题目内容

10.回顾实验和探究:
(1)探究“影响电阻大小的因素”
实验装置 AC、EG分别为长度和粗细都相同的锰铜丝和镍铬合金丝,B、F分别为这两段电阻丝的中点.实验
数据
步骤M接N接电流/A
1AC0.5
2AB1.0
3A和CB2.0
4EG0.2
5EF0.4
6E和GF0.8
结论①比较步骤1与4(2与5;3与6),得出结论:导体电阻大小与材料有关.
②比较步骤1和2(或4与5),得出结论:在材料和横截面积相同时,导体的长度越长电阻越大;
③比较步骤2和3(或5与6),得出结论:在材料相同时,导体的长度越长、横截面积越小电阻越大.
(2)探究“导体中的电流与导体两端电压的关系”:
实验
过程
请根据电路图将第一步实验的实物电路连接完整:
方法
步骤
①用10Ω的电阻做实验,连接电路,测量并记下几组电压值和电流值,填入表1.
②用20Ω的电阻做实验,连接电路,移动滑片P,测量并记下几组电压值和电流值,填入表2.但少填了一组数据,请你填上.
表格表1  R1=10Ω
实验次数123
U/V369
I/A0.30.60.9
表2  R2=20Ω
实验次数456
U/V123
I/A0.050.15
结论①定值电阻中的电流跟导体两端的电压成;
②综合分析表1和表2中实验次数1 和6能得出电流与电阻的关系:在电压一定时,电流与电阻成反比;
③右侧图象中的B直线表示电阻R2的电压和电流关系图象.




分析 (1)导体电阻与导体的材料、长度、横截面积和温度有关,实验过程中需要按照控制变量法进行分析判断;
①要探究导体电阻大小与材料的关系,需保持导体的长度、横截面积、温度相同,材料不同;
②比较步骤1和2(或4与5)中相同的量和不同的量,根据电阻的变化得出结论;
③比较步骤2和3(或5与6)中相同的量和不同的量,根据电阻的变化得出结论.
(2)在探究欧姆定律的实验中,电压表并联在定值电阻的两端测电压,据此补充完整实物图;结合表中所提供的数据,根据控制变量法和欧姆定律即可电流表的示数以及结论.

解答 解:(1)①1、4或2、5或3、6的长度、横截面积和温度相同,材料不同,比较可知导体电阻大小与材料有关.
②步骤1和2(或4与5),导体的材料、横截面积和温度相同,导体的长度不同,且长度越长,电流越小,可知导体的电阻越大.
③步骤3中将M接A和C,N接B,相当于将导体AC对折后使用,长度变短、横截面积变大.
步骤2和3(或5与6),导体的材料和温度相同,导体的长度、横截面积都不同,且长度越长、横截面积越小,通过的电流越小,可知导体的电阻越大.
(2)实验过程:电压表与定值电阻并联测电压,注意电流从电压表的正接线柱流入负接线柱流出,如下图所示:

表格:由表2可知,电阻R2=20Ω不变,即$\frac{1V}{0.05A}$=$\frac{2V}{I}$,解得:I=0.10A;
结论:②综合分析表1和表2中实验次数1和6的实验数据可知,在电压一定时,电流与电阻的乘积是定值,即电流与电阻成反比,由此可得:在电压一定时,电流与电阻成反比.
③U-I图象斜率越大,电阻阻值越大,由图示图象可知,B直线表示电阻R2的电压和电流关系图象.
故答案为:(1)①1与4(2与5;3与6);②在材料和横截面积相同时,导体的长度越长电阻越大;③在材料相同时,导体的长度越长、横截面积越小电阻越大.
(2)如图所示;0.10;1;6;在电压一定时,电流与电阻成反比;B.

点评 (1)本题考查学生与电阻相关因素的了解情况,在分析时,要注意控制变量法和转换法在题目中的应用.
(2)本题考查了连接实物电路图、实验数据分析,考查了控制变量法在实验中的应用,这种方法也是初中阶段最重要的方法之一,一定注意掌握.

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