某科学兴趣小组为了探究导电液体在体积相同时,其电阻与长度的关系。同学们选取一段可拉伸的乳胶管(乳胶管是绝缘体),灌满某种导电液体,两端用金属塞堵住管口,形成一段

某科学兴趣小组为了探究导电液体在体积相同时,其电阻与长度的关系。同学们选取一段可拉伸的乳胶管(乳胶管是绝缘体),灌满某种导电液体,两端用金属塞堵住管口,形成一段

题型:不详难度:来源:
某科学兴趣小组为了探究导电液体在体积相同时,其电阻与长度的关系。同学们选取一段可拉伸的乳胶管(乳胶管是绝缘体),灌满某种导电液体,两端用金属塞堵住管口,形成一段长为10cm的封闭液柱。选择合适的电压表、电流表、滑动变阻器、电源等器材连接如图所示电路,电源电压保持12V不变。

(1)闭合开关前,滑动变阻器的滑片应处在    端(选填“A”或“B”)。
实验次数
1
2
3
4
液柱长度L/cm
10
15
20
25
液柱电阻R/Ω
300
670
1204
1870
(2)闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,当电压表示数为9V时,记录第1次电流表示数并计算出液柱的电阻。将乳胶管均匀拉长,重复上述实验,数据记录如右表。实验中第1次电流表的示数应是                    安。
(3)查阅资料得知:当材料和横截面积一定时,导体的电阻与其长度成正比。但是通过多次实验发现,当液柱长度变为原来2倍时,其电阻大大超过原来的2倍。请对此作出合理的解释:                                               
答案
(1)A   (2)0. 03 (3)乳胶管被拉长的过程中导电液体体积不变,液柱的横截面积变小,而横截面积变小会导致液柱电阻变大
解析

试题分析::(1)此时变阻器的滑片右边的电阻丝接入电路,故当滑片在最左端的A点处的电阻最大,故闭合开关前,滑动变阻器的滑片应处在A端.
(2)第一次实验中的电源电压是9V,其电阻是300Ω,所以此时通过该电阻的电流是
(3)当材料和横截面积一定时,导体的电阻与其长度成正比.但是通过多次实验发现,当液柱长度变为原来2倍时,其电阻大大超过原来的2倍,因为乳胶管被拉长的过程中液柱的横截面积变小,故横截面积变小导致液柱的电阻变大.
所以答案为:(1)A;(2)0.03;
(3)胶管被拉长的过程中液柱的横截面积变小,故横截面积变小导致液柱的电阻变大.
点评:电阻的大小与导体的材料、长度、横截面积和温度有关,即在其它条件相同的情况下,导体越长,其阻值越大;在其它因素相同的情况下,导体的横截面积越小,其阻值越大
举一反三
阅读短文,回答问题:
热 敏 电 阻
热敏电阻器对温度敏感,不同的温度下表现出不同的电阻值。按照温度特性不同分为正温度系数热敏电阻器(PTC)和负温度系数热敏电阻器(NTC)。PTC热敏电阻器在温度越高时电阻值越大,NTC热敏电阻器在温度越高时电阻值越低。热敏电阻器通常有陶瓷热敏电阻器和有机材料热敏电阻器。图甲、乙分别为这两种热敏电阻的阻温曲线图。

热敏电阻常用在过流保护上。室温下电阻较小,而当电路出现过大电流时,热敏电阻由于发热功率增加导致温度上升,当温度超过一定值(转变点)时,电阻瞬间剧增,电流迅速减小到安全值而起保护作用。故障排除后,热敏电阻还可正常使用,所以其又称为自动恢复保险丝。当温度超过转变点温度时,电阻随温度变化更大的更适宜制作自动恢复保险丝。
热敏电阻还用在温度控制及温度补偿上。生活中的电蚊香加热器(如图丙)就是采用图甲所示的陶瓷热敏电阻代替电热丝作为恒温加热器的,它的工作原理如图丁。航天器进入地球阴影时温度会急剧降低,航天器上的一些金属电阻元件的阻值会减小,而当太阳直射时温度又会升得很高,阻值会增大。这对需要精确工作的航天器而言,是致命的伤害。为防止这一现象的发生,可串联一热敏电阻对其进行补偿。

(1)图甲中的陶瓷热敏电阻在温度低于170℃时具有_______( PTC/NTC)效应。图乙中的有机材料热敏电阻属于__________( PTC/NTC)热敏电阻。
(2)航天器在太空工作,需给金属电阻元件串联一个________(有机材料/NTC)热敏电阻对温度进行补偿。
(3)在电路正常时,自动恢复保险丝消耗的电功率很_______。
(4)制作自动恢复保险丝适宜选择______(陶瓷/有机材料/NTC)热敏电阻。

(5)将图丙所示的电蚊香加热器接入电路后,其功率随时间变化的图象最可能的是   
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利用电流的热效应,家庭电路中加入了熔丝。(1)家庭电路中的熔丝熔断,可能的原因是             (填写序号):①使用的用电器总功率过大;②拉线开关中两根导线的线头相碰了;③插座中的两根导线的线头相碰了;④灯丝烧断了。(2)熔丝是由电阻率较大、熔点较______的铅锑合金制成的;同一个家庭电路中,熔丝         (选填“太粗”或“太细”)容易断,理由是                         
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LED灯是一种新型的高效节能光源,它的核心元件是发光二极管。二极管是由下列哪种材料制成
A.纳米材料B.金属材料C.半导体材料D.超导材料

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10秒内通过某导体横截面的电荷量为6库,通过该导体的电流为       安,该导体两端的电压为6伏,该导体的电阻为        欧。若将该导体两端的电压改变为10伏,它的电阻为       欧。
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为了纪念物理学家的杰出贡献,常以他们的名字命名物理量的单位。如:以安培命名电流的单位,以_________命名_________的单位。
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