小明学习知道:导体的电阻与导体的材料、长度和横截面积有关.他想进一步研究电阻与长度和横截面积的定量关系,于是他利用镍铬合金丝进行实验,得到数据填入表格:
试验次数 |
长度L/m |
横截面积S/mm2 |
电阻R/Ω |
1 |
1 |
1 |
1.1 |
2 |
1 |
2 |
0.55 |
3 |
2 |
1 |
2.2 |
4 |
2 |
2 |
1.1 |
5 |
1.5 |
2 |
___ |
(1)在长度一定时,图线 (选填“a”或“b”)能够正确的表示镍铬合金丝的电阻与横截面积关系.
(2)由数据推断:导体电阻与长度、横截面积的关系为:R=k (k为常数),对于镍铬合金丝来说,k= (写上数值和单位).
(3)请将表格中空格填上._ __
在测量小灯泡正常发光时的电阻的实验中,选用的电源电压为4.5V,小灯泡的额定电压为2.5V,图甲是未连接完整的实验电路。
(1)连接实验电路的过程中开关应_______,滑动变阻器的滑片应在____________处.
(2)请你用笔画线代替导线,将图甲所示的实验电路连接完整(要求滑动变阻器的滑片P向左移动时,电流表的示数变大).
(3)闭合开关后,当电压表的示数如图乙所示时,其读数为________V;若要测得小灯泡正常发光时的电阻,滑片P应向________(选填“A”或“B”)端移动.
(4)实验时闭合开关,两表均有示数,若将小灯泡从灯座中取走,电压表______示数,电流表______示数(两空均选填“有”或“无”).
(5)改变滑片P的位置,获得多组对应的电压、电流值,绘制了如图丙所示的I﹣U图象.由图象可知,小灯泡正常发光时的电阻是_______Ω.
在做"影响电阻大小的因素"实验时,需要在电压相同的条件下,比较通过
不同导线的电流,分析归纳出决定电阻大小的因素,下表是几种实验用导线的参数.
导线代号 |
A |
B |
C |
D |
E |
F |
G |
长度/m |
1.0 |
0.5 |
1.5 |
1.0 |
1.2 |
1.5 |
0.5 |
横截面积/mm2 |
3.2 |
0.8 |
1.2 |
0.8 |
1.2 |
1.2 |
1.2 |
材料 |
锰铜 |
钨 |
镍铬丝 |
锰铜 |
钨 |
锰铜 |
镍铬丝 |
(1)为研究电阻与导体材料有关,应在表中选用导线C和导线________。
(2)为研究电阻与导体的长度有关,应在上表中选用导线C和导线_______。
(3)在上表中选用导线A和导线D,可以研究电阻与导线_______的关系.
某物理学习小组在“测量定值电阻阻值”的实验中:
(1)甲图中滑动变阻器上的一根导线松动了,该导线应该接在滑动变阻器的 接线柱。
(2)闭合开关前,滑动变阻器的滑片P应移到 端(选填“A”或“B”)。
(3)小组同学在连线时,不小心将线连错了,开关闭合后,移动滑动变阻器的滑片P时,发现电流表示数变大,电压表示数却变小,产生这一现象的原因是 。
(4)纠正错误后,移动滑动变阻器的滑片P,使电压表的示数为3 V时,电流表的示数如图乙,则该定值电阻阻值为 Ω。他们认为这个结果就是定值电阻的准确阻值,你认为合理吗? ,理由是 。
在“探究导体的电阻跟哪些因素有关”的实验中:
(1)甲同学的猜想是:①电阻可能与导体的材料有关。 乙同学的猜想是:②电阻可能与导体的温度有关。丙同学的猜想是:③电阻可能与导体的横截面积有关。根据你掌握的电学知识,你认为:④电阻还与
有关。
(2)现有金属材料甲和金属材料乙制成的各种不同规格的金属丝,规格如右表。选用导线A和B进行实验,可以探究 (选填“甲”“乙”或“丙”)同学的猜想。要想探究猜想①应该选用 (选上面表格中导线的字母代号)两根导线进行实验。
学习了电流、电压和电阻知识后,同学们发现电流与水管中的水流相似,电压与水压差相似.小明和同学们提出:导体对电流的阻碍作用可能与水管对水流阻碍作用相似,所以针对影响导体电阻大小的因素,他们提出了以下猜想:
猜想一:(类比管道长短)导体电阻大小可能与导体的长度有关;
猜想二:(类比管道粗细)导体电阻的大小可能与导体的横截面积有关.
