将三根电阻丝a、b、c分别接到如图所示的电路中的M、N两点间,其电流大小如表所示的结果,由此判断电阻最大的是______________;如果三者材料、长度都相同,则最粗的电阻丝是______________。
点拨:电阻是导体对电流阻碍作用大小的物理量,在电源电压一定时,阻碍作用越大,电阻越大,电流越小。通过判断可以知道a导线的电阻最大,c导线的电阻最小,导体的横截面积越大,电阻越小,所以在同等条件下,c最粗。
全解:a c
回味:导体的电阻是导体对电流的阻碍作用,但必须使导体两端的电压相同,才具有可比性(控制变量法)。
假设让你架设一条输电线路,在铜线和铝线之间选择,较为合适的应是______________线。因为_________________________________。
点拨:在不同情况下,人们使用导体或绝缘体是不同的,如果用于传导电流,则电阻越小越好,在阻碍电流时,电阻越大越好。所以输电线的电阻越小越好,可以用铜。
误解:铜 铜的电阻小 没有注意用控制变量法,电阻和电阻率是不同的物理量
全解:铜 相同长度和横截面积的铜导线的电阻小(或铜导线的电阻率小)
诊断:在实验中要注意控制变量的方法,否则实验结果不全面,甚至是错误的。
某同学在研究电阻大小与哪些因素有关的实验时,给一段导线通以1A的电流时,电阻为5欧,如通以3A的电流时,其电阻____________5欧;不通电时,其电阻___________5欧。(填“大于”、“小于”或“等于”)
点拨:电阻的大小与导体的材料、长度和横截面积等因素有关,与电流的大小与电压的高低等因素都无关。
全解:等于 等于
回味:电阻是导体的一种性质,与电流与电压无关。在实验探究时,是利用电流的大小反映电阻的大小的,但电流并不能改变电阻。
小明在实验室做电学实验时,桌面上有以下器材:两根长度相同但横截面积不同的镍铬合金线、一个电源、一个电流表、一只滑动变阻器、一个开关、若干根导线,现需要研究的课题是:(1)导体的电阻跟它的横截面积的关系;(2)导体的电阻跟它的长度的关系(3)导体的电阻跟它的材料的关系。利用上述实验器材,可以完成的研究课题是( )
A.只有(1) B.只有(2) C.(1)和(2) D.(1)(2)和(3)
分析:导体的电阻是导体本身的一种性质,它的大小由导体的长度、横截面积、材料决定,它还与外界的温度有关。在探究影响电阻大小的因素时,常采用控制变量法,由此可知,控制导体的长度、横截面积相同,可以研究电阻与导体材料的关系;控制导体的材料、横截面积相同,可以研究电阻与导体长度的关系控制导体的材料、长度相同,可以研究电阻与导体横截面积的关系。由电阻的概念知,将不同的导体接在同一电源上,由电流表所示导体中的电流大小可判断出导体电阻的大小。本题两根导线长度、材料相同,横截面积不同,因此所研究的课题(1)可完成,又由于可改变一根镍铬合金线接入电路中的长度,因此所研究的课题(2)也可完成。
全解:C
回味:本题应全面考虑导体本身有哪些因素影响导体电阻的大小。若遗漏条件,在用控制变量法设计课题研究的步骤中,就会出现如选项A、B、D所出现的错误。在研究影响电阻的因素时,若没指明温度怎样变化,通常认为温度不变。
某中学物理课外兴趣小组的同学想探究影响导体电阻大小的因素,他们想到出电影院时门越窄,通道越长则人流越难通过,由此猜想导体电阻的大小可能与导体的长度和横截面积有关,于是他们找来了同种材料制成的各种长度和横截面积的金属丝,并设计了下图甲所示的电路。
(1)连接电路时,开关S应处于_________状态(选填“断开”或“闭合”)。闭合开关前滑动变阻器的滑片P应置于_________。
(2)请你根据电路图,在上图乙中用笔画线代替导线连接好实物电路。
(3)经过测量,他们得到了下表所示的数据:
序号 物理量 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | …… |
长度L/m | 2.0 | 4.0 | 6.0 | 2.0 | 4.0 | 6.0 | 2.0 | 4.0 | 6.0 | …… |
横截面积S/mm2 | 1.0 | 1.0 | 1.0 | 2.0 | 2.0 | 2.0 | 4.0 | 4.0 | 4.0 | …… |
电阻R/Ω | 2.0 | 4.0 | 6.0 | 1.0 | 2.0 | 3.0 | 0.5 | 1.0 | 1.5 | …… |
比较表中的第l、2、3组数据,你能得到的结论是:__________________;分析表中数据,你还能得到的结论是__________________________。
点拨:在研究导体电阻与哪些因素有关时,利用了控制变量的方法。
全解:(1)断开;电阻最大值处 (2)答案如图
(3)导体横截面积相同时,导体越长,电阻越大:导体长度相同,横截面积越大,电阻越小
回味:在描述实验结论时要注意语言的完整性。
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