不同材料的导电性能一般是不同的,如银的导电性能比铁强.电阻率p就是反映材料导电性能的物理量.为了弄清电阻率的大小与什么有关,小红提出如下猜想: 猜想1:电阻率与材料的长度有关; 猜想2:电阻率与材料的横截面积有关; 猜想3:电阻率与材料的种类有关. 然后,她找来不同规格的导线进行测量,实验数据见下表:
实验序号 | 材料 | 长度L/m | 横截面积S/m2 | 电阻率ρ | 电阻R/Ω | 1 | 铜 | 1.0 | 1.0×10-7 | 1.7×10-8 | 0..17 | 2 | 铜 | 2.0 | 1.0×10-7 | 1.7×10-8 | 0.34 | 3 | 铜 | 1.0 | 0.5×10-7 | 1.7×10-8 | 0.34 | 4 | 铁 | 1.0 | 1.0×10-7 | 1.0×10-8 | 1.0 | 5 | 镍铬合金 | 1.0 | 1.0×10-7 | 1.1×10-6 | 11.0 |
答案
(1)根据实验序号1、2中的数据可知,当导体的材料、横截面积都相同长度不同时,导体的电阻率大小相同,由此可知导体的电阻率与长度无关,从而可以排除猜想1; 根据实验序号1、3中的数据可知,当导体的材料、长度都相同横截面积不同时,导体的电阻率大小相同,由此可知导体的电阻率与横截面积无关,从而可以排除猜想2; 根据实验序号1、4、5中的数据可知,当导体的长度、横截面积都相同而材料不同时,导体的电阻率大小不同,由此可知,导体的电阻率大小与材料有关,从而可以确定猜想3正确. (2)根据实验序号1、2中的数据可知,当导体的材料、横截面积都相同长度不同时,导体的电阻不同,且导体的电阻大小与长度成正比. 根据实验序号1、3中的数据可知,当导体的材料、长度都相同横截面积不同时,导体的电阻不同,且导体的电阻大小与横截面积成反比. 根据实验序号1、4、5中的数据可知,当导体的电阻率不同时,导体的电阻也不相同,并且电阻率越大,导体的电阻也越大,由此可知,导体的电阻与电阻率成正比.综上分析导体的电阻R与长度L、横截面积S、导体材料的电阻率p的关系是:R=ρ. 故答案为:(1)3;(2)B. |
举一反三
是某实验小组在探究导体电阻大小与哪些因素有关的实验中所用导体的相关物理量的记录:
导体编号 | A | B | C | D | 长 度(m) | 1.0 | 1.0 | 1.0 | 0.5 | 横截面积(mm2) | 1.2 | 1.2 | 2.4 | 1.2 | 材 料 | 镍铬丝 | 锰铜丝 | 镍铬丝 | 镍铬丝 | 在探究“导体的电阻跟哪些因索有关”的问题时,老师引导同学们做了如下实验: (1)猜想:导体电阻可能与导体长度、横截面积、______、______有关.
(2)实验时,同学们用下图甲的实验装置分别把a、b、c、d四根金属丝接入电路A、B两点之问,探究情况如下表:
序号 | 材料 | 长度(m) | 横截面积(mm2) | 灯泡亮度 | a | 镍铬合金丝 | 1 | 1 | 较亮 | b | 镍铬合金丝 | 1 | 0.5 | 较暗 | c | 镍铬合金丝 | 2 | 0.5 | 最暗 | d | 铜丝 | 1 | 1 | 最亮 | 某同学利用如图电路,探究“导体电阻的大小与其长度的关系”,图中甲、乙、丙是镍铬合金丝,甲、乙长度相同,乙、丙粗细相同.实验中,根据______判断接入M、N两点间电阻的大小,选用的电阻丝是______.该同学完成上述探究后,继续进行研究物质导电性的实验,他采用如图所示的实验电路.用酒精灯对着取自白炽灯的玻璃芯柱加热,看到的现象是灯泡L会______.该实验说明______. | 同学们在综合实践活动中,对当地使用的地质温水发生了兴趣,决定进行实验探究.以下是他们的探究方案和过程,请你按要求填写所缺的内容. 【提出同题】地质温水的导电性与什么因素有关 【猜想与假设】地质温水的导电性与水的温度有关. 【设计实验】用电源、开关、电流表、电极、导线、烧杯、地质温水等组成的实验电路如图所示,要完成实验,还需要器材有加热器和______.
【进行实验】 (1)按图组装验装置. (2)测出水的温度并记录. (3)闭合开关,______并记录, (4)其他条件不变,改变水的______,重复(2)、(3)步骤, 【收集并整理实验教据】实验记录如下表
所示,请你在图中作出电流随温度变化的图象.
【分析与论证】实验结论:______. | 导体电阻大小的与导体的______,______,______,还与温度有关. |
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