“探究導(dǎo)體電阻與導(dǎo)體長度、橫截面積、材料”的實(shí)驗(yàn)電路如圖1所示,a、b、c、d是四種不同的金屬絲.
現(xiàn)有幾種康銅合金絲和鎳鉻合金絲,其規(guī)格如下表所示.
編號材料長度(m)橫截面積(mm2
A鎳鉻合金0.80.8
B鎳鉻合金0.50.5
C鎳鉻合金0.30.5
D鎳鉻合金0.31.0
E康銅絲0.30.5
F康銅絲0.80.8
(1)電路圖中四種金屬絲應(yīng)分別選上表中的______(用編號表示).
(2)在交流與合作時,有位學(xué)生提出用圖示2的電路,只要將圖中P端分別和1、2、3、4相接,讀出電流,利用電流跟電阻成反比的關(guān)系,也能探究出導(dǎo)體電阻與其影響因素的定量關(guān)系,請你對其作出評價.(提示:如可行,請說明好在哪,如不行,請說出問題所在)

解:(1)①要研究電阻跟橫截面積的關(guān)系,必須選取材料、長度都相同的兩根導(dǎo)線,C、D材料相同且長度相同,橫截面積不同,所以應(yīng)選擇C、D;
B、C的材料、橫截面積都相同,長度不同,所以B、C可以探究電阻與長度的關(guān)系.
C、E的長度、橫截面積都相同,材料不同,所以C、E可以探究電阻與材料的關(guān)系.
故選用BCDE;
(2)當(dāng)通過導(dǎo)體的電流相同時,根據(jù)歐姆定律可知,導(dǎo)體兩端的電壓與導(dǎo)體中的電流成正比,可以利用電壓表的示數(shù)來反映導(dǎo)體電阻的大。
根據(jù)歐姆定律可得:當(dāng)導(dǎo)體兩端的電壓一定時,導(dǎo)體中的電流與導(dǎo)體的電阻成反比.因此要用電流表來反映電阻的大小,首先要保證導(dǎo)體兩端的電壓相等.
而在圖2所示的電路中,當(dāng)選擇開關(guān)在不同位置時,不同的電阻絲接入電路.
不同電阻絲的阻值不同,導(dǎo)致了電路的總電阻不同,從而電路中的電流也不相同,滑動變阻器兩端的電壓也隨之變化;
而電源電壓不變,所以根據(jù)串聯(lián)電路中電壓的特點(diǎn)可知:電阻絲兩端的電壓等于電源電壓減去滑動變阻器兩端的電壓,由于滑動變阻器兩端的電壓的變化,可以確定電阻絲兩端的電壓發(fā)生變化,因此該裝置沒有滿足電壓不變這一前提條件,所以這個電路不可行.
故答案為:(1)BCDE;(2)不能,實(shí)驗(yàn)過程中無法保證每次金屬絲兩端的電壓不變.
分析:(1)影響電阻大小的因素有三個:材料、長度和橫截面積.所以要研究電阻與其中一個因素的關(guān)系時,要保證其他兩個因素都相同,單獨(dú)研究電阻與該因素的關(guān)系,通過分別研究,最后再綜合解決.
(2)在圖1中,實(shí)際上是利用在串聯(lián)電路中(I相同)導(dǎo)體兩端的電壓與導(dǎo)體的電阻成正比,通過電壓表示數(shù)的大小來反映電阻大小的.
要利用圖2裝置來探究,要利用電流跟電阻成反比的關(guān)系,首先要保證導(dǎo)體兩端的電壓不變,因此確定選擇開關(guān)的位置改變時,這四根導(dǎo)線兩端的電壓是否相等是確定這種方案是否可行的依據(jù).
點(diǎn)評:物理學(xué)中對于多因素的問題,常常采用控制因素的辦法,把多因素的問題變成多個單因素的問題,分別加以研究,最后再綜合解決,這種方法叫控制變量法,一定要掌握控制變量法.
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:初中物理 來源: 題型:閱讀理解

(2012?永州)某學(xué)校的三個物理興趣小組的同學(xué)在探究導(dǎo)體電阻與導(dǎo)體長度和橫截面積之間的定量關(guān)系時,分別設(shè)計(jì)了如圖1所示的甲、乙、丙三種不同電路進(jìn)行探究.實(shí)驗(yàn)室為每小組分別提供如右表所示的一組合金電阻絲:
編號 材料 長度/m 橫截面積/mm2
A 鎳鉻合金 0.6 0.4
B 鎳鉻合金 1.2 0.4
C 鎳鉻合金 0.6 0.8
D 錳銅合金 0.6 0.8

