(2010?無(wú)錫)某物理興趣小組的同學(xué)為探究導(dǎo)體電阻與導(dǎo)體長(zhǎng)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(shí)他們將所選的兩種金屬絲接入電路1和2的位置,通過(guò)比較電壓表的示數(shù)來(lái)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)格如下表所示:
編號(hào)材料長(zhǎng)度(m)橫截面積(mm2
A鎳鉻合金0.30.5
B鎳鉻合金0.60.5
C鎳鉻合金0.31.0
D康銅絲0.30.5
E康銅絲0.31.0
F康銅絲0.80.8
(1)在探究導(dǎo)體電阻與導(dǎo)體長(zhǎng)度之間的定量關(guān)系時(shí),他們將編號(hào)為
A、B
A、B
兩根金屬絲對(duì)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
1:2
1:2
時(shí),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(zhǎng)度成正比.
(2)在探究過(guò)程中,如果將編號(hào)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
橫截面積
橫截面積
之間的定量關(guān)系.
(3)在“交流與合作”時(shí),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(zhǎng)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(qǐng)說(shuō)明理由.
分析:(1)根據(jù)控制變量法進(jìn)行分析,使導(dǎo)體的長(zhǎng)度發(fā)生改變,其它因素均不變;然后根據(jù)正比的關(guān)系分析金屬絲兩端電壓之比與導(dǎo)體長(zhǎng)度之比存在的關(guān)系;
(2)用控制變量法進(jìn)行分析,通過(guò)表格中的不同數(shù)據(jù),不同的物理量決定了探究的內(nèi)容;
(3)根據(jù)控制變量法進(jìn)行分析,即未探究的物理量是保持不變的.
解答:解:(1)探究導(dǎo)體的電阻與長(zhǎng)度關(guān)系時(shí),應(yīng)該使其它因素不變,即導(dǎo)體的材料和橫截面積,故選A、B;又因?yàn)锳、B導(dǎo)體的長(zhǎng)度之比為1:2,并且電壓表分別測(cè)量A、B導(dǎo)體兩端的電壓,所以當(dāng)兩電壓示數(shù)之比接近電阻長(zhǎng)度之比時(shí)即1:2,可以斷定,當(dāng)其它條件都不變時(shí),導(dǎo)體的電阻與長(zhǎng)度成正比;
故答案為:A、B,1:2.
(2)從表格數(shù)據(jù)中可得導(dǎo)線A、C的橫截面積不同,因此用導(dǎo)線A、C是探究導(dǎo)體的電阻與橫截面積的關(guān)系;
故答案為:橫截面積.
(3)不合理;要使通過(guò)導(dǎo)體的電流跟電阻成反比,則要使電壓保持不變,將不同金屬絲接入電路M,N之間,M,N兩端的電壓不能保持不變.
點(diǎn)評(píng):控制變量法是物理中經(jīng)常用到的一種方法,會(huì)用控制變量法探究影響電阻大小的因素與導(dǎo)體的具體關(guān)系.
練習(xí)冊(cè)系列答案
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