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“探究导体电阻与导体长度、横截面积、材料”的实验电路如图1所示,a、b、c、d是...

“探究导体电阻与导体长度、横截面积、材料”的实验电路如图1所示,a、b、c、d是四种不同的金属丝.
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现有几种康铜合金丝和镍铬合金丝,其规格如下表所示.
编号材料长度(m)横截面积(mm2
A镍铬合金0.80.8
B镍铬合金0.50.5
C镍铬合金0.30.5
D镍铬合金0.31.0
E康铜丝0.30.5
F康铜丝0.80.8
(1)电路图中四种金属丝应分别选上表中的______(用编号表示).
(2)某学生对实验数据分析归纳出:电路图中四种金属丝的电阻R与长度L、横截面积S的关系可用比例式R∝L/S来表示(“∝”是正比符号).你认为是否正确,为什么?
(3)在交流与合作时,有位学生提出用图示2的电路,只要将图中P端分别和1、2、3、4相接,读出电流,利用电流跟电阻成反比的关系,也能探究出导体电阻与其影响因素的定量关系,请你对其作出评价.(提示:如可行,请说明好在哪,如不行,请说出问题所在)
(1)要研究导体的电阻与导体长度、横截面积、材料三者之间的关系,而要求选取四根导线,根据控制变量法的思路,可以确定选取的导线. (2)根据导体的电阻与材料、长度、横截面积三者有关,而答案只告诉了与长度和横截面积的关系,没有涉及材料,可以确定这个结论是错误的. (3)在图1中,实际上是利用在串联电路中(I相同)导体两端的电压与导体的电阻成正比,通过电压表示数的大小来反映电阻大小的. 要利用图2装置来探究,要利用电流跟电阻成反比的关系,首先要保证导体两端的电压不变,因此确定选择开关的位置改变时,这四根导线两端的电压是否相等是确定这种方案是否可行的依据. 【解析】 (1)要探究导体的电阻与材料、长度、横截面积三者的关系,就要求选取的四根导线中:有两根材料、横截面积相同、长度不同,用以探究电阻大小与长度的关系(BC满足条件);有两根材料、长度相同,横截面积不同,用以探究导体的电阻与横截面积的关系(CD满足条件);还要有两根长度、横截面积相同,材料不同,用以探究导体的电阻和材料的关系(CE满足条件). 综上分析故选:BCDE. (2)导体的电阻不仅与导体的长度成正比,与横截面积成反比,还与导体的材料有关,而这四根电阻丝中有一根其材料与其它三根不同,因此该结论不正确. (3)当通过导体的电流相同时,根据欧姆定律可知,导体两端的电压与导体中的电流成正比,可以利用电压表的示数来反映导体电阻的大小. 根据欧姆定律可得:当导体两端的电压一定时,导体中的电流与导体的电阻成反比.因此要用电流表来反映电阻的大小,首先要保证导体两端的电压相等. 而在图2所示的电路中,当选择开关在不同位置时,不同的电阻丝接入电路. 不同电阻丝的阻值不同,导致了电路的总电阻不同,从而电路中的电流也不相同,滑动变阻器两端的电压也随之变化; 而电源电压不变,所以根据串联电路中电压的特点可知:电阻丝两端的电压等于电源电压减去滑动变阻器两端的电压,由于滑动变阻器两端的电压的变化,可以确定电阻丝两端的电压发生变化,因此该装置没有满足电压不变这一前提条件,所以这个电路不可行. 故答案为:(1)BCDE;(2)不正确;因为它们不是同种材料;(3)不能;实验过程中无法保证每次金属丝两端的电压不变.
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考点分析:
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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