题目内容

5.导体的电阻与哪些因素有关?实验小组用如图所示的装置进行探究.实验记录数据如表:
步骤材料长度/cm横截面积/cm2M接N接灯泡亮度
1镍铬合金丝300.5aa′暗
2镍铬合金丝301.0bb′较亮
3镍铬合金丝150.5cc′较亮
4锰铜合金丝150.5dd′亮
(1)连接电路时,开关应断开;
(2)比较步骤3、4,得出结论:导体的电阻与材料有关;
(3)比较步骤1和2,得出结论:导体的电阻与横截面积有关;
(4)比较步骤1和3,得出结论:导体的电阻与长度有关;
(5)白炽灯总是在开灯时烧断灯丝.根据你掌握的电学知识你认为电阻还与温度 有关;
(6)王刚同学在完成上述实验后,将M同时接到c、d,N同时接到c′、d′,此时小灯泡的亮度比步骤4的小灯泡还亮,是因为两根电阻丝并联后,增大了导体的横截面积,总电阻变小,使灯泡中的电流变大.

分析 (1)为了保护电路,连接电路时开关应断开.
(2)导体电阻的大小跟导体的长度、横截面积、材料有关,探究电阻大小的影响因素时,利用控制变量法.
探究电阻跟材料的关系时,控制长度和横截面积相同,改变导体的材料.
(3)探究电阻跟横截面积的关系时,控制长度和材料相同,改变导体的横截面积.
(4)探究电阻跟长度的关系时,控制横截面积和材料相同,改变导体的长度.
(5)导体的电阻还与导体的温度有关;
(6)M同时接到c、d,N同时接到c′、d′时,cc′、dd′两根电阻线并联,增大了导体的横截面积.
灯泡越亮,说明电路中的电流越大,导体对电流的阻碍越小,通过灯泡的亮度来反映电阻的大小.

解答 解:(1)连接电路时,开关应断开.
(2)研究导体的电阻与材料有关时,需控制导体的长度和横截面积相同,改变导体的材料.由表中记录情况可知步骤3、4符合该条件;
(3)比较步骤1和2可知两电阻线的长度和材料相同,横截面积不同,灯泡亮度不同,说明导体的电阻跟导体的横截面积有关.
(4)比较步骤1和3可知两电阻线的材料和横截面积相同,两电阻线的长度不同,灯泡亮度不同,说明导体的电阻跟导体的长度有关.
(5)白炽灯总是在开灯时烧断灯丝.此时白炽灯温度小电阻小,所以导体的电阻还跟导体的温度有关;
(6)M同时接到c、d,N同时接到c′、d′时,cc′、dd′两根电阻线并联,两根电阻线并联时相当于增加了电阻线的横截面积,电阻变小,则与之串联的灯泡中的电流变大,灯泡的实际功率变大,所以灯泡比只接一根时亮.
故答案为:(1)断开;(2)3、4;(3)横截面积;(4)长度;(5)温度;(6)横截面积.

点评 掌握电阻大小的影响因素,利用控制变量法和转换法,来探究电阻大小的影响因素.
实验时利用控制变量法探究问题时,一定要明白控制什么,改变什么.

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