某小组同学在学习了欧姆定律后,对探究实验 “ 影响导体电阻大小的因素 ” 进行了改良,结合实验室所提供的几种规格的导体(如表 1 ),设计了如图 1 所示的电路图。
导体代号 | 长度 /m | 横截面积 /mm 2 | 材料 |
A | 1.0 | 0.2 | 锰铜 |
B | 1.0 | 0.4 | 锰铜 |
C | 1.0 | 0.6 | 锰铜 |
D | 0.5 | 0.4 | 锰铜 |
E | 1.5 | 0.4 | 锰铜 |
F | 1.0 | 0.6 | 镍铬合金 |
G | 1.0 | 0.6 | 铁 |
表 1
( 1 )图 1 中,将三个电阻串联是为了保证 ___________ 三(选填 “ 电压 ” 或 “ 电流 ” )相等;
( 2 )在探究 “ 导体电阻与横截面积的关系 ” 时, R 1 、 R 2 、 R 3 分别选用 A 、 B 、 C 三段导体。某次读数,电压表 V 1 示数为 1.5V 、 V 2 示数为 0.7V ,电压表 V 3 示数如图 2 所示为 ___________V 。由欧姆定律分析得出,电压表示数越大,导体电阻越 ___________ (选填 “ 大 ” 或 “ 小 ” )多次调节滑动变阻器重复读数,可得出结论:材料和长度相同时,横截面积越大,导体电阻越 ___________ (选填 “ 大 ” 或 “ 小 ” );
( 3 )在探究 “ 导体电阻与长度的关系 ” 时,选用 B 、 ___________ 和 ___________ (填导体代号),重复上述操作,可得出结论:材料和横截面积相同时,长度越长,导体电阻越大;
( 4 )本实验主要运用的物理方法是 ___________ (选填 “ 控制变量法 ” 或 “ 模型法 ” )。
电流 0.5 大 小 D E 控制变量法
【详解】( 1 ) [1] 将三个电阻串联是为了保证电流相等,因为串联时,电流处处相等。
( 2 ) [2][3][4] 如图 2 所示为电压表,选择小量程,分度值为 0.1V ,故读数为 0.5V ;由欧姆定律分析得出,电阻之比为
电阻之比即为电压之比,电压表示数越大,导体电阻越大;电压表 V 1 示数为 1.5V 、 V 2 示数为 0.7V ,电压表 V 3 示数为 0.5V 可知,导体的电阻越变越小,而从 A 、 B 、 C 三段导体横截面积越变越大,故可以得出结论:材料和长度相同时,横截面积越大,导体电阻越小。
( 3 ) [5][6] 在探究 “ 导体电阻与长度的关系 ” 时,应该控制材料和横截面积相同时,长度不同,故选择 B 、 D 、 E 三段导体进行实验。
( 4 ) [7] 探究 “ 影响导体电阻大小的因素 ” ,有材料、长度、粗细都影响电阻的大小,有多个变量影响实验结果,故需要采用控制变量法。