(1)甲實(shí)驗(yàn)小組探究導(dǎo)體電阻與導(dǎo)體長度之間的定量關(guān)系時,將編號為A、B的兩根合金絲對應(yīng)接入圖甲電路1和2的位置;閉合開關(guān),電壓表的示數(shù)如圖2所示,則電壓表的示數(shù)U1:U2=
1:2
1:2
,結(jié)合上表數(shù)據(jù)可知合金絲兩端電壓與合金絲的長度成
正比
正比
(選填“正比”或“反比”),可初步判定導(dǎo)體的電阻與導(dǎo)體的長度成
正比
正比
(選填“正比”或“反比”);
(2)乙實(shí)驗(yàn)小組探究導(dǎo)體電阻與導(dǎo)體橫截面積之間的定量關(guān)系時,應(yīng)將編號為
A、C
A、C
的兩根合金絲對應(yīng)接入圖乙電路1和2的位置;乙小組實(shí)驗(yàn)中若電流表的示數(shù)I1:I2與合金絲的橫截面積成正比,則可初步判定導(dǎo)體的電阻與導(dǎo)體的橫截面積成
反比
反比
(選填“正比”或“反比”);
(3)丙實(shí)驗(yàn)小組探究導(dǎo)體電阻與導(dǎo)體長度和導(dǎo)體橫截面積之間的定量關(guān)系時認(rèn)為:在圖丙電路中的M、N位置之間先接入一根合金絲,讀出電壓U1,后接入另一根合金絲,讀出電壓U2,也能探究導(dǎo)體電阻與導(dǎo)體長度或?qū)w橫截面積之間的定量關(guān)系;你認(rèn)為甲、乙、丙三個小組中實(shí)驗(yàn)方法不合理、實(shí)驗(yàn)誤差較大的是
小組,因?yàn)樵撔〗M將實(shí)驗(yàn)比較的兩根合金絲接入電路時,沒有使流過兩根合金絲的電流
相等
相等

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科目:初中物理 來源: 題型:

在探究導(dǎo)體電阻大小與哪些因素有關(guān)的實(shí)驗(yàn)中,表是某實(shí)驗(yàn)小組在實(shí)驗(yàn)中所用導(dǎo)體的相關(guān)物理量的記錄,請問:
導(dǎo)線代號 A B C D E F G
長度(米) 1.0 0.5 1.5 1.0 1.2 1.5 0.5
橫截面積(毫米2 3.2 0.8 1.2 0.8 1.2 1.2 1.2
材料 錳銅 鎳鉻絲 錳銅 錳銅 鎳鉻絲
(1)為了研究電阻與導(dǎo)體材料有關(guān),應(yīng)選用的兩根導(dǎo)線是
C和F
C和F
;
(2)為了研究電阻與導(dǎo)體的長度有關(guān),應(yīng)選用導(dǎo)線C和導(dǎo)線
G
G
;
(3)為了研究電阻與
橫截面積
橫截面積
的關(guān)系,應(yīng)選用導(dǎo)線A和導(dǎo)線
D
D

(4)以上研究問題的科學(xué)方法是采用了“
控制變量法
控制變量法
法”.

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科目:初中物理 來源: 題型:

小明和小華做“探究導(dǎo)體電阻大小與長度關(guān)系”的實(shí)驗(yàn).他們準(zhǔn)備在圖中的A、B兩點(diǎn)間接入待研究的電阻絲,電源電壓恒定,忽略燈絲電阻隨溫度變化的影響.待用電阻絲的
規(guī)格如下:
序號 材   料 長度/m 橫截面積/m2
1 炭鋼合金絲 0.4 3.0×10-6
2 鎳鉻合金絲 0.4 3.0×10-6
3 鎳鉻合金絲 0.4 6.0×10-6
4 鎳鉻合金絲 0.8 3.0×10-6
(1)他們應(yīng)選擇序號為
2和4
2和4
的兩根電阻絲來探究.
(2)正確選擇后,他們將所選電阻絲分別接入A、B兩點(diǎn)間,閉合開關(guān),通過觀察燈泡的亮暗或電流表的示數(shù)來比較電阻絲電阻的大。畬(shí)驗(yàn)中,兩次電流表指針均有偏轉(zhuǎn),但第二次的示數(shù)小于第一次的示數(shù),說明第二次接入電路的電阻絲的阻值較
(填“大”或“小”).科學(xué)研究表明:在導(dǎo)體的材料、橫截面積和溫度相同的條件下,導(dǎo)體電阻的大小與長度成正比.你認(rèn)為他們用上述(2)中的方案能否得到這個結(jié)論?為什么?
我認(rèn)為不能得到上面的結(jié)論,因?yàn)閷?shí)驗(yàn)只測出一組數(shù)據(jù),沒有多測幾組數(shù)據(jù)作比較,不能找出規(guī)律得出結(jié)論
我認(rèn)為不能得到上面的結(jié)論,因?yàn)閷?shí)驗(yàn)只測出一組數(shù)據(jù),沒有多測幾組數(shù)據(jù)作比較,不能找出規(guī)律得出結(jié)論

