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科學(xué)興趣小組為了探究導(dǎo)電液體在體積相同時,其電阻與長度的關(guān)系,于是選取一段可拉伸的乳膠管(乳膠管是絕緣體),灌滿某種導(dǎo)電液體,兩端用金屬塞堵住管口,形成一段長為10厘米的封閉液柱.選擇合適的電壓表、電流表、滑動變阻器、電源等器材連接電路如圖,電源電壓保持12伏不變.
(1)閉合開關(guān)前,滑動變阻器的滑片應(yīng)處在
A
A
端,目的是
起保護電路的作用
起保護電路的作用
.
(2)按照實驗要求,將上述電路連接成正確的完整電路.
(3)閉合開關(guān),移動滑動變阻器的滑片,當(dāng)電壓表示數(shù)為9伏時,記錄第一次電流表示數(shù)并計算出液柱的電阻.將乳膠管均勻拉長,重復(fù)上述實驗,數(shù)據(jù)記錄如下表.
實驗次數(shù) |
1 |
2 |
3 |
4 |
液柱長度L/厘米 |
10 |
15 |
20 |
25 |
液柱電阻R/Ω |
300 |
675 675 |
1200 |
1875 |
實驗中第2次計算出電阻的數(shù)值應(yīng)是
675Ω
675Ω
.
(4)查閱資料得知:當(dāng)材料和橫截面積一定時,導(dǎo)體的電阻與其長度成正比.但是通過多次實驗發(fā)現(xiàn),當(dāng)液柱長度變?yōu)樵瓉?倍時,其電阻大大超過原來的2倍.請對此作出合理的解釋:
乳膠管被拉長的過程中液柱的橫截面積變小,故橫截面積變小導(dǎo)致液柱的電阻變大
乳膠管被拉長的過程中液柱的橫截面積變小,故橫截面積變小導(dǎo)致液柱的電阻變大
.
(5)根據(jù)下表數(shù)據(jù),當(dāng)
長度、橫截面積、溫度
長度、橫截面積、溫度
一定時,導(dǎo)體的電阻與材料有關(guān),如果要制作一個滑動變阻器,選擇電阻線的材料時,應(yīng)選用
鎳鉻合金
鎳鉻合金
材料的電阻線.
導(dǎo)線規(guī)格 |
導(dǎo)線材料 |
電阻R/Ω |
長:1m 橫截面積: 1mm2 溫度:20℃ |
銅 |
0.017 |
鐵 |
0.096 |
錳銅合金 |
0.44 |
鎳鉻合金 |
1.1 |