实验室有如下器材:两根长度相同、横截面积不同且没有绝缘外层的镍铬合金丝,一个电压不变的电源,一只电流表,一个保护电阻R0,一个开关,导线若干.要求探究下列两个问题:
A.探究导体的电阻与它的横截面积的关系;
B.探究导体的电阻与它的长度的关系.
①在方框中画出实验电路图.
(用表示镍铬合金丝)
②连接好实验电路后,完成探究任务A.需要进行的主要实验操作和需要记录的测量数据是:________,分析记录数据就得到导体电阻与横截面积的关系.
③完成探究任务B需要进行的主要实验操作和需要记录的测量数据是:________,分析记录数据就得到导体电阻与长度的关系.
④通过探究可得出的结论是:________.
试题答案
将两根镍铬合金丝分别全部接入电路,记录电流表对应的读数 将同一根镍铬合金丝的全部长度和部分长度分别接入电路中,记录电流表对应的读数 材料(和温度)一定时,导体的电阻与长度成正比,与横截面积成反比
试题解析
探究影响电阻大小的因素时,设计实验方案要使用控制变量法,如探究电阻与长度的关系,应该选择材料相同和横截面积相同,长度不同的导体;观察实验现象时要使用转换法,将电阻的大小通过电流的大小来反映.
解答:①将电源、保护电阻、开关电流表以及镍铬合金丝串联即可,电路图如下图所示
②探究导体的电阻与它的横截面积的关系时,需保持镍铬合金丝的长度相同,因此将两根镍铬合金丝分别全部接入电路,记录电流表对应的读数;
③探究导体的电阻与它的长度的关系时,需将同一根镍铬合金丝的全部长度和部分长度分别接入电路中,记录电流表对应的读数;
④材料(和温度)一定时,导体的电阻与长度成正比,与横截面积成反比.
故答案:(2)将两根镍铬合金丝分别全部接入电路,记录电流表对应的读数;
(3)将同一根镍铬合金丝的全部长度和部分长度分别接入电路中,记录电流表对应的读数;
(4)材料(和温度)一定时,导体的电阻与长度成正比,与横截面积成反比.
点评:题中重点是能够根据控制变量法的思想设计和进行实验,要求学生熟悉控制变量法实验的一般步骤和思路;并且能设计符合要求的电路.
