Question

11．學習了電學知識后，小明對影響電阻大小的部分因素進行了探究，器材有：開關(guān)、電流表、干電池（電壓恒為1.5V）各一個，三根完全相同的合金絲，導線若干，連接如圖甲所示的電路，小明將合金絲以不同方式分別接入電路A、B之間，閉合開關(guān)S后，記錄的數(shù)據(jù)如表．

根據(jù)實驗數(shù)據(jù)，回答下列問題：
（1）圖乙是將一根合金絲接入電路時電流表的讀數(shù)，請將其填入表格中．

連接方式	一根	兩根串聯(lián)	三根串聯(lián)	兩根并聯(lián)	三根并聯(lián)
電流表讀數(shù)/A		0.15	0.1	0.6	0.9

（2）導體電阻的大小跟材料、長度和橫截面積的關(guān)系．
A．電阻的大小與長度的關(guān)系是：材料和橫截面積相同，導體的電阻跟長度成正比；
B．電阻的大小與橫截面積的關(guān)系是：材料和長度相同，導體的電阻跟橫截面積成反比．
（3）分析表中的實驗數(shù)據(jù)，還可以得出導體的電流與電阻的關(guān)系：導體兩端的電壓不變，導體中的電流與導體的電阻成反比．
（4）實驗中一根合金絲的電阻為5Ω，若該合金絲的橫截面積為1mm²，則一根合金絲的長度是5m．（已知該合金絲長1m，橫截面積1mm²的阻值為1Ω）

Answer 1

分析 （1）確定電流表的量程，讀出示數(shù)；
（2）根據(jù)串聯(lián)時電流表示數(shù)判斷出電阻的變化，得出電阻大小與長度的關(guān)系；
根據(jù)并聯(lián)時電流表示數(shù)的變化判斷出電阻的變化，得出電阻大小與橫截面積的關(guān)系；
（3）根據(jù)電流和電阻的變化關(guān)系，得出結(jié)論．
（4）根據(jù)一根合金絲的電流求出電阻值；
由電阻與導體長度和橫截面積的關(guān)系及已知條件得出其長度的大�。�

解答 解：
（1）根據(jù)表格中的特點，串聯(lián)的電阻越多，電阻越大，電流表的示數(shù)越��；并聯(lián)的電阻越多，電阻越小，電流越大，所以串聯(lián)一根電阻絲時，電路中的電流應大于兩根電阻絲串聯(lián)時的電流0.15A，并小于兩根電阻絲并聯(lián)時的電流0.6A，所以圖乙中電流表的量程為0～0.6A，分度值為0.02A，示數(shù)為0.3A；
（2）A．根據(jù)1、2、3組數(shù)據(jù)可知，導體的材料和橫截面積相同，導體越長，電流表的示數(shù)越小，說明電阻值越大，且電阻值跟導體的長度成正比；
B．根據(jù)1、4、5組數(shù)據(jù)可知，導體的材料和長度相同，橫截面積越大，電流表的示數(shù)越大，說明電阻值越小，且電阻值跟導體的橫截面積成反比；
（3）由實驗數(shù)據(jù)可知，導體兩端的電壓不變，導體的電阻增大到原來的幾倍，電流減小到原來的幾分之一，導體中的電流與導體的電阻成反比；
（4）根據(jù)電阻與導體的長度和橫截面積的關(guān)系，對與上材料相同的導體，電阻值可記為R=$\frac{L}{S}$×1Ω•mm²/m；
由R=$\frac{U}{I}$可知，一根合金絲的導體電阻為R=$\frac{U}{I}$=$\frac{1.5V}{0.3A}$=5Ω；
代入上面關(guān)系式：5Ω=$\frac{L}{1m{m}^{2}}$×1Ω•mm²/m
解得L=5m．
故答案為：
（1）0.3；
（2）A．材料和橫截面積相同，導體的電阻跟長度成正比；B．材料和長度相同，導體的電阻跟橫截面積成反比；
（3）導體兩端的電壓不變，導體中的電流與導體的電阻成反比；
（4）5；5．

點評 本題是探究導體的長度和橫截面積對電阻的影響實驗，能夠根據(jù)電流的大小判斷出電阻的大小，是關(guān)鍵，分析時注意控制變量法的應用．