组卷网 > 初中物理综合库 > 电磁学 > 电压和电阻 > 电阻 > 探究影响导体电阻大小的因素 > 探究影响导体电阻大小实验电路的设计及连接
题型:实验题 难度:0.65 引用次数:19 题号:20607139
某科技兴趣小组在实验室看到若干长方体金属导体。它们的材料相同,外形都如图甲所示。他们想探究该种导体电阻与厚度及边长的关系。在老师的帮助下,他们测量了部分导体的厚度h、边长a和电阻R(在测量电阻时,老师要求导体都要按照图乙所示的方式通过导线接入电路;实验时环境温度保持不变。)
   

次数

厚度h/mm

边长a/mm

电阻R/×103Ω

1

1

5

1.6

2

1

10

1.6

3

1

15

1.6

4

1

20

1.6

5

2

10

0.8

6

4

10

0.4

7

5

10

0.32

根据以上信息,请回答下面问题:
(1)分析表格中的数据可得:该种导体电阻大小与边长a_______(选填“有关”或“无关”),与厚度h_______(选填“正比”或“反比”);
(2)从该种导体中,选取了厚度h之比为2:3、边长a之比2:1的两个导体R1R2,按图丙方式串联后接在闭合电路中,设两端的R1电压为U1R2两端的电压为U2,则U1:U2________。并联后接在电压不变的闭合电路中,经过R1电流为I1,经过R2电流为I2,则I1:I2________
(3)有一种材料,它的导电性介于导体和绝缘体之间,这种材料称为________材料,电脑的微处理器就是由成千上万个这种材料制成的元件组成;某些材料在特定温度下,电阻接近于零,这种材料物理学上称之为_______材料,此处的特定温度通常_______(选填“很高”、“接近常温”或“很低”)。

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【推荐1】如图所示是探究影响导体电阻大小因素的实验电路,下表给出了可供选择的几种导体,分别用A、B、C、D四个字母代替。
导体代号长度(m)横截面积(mm2材料
A0.60.4镍铬合金
B1.00.4镍铬合金
C0.60.8镍铬合金
D0.60.8锰铜
(1)实验中,通过观察电流表的示数或小灯泡的亮度可以判断接入电路中导体电阻的大小,除此之外,小灯泡在电路中的另一个作用是__
(2)分别将A,C两导体接入电路进行实验,发现接入C导体时,电流表的示数比接入A导体时的大,说明导体的电阻与导体的__有关。
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【推荐2】小华、小明和小青在探究“影响导体电阻大小的因素”的实验时,做出了猜想,导体的电阻可能与:①导体的长度有关、②导体的横截面积有关、③导体的材料有关.实验室提供了4根电阻丝,其规格、材料如表格所示.他们已经完成了下图的部分实物连接(接点MN待接入电阻线).
编号材料长度/m横截面积/mm2
A镍铬合金0.251.0
B镍铬合金0.501.0
C镍铬合金0.252.0
D锰铜合金0.251.0

(1)有同学觉得图中的R是多余的,你认为R是否可以去掉,为什么?答:________________
(2)为了验证猜想②,可依次把MN________(填写表格中导线的“编号”)两根导线的两端相连,闭合开关,记下电流表的示数,分析比较这两根电阻丝电阻的大小
(3)继续多次实验,得出完整的实验结论后,细心的小华联想到,最近几年、我国城乡许多地区进行输电线路的改造,将原来细的铝质输电线换成较粗的铝质输电线,这样就_______(选填“增大”或“减小”)了输电线的电阻,从而可以减小输电线上的电能损失.
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【推荐3】我们已经知道导体的电阻是导体本身的一种性质,它的大小与导体的长度、横截面积和材料有关。进一步研究表明,在温度不变时,导体的电阻跟导体的长度成正比,跟导体的横截面积成反比,这个规律叫做电阻定律,用公式表示为,其中RLS分别表示导体的电阻、导体的长度和横截面积。ρ是反映材料导电性能的物理量,我们把它叫做材料的电阻率。材料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;
于是小红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R

电阻率ρ

1

1.0

1.0×10-7

0.17

1.7×10-8

2

2.0

1.0×10-7

0.34

1.7×10-8

3

1.0

0.5×10-7

0.34

1.7×10-8

4

1.0

1.0×10-7

1.0

1.0×10-7

5

镍铬合金

1.0

1.0×10-7

11.0

1.1×10-6


(1)写出电阻率ρ在国际单位制中的单位是_____
(2)分析比较实验序号_____的数据,可以初步确定猜想1是_____(选填“正确”或“错误”)的;
(3)分析比较实验序号_____的数据,可以初步确定猜想2是_____(选填“正确”或“错误”)的;
(4)分析比较实验序号1、4、5的数据,可得到的初步结论是_____
(5)本实验研究采用的方式是_____
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