用如图所示的实验电路来“探究——影响电阻大小的因素”,电路中a、b、c、d是四根金属丝.现有几根镍铬合金丝和康铜合金丝,其规格如表所示.为了便于完整探究和分析,实验中要利用控制变量法,要求都相对金属丝a 进行比较,因此电路图中金属丝a 应选表中的 (用编号表示),b、c、d选表中的 (用编号表示).![]()
| 编号 | 材料 | 长度(m) | 横截面积(mm2) |
| ① | 镍铬合金 | 0.5 | 0.5 |
| ② | 镍铬合金 | 0.8 | 0.8 |
| ③ | 镍铬合金 | 0.3 | 1.0 |
| ④ | 镍铬合金 | 0.3 | 0.5 |
| ⑤ | 康铜合金 | 0.3 | 0.5 |
| ⑥ | 康铜合金 | 0.8 | 0.8 |
我们已经知道导体的电阻是导体本身的一种性质,它的大小与导体的长度、横截面积和材料有关,进一步研究表明,在温度不变时,导体的电阻跟导体的长度成正比,跟导体的横截面积成反比,这个规律叫做电阻定律,用公式表示为
,其中R、L、S分别表示导体的电阻、导体的长度和横截面积。而ρ是反映材料导电性能的物理量,我们把它叫做材料的电阻率。材料电阻率的大小与什么有关?小红提出如下猜想:
猜想1:电阻率与材料的长度有关;
猜想2:电阻率与材料的横截面积有关;
猜想3:电阻率与材料的种类有关。
于是小红找来不同规格的导线进行测量,实验数据见下表:
| 实验序号 | 材料 | 长度L/m | 横截面积S/mm2 | 电阻R/Ω | 电阻率ρ |
| 1 | 铜 | 1.0 | 0.1 | 0.17 | 0.017 |
| 2 | 铜 | 2.0 | 0.1 | 0.34 | 0.017 |
| 3 | 铜 | 1.0 | 0.05 | 0.34 | 0.017 |
| 4 | 铁 | 1.0 | 0.1 | 1.0 | 0.1 |
| 5 | 镍铬合金 | 1.0 | 0.1 | 11.0 | 1.1 |
A. Ω·m B. Ω/m C. Ω/m2
(2)分析比较实验序号1、2的数据,可以初步确定猜想1是___ __(选填“正确”或“错误”)的。
(3)分析比较实验序号_________的数据,可以初步确定猜想2是错误的。
(4)分析比较实验序号1、4、5的数据,可得到的初步结论是 。
(5)根据表中的数据,如果要制作一个滑动变阻器,应选用材料 作为电阻线圈,这是因为相同规格的这种材料做成的电阻较 (选填“大”或“小”),可以调节的阻值范围较大。
(6)根据表中的数据求出一段长10m,横截面积2mm2的铁导线的电阻是 Ω。
(7)我们知道导体的电阻还与温度有关,有的导体温度升高电阻增大,有的导体温度升高电阻反而减小。你认为,导体的电阻随温度变化,是因为( )
A、
人类在探索自然规律的过程中,总结出了许多科学研究方法,如:“控制变量法”、“等效替代法”、“类比法”、“转换法”、“理想模型法”、“科学推理法”等。
(1)下面是初中物理中的几个研究实例:①研究通过导体电流与导体的电阻的关系时,让导体两端的电压保持不变;②研究磁场时,引入“磁感线”;③研究动能与速度的关系时,让物体的质量保持不变;④研究电流时,把电流比作水流。其中,采用了相同研究方法的是( )
A.①和② B.①和③
C.②和④ D.③和④
(2)下面的几幅图运用了 的方法说明分子也具有动能和势能。![]()
(3)在“探究导体的电阻跟哪些因素有关”的实验中。同学们提出了下列几种猜想:
猜想1:电阻可能与导体的长度有关;
猜想2:电阻可能与导体的横截面积有关;
