小王同学想探究影响导体电阻大小的有关因素.他想到道路越细长就越难走,于是猜想电阻的大小与导体的长度和横截面积有关.为此,小王找来了同种材料制成的各种长度和横截面积的金属线,并用伏安法测得了各种规格金属线的电阻,数据如下表:
| 序号物理量 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 |
| 长度l(cm) | 10 | 20 | 40 | 10 | 20 | 40 | 10 | 20 |
| 横截面积S(mm2) | 1.0 | 1.0 | 1.0 | 2.5 | 2.5 | 2.5 | 4.0 | 4.0 |
| 电阻R(Ω) | 20 | 40 | 80 | 8 | 16 | 32 | 5 | 10 |
①在材料、横截面积相同的情况下,电阻R与长度L成________比;
②在材料、长度相同的情况下,电阻R与横截面积S成________比.
(2)若用该材料制成的导体,长为1m,横截面积为5mm2,其电阻R=________Ω.
试题答案
解:(1)分析序号1、2、3或4、5、6可得,长度与电阻的比值相等;故电阻R与长度L成正比;
分析序号1、4、7或2、5、8可得,电阻与横截面积的乘积相等,故电阻与横截面积成反比.
(2)已知R与L成正比,R与S成反比;从表中数据可知,当导体长度为10cm、横截面积为1mm2时,导体电阻为20Ω,因此R=×20Ω=40Ω.
故答案为:(1)正;反;(2)40.
试题解析
(1)在材料和横截面积相同时,只看序号1、2、3,或只看序号4、5、6;长度相同时,只看序号1、4、7,或只看序号2、5、8;从数据中即可找出它们的关系.
(2)根据电阻与长度的关系,电阻与横截面积的关系,利用数学思想求出电阻的大小.
点评:探究影响电阻大小的因素时,注意分析问题时,需运用控制变量法;通过实验数据归纳分析的能力,与数学的函数思想相联系.
