“不均匀”).

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