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科目:初中物理 來源: 題型:

某物理興趣小組的同學(xué)為探究導(dǎo)體電阻與導(dǎo)體長度和橫截面積之間的定量關(guān)系,設(shè)計(jì)了如圖甲所示的電路.實(shí)驗(yàn)時他們將所選的兩種金屬絲接入電路1和2的位置,通過比較電壓表的示數(shù)來比較電阻絲的大。F(xiàn)有幾根康銅合金絲和鎳鉻合金絲,其規(guī)格如表所示:

編號

材料

長度(m)

橫截面積

(mm2

A

鎳鉻合

0.3

0.5

B

鎳鉻合金

0.6

0.5

C

鎳鉻合金

0.3

1.0

D

康銅絲

0.3

0.5

E

康銅絲

0.3

1.0

F

康銅絲

0.8

0.8

(1)在探究導(dǎo)體電阻與導(dǎo)體長度之間的定量關(guān)系時,他們將編號為    兩根金屬絲對應(yīng)接入電路1和2的位置,當(dāng)發(fā)現(xiàn)電壓表示數(shù)U1:U2接近       時,可以初步判定:在導(dǎo)體的材料和橫截面積相同的條件下,導(dǎo)體的電阻與其長度成正比.

(2)在探究過程中,如果將編號為A和C兩根金屬絲接入電路1和2的位置,則他們想探究的是導(dǎo)體電阻與   之間的定量關(guān)系.

(3)在“交流與合作”時,有位同學(xué)提出:用如圖乙所示的電路,將所選的金屬絲分別接入電路M、N之間,讀出電流,然后利用電流跟電阻之間的反比關(guān)系,也能探究導(dǎo)體電阻與導(dǎo)體長度和橫截面積之間的定量關(guān)系.你認(rèn)為他的實(shí)驗(yàn)方法合理嗎?請說明理由.

 

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科目:初中物理 來源: 題型:

某物理興趣小組的同學(xué)為探究導(dǎo)體電阻與導(dǎo)體長度和橫截面積之間的定量關(guān)系,設(shè)計(jì)了如圖甲所示的電路.實(shí)驗(yàn)時他們將所選的兩種金屬絲接入電路1和2的位置,通過比較電壓表的示數(shù)來比較電阻絲的大。F(xiàn)有幾根康銅合金絲和鎳鉻合金絲,其規(guī)格如表所示:

編號

材料

長度(m)

橫截面積

(mm2

A

鎳鉻合

0.3

0.5

B

鎳鉻合金

0.6

0.5

C

鎳鉻合金

0.3

1.0

D

康銅絲

0.3

0.5

E

康銅絲

0.3

1.0

F

康銅絲

0.8

0.8

(1)在探究導(dǎo)體電阻與導(dǎo)體長度之間的定量關(guān)系時,他們將編號為    兩根金屬絲對應(yīng)接入電路1和2的位置,當(dāng)發(fā)現(xiàn)電壓表示數(shù)U1:U2接近       時,可以初步判定:在導(dǎo)體的材料和橫截面積相同的條件下,導(dǎo)體的電阻與其長度成正比.

(2)在探究過程中,如果將編號為A和C兩根金屬絲接入電路1和2的位置,則他們想探究的是導(dǎo)體電阻與   之間的定量關(guān)系.

(3)在“交流與合作”時,有位同學(xué)提出:用如圖乙所示的電路,將所選的金屬絲分別接入電路M、N之間,讀出電流,然后利用電流跟電阻之間的反比關(guān)系,也能探究導(dǎo)體電阻與導(dǎo)體長度和橫截面積之間的定量關(guān)系.你認(rèn)為他的實(shí)驗(yàn)方法合理嗎?請說明理由.

 

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