①根据你掌握的电学知识,你认为猜想3:电阻还与 有关。
| 序号 | 材料 | 长度 | 横截面积 |
| 1 | 锰铜合金丝 | L | S |
| 2 | 镍铬合金丝 | L | S |
| 3 | 镍铬合金丝 | L | 2S |
| 4 | 镍铬合金丝 | 2L | S |
若电阻受温度的影响可以忽略,要探究猜想1,应该控制 和 不变;要探究猜想2,应该选用电阻丝 和电阻丝 (填电阻丝的序号)进行对比实验。
③甲同学也利用以上的电路和电阻丝对猜想2进行了探究。甲同学的实验探究如下:
实验:先在A、B间接入电阻丝2,闭合开关S,记录电流表的示数为I1;然后在A、B间接入电阻丝4,闭合开关S,记录电流表的示数为I2;发现:I1≠I2。
分析:由于电阻丝2和4的横截面积不变,而两种情况下电路中电流的大小不等,所以电阻与导体的横截面积无关。
结论:猜想2是错误的。
对甲同学的实验探究,你认为他的实验方法是 (正确/错误)的,请具体指出他的错误是: ,根据他的实验和他的分析思路还可得出: 的结论,这个结论是 (正确/错误)的。
为了研究导体的电阻大小跟哪些因素有关,需要通过实验来探索,现有下表所示的五种电阻线供实验时选用.
| 电阻线 | 材料 | 长度(米) | 横截面积(毫米2) | 电流(A) |
| 1 | 铜 | 1 | 0.2 | 0.2 |
| 2 | 铁 | 1 | 0.2 | 0.15 |
| 3 | 镍铬合金 | 1 | 0.06 | 0.03 |
| 4 | 镍铬合金 | 1 | 0.2 | 0.1 |
| 5 | 镍铬合金 | 0.5 | 0.06 | 0.06 |
(2)如果比较1和2两次实验结果,可得结论 ;
(3)本次实验采用的物理实验方法是 .
阅读下列一段文字,回答问题:
我们已经知道导体的电阻是导体本身的一种性质,它的大小与导体的长度、横截面积和材料有关,进一步研究表明,在温度不变时,导体的电阻跟导体的长度成正比,跟导体的横截面积成反比,这个规律叫做电阻定律,用公式表示为R=ρL/S,其中R、L、S分别表示导体的电阻、导体的长度和横截面积。而ρ是反映材料导电性能的物理量,我们把它叫做材料的电阻率。材料电阻率的大小与什么有关?小红提出如下猜想:
猜想1:电阻率与材料的长度有关;猜想2:电阻率与材料的横截面积有关;
猜想3:电阻率与材料的种类有关。于是小红找来不同规格的导线进行测量,实验数据见下表:
| 实验序号 | 材料 | 长度L/m | 横截面积S/m2 | 电阻R/Ω | 电阻率ρ |
| 1 | 铜 | 1.0 | 1.0×10-7 | 0.17 | 1.7×10-8 |
| 2 | 铜 | 2.0 | 1.0×10-7 | 0.34 | 1.7×10-8 |
| 3 | 铜 | 1.0 | 0.5×10-7 | 0.34 | 1.7×10-8 |
| 4 | 铁 | 1.0 | 1.0×10-7 | 1.0 | 1.0×10-7 |
| | 镍铬合金 | 1.0 | 1.0×10-7 | 11.0 | 1.1×10-6 |
(2)分析比较实验序号1、2的数据,可以初步确定猜想1是 (正确/错误)的。
(3)分析比较实验序号 的数据,可以初步确定猜想2是错误的。
(4)分析比较实验序号1、4、5的数据,可得到的初步结论是 。
(5)根据表中的数据,如果要制作一个滑动变阻器,应选用 材料作为电阻线圈,这是因为相同规格的这种材料电阻较 (大/小)。
(6)根据表中的数据求出一段长10m,横截面积2mm2的铁导线的电阻 Ω。