为了研究“导体对电流的阻碍作用与哪些因素有关”,某小组同学做了如图所示12的实验.他们选用材料相同,长度、横截面积不同的若干导体,进行了多次实验。实验中分别将各
题型:不详难度:来源:
为了研究“导体对电流的阻碍作用与哪些因素有关”,某小组同学做了如图所示12的实验.他们选用材料相同,长度、横截面积不同的若干导体,进行了多次实验。实验中分别将各种规格的导体接在某一电压恒定的电源两端,用电流表测量通过导体对电流的阻碍作用的大小,并记录实验数据。下面表格中是经整理后的实验数据.
实验序号
| 导体的材料
| 导体的长度/米
| 导体的横截面积/10-6米2
| 通过导体的电流/安
| 1
| 镍铬合金
| 0.5
| 0.5
| 1
| 2
| 镍铬合金
| 0.75
| 0.75
| 1
| 3
| 镍铬合金
| 1.0
| 1.0
| 1
| 4
| 镍铬合金
| 0.5
| 1.0
| 2
| 5
| 镍铬合金
| 0.75
| 1.5
| 2
| 6
| 镍铬合金
| 1.0
| 2.0
| 2
| 7
| 镍铬合金
| 0.4
| 1.0
| 2.5
| 8
| 镍铬合金
| 0.6
| 1.5
| 2.5
| 9
| 镍铬合金
| 0.8
| 2.0
| 2.5
| (1)小组同学为了了解导体对电流的阻碍作用是否与导体的长度有关,他们应该分析比较实验 序号 中的数据及相关条件. (2)分析比较实验序号1、4(或2、5或3、6)中的数据及相关条件,可得出的初步结论是 . (3)请进一步综合分析比较表中的数据及相关条件,并归纳得出结论。 ①分析比较1、2、3或4、5、6或7、8、9数据及相关条件,可得出: . ②分析比较1、2、3和4、5、6和7、8、9数据及相关条件,可得出: . (4)通过实验该组同学得出:导体对电流的阻碍作用大小与导体的材料、长度和横截面积大小有关。你认为根据他们的实验能否得出上述结论,请说明理由。 |
答案
(1)3、4、7(或5、8或6、9) (2)导体的材料和长度相同时,横截面积越大,导体对电流的阻碍作用越小; (3)①同种材料的导体,长度和横截面积的比值相同,导体对电流的阻碍作用相同; ②同种材料的导体,长度和横截面积的比值越大,导体对电流的阻碍作用越大; (4)不能,实验中没有用长度、横截面积相同而材料不同的导体进行研究,不能得出导体对电流的阻碍作用与导体材料的关系 |
解析
考点: 分析:在导体两端的电压相同时,用通过导体的电流大小表示导体对电流的阻碍作用,通过的电流越大,表示导体对电流的阻碍作用越小; (1)探究导体对电流的阻碍与导体的长度是否有关,根据控制变量法应分析比较导体的长度为变量,其它的各因素保持不变的实验数据. (2)对实验数据按分组分别分析比较,找出不变量和变量,找出它们的变化关系,然后利用控制变量法得出结论. (3)根据控制变量法要得出“导体对电流的阻碍作用大小与导体的材料、长度和横截面积大小有关”的结论,应有探究导体对电流的阻碍作用大小与导体的材料的关系. 解答:解:(1)根据控制变量法,要探究导体对电流的阻碍与导体的长度是否有关,应只改变导体的长度,其它的各因素保持不变,则符合条件的实验数据有:3、4、7(或5、8或6、9). (2)实验序号1、4(或2、5或3、6)中的数据的特点是导体的材料和长度相同时,横截面积越大,导体对电流的阻碍作用越小;故可得出的结论是:导体的材料和长度相同时,横截面积越大,导体对电流的阻碍作用越小. (3)①分析比较1、2、3或4、5、6、或7、8、9数据时,虽导体的长度和横截面积都不同但它们的比值是相同的,故可得出:同种材料的导体,长度和横截面积的比值相同时,导体对电流的阻碍作用相同; ②根据比值的变化可分析:1、2、3和4、5、6和7、8、9; 得出:同种材料的导体,长度和横截面积的比值越大,导体对电流的阻碍作用越大. (4)不能.实验中没有用长度、横截面积相同的不同材料的导体进行研究,不能得到导体对电流阻碍作用与导体材料的关系. 故答案为:(1)3、4、7(或5、8或6、9); (2)导体的材料和长度相同时,横截面积越大,导体对电流的阻碍作用越小; (3)①同种材料的导体,长度和横截面积的比值相同时,导体对电流的阻碍作用相同; ②1、2、3和4、5、6和7、8、9; 同种材料的导体,长度和横截面积的比值越大,导体对电流的阻碍作用越大. (4)不能.实验中没有用长度、横截面积相同的不同材料的导体进行研究,不能得到导体对电流阻碍作用与导体材料的关系. 点评:本题主要考查了学生根据实验数据归纳得出结论的能力,解决本题的关键是利用控制变量法分析变量和不变量. |
举一反三
某小组通过实验测量铅笔芯电阻大小如图所示,请观察铅笔芯的异同,猜想:“电阻的大小与什么因素有关?”答: (13) 、 (14) 。(写出两个因素即可)
为了验证猜想他们按如图所示的器材进行实验,如果他们要研究导体的材料对电阻的影响,应选择图17中的 (15) 分别接入电路中的E、F之间。
实验 序号
| 材料
| 长度 (米)
| 横截面积 (米2)
| 电流 (安)
| 1
| 镍铬
| 1
| S
| 0.4
| 2
| 镍铬
| 1
| 2S
| 0.8
| 3
| 镍铬
| 0.5
| S
| 0.8
| 4
| 锰铜
| 1
| S
| 0.7
|
他们继续进行实验后将数据记录在表格中。 (1)分析比较实验序号______(16)______中的数据及相关条件,可得出的初步结论是:同种材料、横截面积相同的导体,长度越长,导体的电阻越大。 (2)分析比较实验序号1、2中的数据及相关条件,可得出的初步结论是:___(17)_____。 (3)在整个实验中他们除了控制温度保持不变外,还应控制 (18)不变,才能通过电流大小来比较导体的电阻大小。 |
图(a)、(b)所示电路的电源电压相等且不变,若电流表A1、A3的示数相等,则电阻R、R1、R2的大小关系有
A R=R1+R2。 B R=R1。 C R>R2。 D R<R2。 |
(4分)在探究影响导体电阻大小的因素时,小明、小红两位同学
作出了如下猜想: ①导体的电阻与导体的长度有关 ②导体的电阻与导体的横截面积有关 ③导体的电阻与导体的材料有关 D两根电阻丝进行实验,是为了验证猜想 ▲ (填序号). (2)实验中将电阻丝分别接在图所示的a、b两点间,有同学认为:通过观察灯泡亮度变化可粗略比较电阻丝阻值的大小,老师指出:此实验中这种方法不可取.这是因为电源电压一定时,所选电阻丝的阻值相差太小,灯泡亮度变化 ▲ 选填(“明显”或“不明显”),要能比较准确比较电阻丝阻值的大小,可在原电路中串联接入 ▲ . |
20世纪初,科学家们发现,某些物质在温度低到一定程度时,电阻就变成了零,这就是_____现象,用具有这种性质的材料可以制成_____材料.这种材料如果能应用于实际,将会给人类带来很大的好处,如远距离送电时,可以大大降低由于电阻引起的电能_____,制造电子元件时,由于没有电阻,不必考虑散热问题,元件可以______,实现微型化. |
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