Question

【題目】某興趣小組要探究電阻的大小與哪些因素有關(guān)。他們設(shè)計了如圖甲所示的實驗電路，電源電壓不變，保持滑動變阻器滑片位置不變，分別將a、b、c、d四根電阻絲接入電路，得到表格所示的數(shù)據(jù)。

導(dǎo)體編號	長度/m	橫截面積/mm2	材料	電流大小/A
a	0.5	0.4	錳銅合金	0.20
b	0.5	0.4	鎳鉻合金	0.16
c	0.5	0.2	鎳鉻合金	0.08
d	1.0	0.2	鎳鉻合金	0.04

（1）在MN間分別接入a、b電阻絲，探究的是電阻跟導(dǎo)體的_____的關(guān)系。a電阻絲的阻值_____b電阻絲的阻值（填“大于”、“等于”或“小于”）。

（2）要探究電阻與橫截面積的關(guān)系，可選擇_____（填編號）進行實驗。其結(jié)論是：其它因素相同時，導(dǎo)體橫截面積越大，導(dǎo)體的電阻越_____。

（3）某同學(xué)在MN間接入d電阻絲后，又在其兩端并聯(lián)一塊電壓表，這樣測出了d電阻絲的電阻大小，其測量原理是_____。畫出實驗電路圖（電阻絲可看成定值電阻）。

（________）

（4）另一位同學(xué)不用電壓表，在已知滑動變阻器最大阻值為R0的情況下，利用甲圖電路測出d電阻絲的電阻大小，操作如下：

①在MN之間接入d電阻絲，閉合開關(guān)，將滑片P滑到最左端，讀出電流表示數(shù)為I1；

②將滑片P滑到最右端，讀出電流表示數(shù)為I2；

③d電阻絲的阻值表達式為Rd＝_____（用I1、I2、R0表示）。

Answer 1

【答案】材料 小于 bc 小 R＝

【解析】

（1）通過觀察電流表的示數(shù)或燈泡的亮度來比較電阻絲電阻的大小；從兩次電流表示數(shù)大小可以比較連入導(dǎo)線的電阻大小；

（2）導(dǎo)體的電阻跟導(dǎo)體的長度、橫截面積和材料有關(guān)，當(dāng)研究電阻與導(dǎo)體長度的關(guān)系時，應(yīng)控制其它的因素不變；

（3）根據(jù)用伏安法測量出電阻，畫出電路圖；

（4）題目中只有一個電流表、滑動變阻器電阻、未知電阻，測量未知電阻阻值，肯定要根據(jù)滑動變阻器的特殊點，電源電壓不變進行設(shè)計。

（1）a、b電阻絲的長度、橫截面積相同，材料不同，故研究電阻與材料的關(guān)系；閉合開關(guān)，通過觀察電流表的示數(shù)和燈泡的亮度來比較電阻絲電阻的大小；a中電流較大，說明電阻較小。即a電阻絲的阻值小于b電阻絲的阻值；

（2）要探究電阻與橫截面積的關(guān)系，需要控制材料、長度相同，改變橫截面積，bc兩次實驗符合要求；

由圖知b的橫截面積大，電流大，說明電阻小，故其結(jié)論是：其它因素相同時，導(dǎo)體橫截面積越大，導(dǎo)體的電阻越小。

（3）根據(jù)用伏安法測量出電阻，電路圖如圖所示：

（4）步驟如下；

①將在MN之間接入d電阻絲，閉合開關(guān)，將滑片P滑到最左端，移動滑動變阻器使接入電阻為零，讀出電流表示數(shù)為I1；

②②將滑片P滑到最右端，滑動變阻器到最大阻值處，讀出電流表示數(shù)為I2；

計算方法：

當(dāng)滑動變阻器的電阻為零時，只有被測電阻Rd接入電路，測得電流為I1，電源電壓為I1Rd，

當(dāng)滑動變阻器的電阻最大為R0時，R0與Rd串聯(lián)，測得電路電流為I2，電源電壓為I2（R0+Rd），

所以根據(jù)電源電壓不變：I1Rd＝I2（R0+Rd），解得：。