题目内容
19.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/A | 0.6 | 0.3 | 0.2 | 1.2 | 1.8 |
(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)进行多次测量的目的是得出影响电阻与导体长度和横截面积的关系,使结论更具普遍性.
(4)此实验也可得出电流与电阻的关系是导体两端的电压不变,导体中的电流与导体的电阻成反比.
【拓展】用上述合金材料制成长1m、横截面积1mm2的电阻丝的阻值为1Ω.而实验中所用合金丝的横截面积为0.5mm2,则一根合金丝的电阻为2.5Ω,长度为1.25m.
分析 (1)确定电流表的量程,读出示数;
(2)根据串联时电流表示数判断出电阻的变化,得出电阻大小与长度的关系;
根据并联时电流表示数的变化判断出电阻的变化,得出电阻大小与横截面积的关系;
(3)实验中为得出普遍性结论,得出影响电阻的因素,进行多次测量;
(4)根据电流和电阻的变化关系,得出结论;
根据一根合金丝的电流求出电阻值;
由电阻与导体长度和横截面积的关系及已知条件得出其长度的大小.
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.根据1、2、3组数据可知,导体的材料和横截面积相同,导体越长,电流表的示数越小,说明电阻值越大,且电阻值跟导体的长度成正比;
B.根据1、4、5组数据可知,导体的材料和长度相同,横截面积越大,电流表的示数越大,说明电阻值越小,且电阻值跟导体的横截面积成反比;
(3)实验中进行多次测量,是为了得出影响电阻与导体长度和横截面积的关系,使结论更具普遍性;
(4)由实验数据可知,导体两端的电压不变,导体的电阻增大到原来的几倍,电流减小到原来的几分之一,导体中的电流与导体的电阻成反比;
根据电阻与导体的长度和横截面积的关系,对与上材料相同的导体,电阻值可记为R=$\frac{L}{S}$×1Ω•mm2/m;
由R=$\frac{U}{I}$可知,一根合金丝的导体电阻为R=$\frac{U}{I}$=$\frac{1.5V}{0.6A}$=2.5Ω;
代入上面关系式:2.5Ω=$\frac{L}{0.5m{m}^{2}}$×1Ω•mm2/m
解得L=1.25m.
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)得出影响电阻与导体长度和横截面积的关系,使结论更具普遍性;(4)导体两端的电压不变,导体中的电流与导体的电阻成反比;2.5;1.25.
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,是关键,分析时注意控制变量法的应用.
| A. | 家里保险丝熔断后,可用铜丝来代替 | |
| B. | 家用电器使用时金属外壳不接地也安全 | |
| C. | 电磁波在真空中不能传播 | |
| D. | 广播、电视和移动电话都是利用电磁波来传递信息的 |
| A. | 公园里鲜花飘香说明分子在永不停息地做无规则运动 | |
| B. | 沸腾和蒸发都是汽化现象,沸腾可在任何温度下进行 | |
| C. | 夏天吃冰糕时,冰糕周围的“白气”是冰糕升华形成的 | |
| D. | 可以采用增大热机功率的方法来增大热机的效率 |
| A. | B. | C. | D. |
| A. | 电磁感应现象 | B. | 电流的磁效应 | ||
| C. | 磁极间的相互作用 | D. | 通电线圈在磁场中受力转动 |
| A. | 家庭电路中电流过大,一定是电路发生了短路 | |
| B. | 连入电路中的用电器总功率越大,干路中的电流就越大 | |
| C. | 保险丝熔断了,可以用铜丝或铁丝代替 | |
| D. | 空气开关跳闸后,重新闭合开关就可以了 |
| A. | 物块速度变大时其惯性增大 | |
| B. | 弹簧对物块的拉力等于物块的重力 | |
| C. | 弹簧对物块的拉力等于物块对弹簧的拉力 | |
| D. | 弹簧伸长了,弹性势能不变 |