于是他们从实验室老师那儿借来了某合金材料制成的各种长度和横截面积的电阻丝,并设计了如图甲所示的电路.
(1)电路连好后,闭合开关前滑动变阻器的滑片P应置于 (选填“a”或“b”)位置.
(2)检查电路后,闭合开关,电流表的示数如图乙所示,则电路中电流为 A.
(3)电路连接正确后,他们经过认真测量,得到了下表所示的数据:
物理量/序号 |
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 |
… |
比较表中数据,要验证他们的猜想一,可选 组数据做比较;
比较表中数据,要验证他们的猜想二,可选 组数据做比较;
(4)本实验采用的研究方法是 .
(5)实验结束后,细心的同学发现还有一个影响电阻的因素没有研究,这个因素是 .
如图中的甲图是小明同学在“测量小灯泡电阻”的实验中所连接的实物图,灯泡的额定电压是2.5V,电阻约为9Ω.
(1)为了尽可能减小误差,请你帮助小明将电流表、电压表正确连入电路.
(2)在闭合开关前,应将滑片放在 (选填“A”或“B”)端.
(3)调节滑动变阻器,当小灯泡正常发光时,电流表示数如图乙所示,则小灯泡此时的电阻是 Ω.
(4)小明分别测出了灯泡在暗、亮、很亮三种情况下灯泡的电阻值,发现阻值不相等,他检查操作过程无失误,请你帮助小明分析造成这种结果的原因是 .
做测定电阻阻值的实验.
(1)小明根据图1所示的电路图,将图2中的实验器材连接成实验电路.同小组的小亮在检查时认为,从实验目的来看,实验电路上有一根导线连接错了,建议小明改接.
①请你在接错的那根线上打“×”;
②另画一根导线,使电路连接正确;
③如果不改接这根导线,对实验的影响是: .
(2)小明将电路改接正确后,合上开关,调节变阻器的滑片到某位置时,电压表和电流表的指示如图3所示,则电压表的读数是 V,电流表的读数是 A,被测电阻Rx的阻值是 Ω.
(3)小明和小亮为他俩在全班首先获得测量结果而高兴,准备整理实验器材结束实验.你认为他们的实验真的结束了吗?你会给他们提出什么建议呢?
①写出你的建议: ;
②你提出这个建议的目的是: .
某同学想用电流表、电压表测量一段电阻丝R的电阻,电源是两节新干电池。他已连接了部分电路,如图甲所示。请你接着完成下列步骤:
(1)选电压表合适的量程,用笔画线代替导线,将电路补画完整.并在丙中画出对应电路图。
(2)当电压表示数为2.4V时,电流表的示数如图乙所示,这时电路中的电流是 A,电阻丝的电阻为 Ω.这位同学通过改变被测电阻两端的电压,共测得三组对应的电压值和电流值,最后算出电阻的平均值,这样做的目的是 。
(3)不改变上面连好的电路,用它还可以完成的实验是 。
(4)若将上面实验中的定值电阻R换成小灯泡,在多次测电阻的过程中,发现当电压表的示数增大时,电压表与电流表示数的比值将增大,造成这一现象的原因是 。
在温度一定的条件下,做“研究决定导体电阻大小因素”的实验,采用了控制变量的方法。下表给出了实验中所用到的导体的情况。
导体代号 |
A |
B |
C |
D |
E |
F |
G |
长度(m) |
1.0 |
0.5 |
1.5 |
1.0 |
1.2 |
1.5 |
0.5 |
横截面积(mm2) |
3.2 |
0.8 |
1.2 |
0.8 |
1.2 |
1.2 |
1.2 |
材 料 |
锰铜 |
钨 |
镍铬丝 |
锰铜 |
钨 |
锰铜 |
镍铬丝 |
选择C、F两根导体进行对比,是为了研究导体电阻大小与__________是否有关;选择C和__________两根导体进行对比,是为了研究导体电阻与长度的关系;为了研究导体电阻与横截面积的关系,应选择的两根导体是__________。(填写导体的代号)
在探究影响导体电阻大小的因素时,小明作出了如下猜想:①导体的电阻可能与导体的长度有关;②导体的电阻可能与导体的横截面积有关;③导体的电阻可能与导体的材料有关。实验室提供了4根电阻丝,其规格、材料如下表所示。
编号 |
材料 |
长度/m |
横截面积/mm2 |
A |
镍铬合金 |
0.5 |
0.5 |
B |
镍铬合金 |
1.0 |
0.5 |
C |
镍铬合金 |
0.5 |
1.0 |
D |
锰铜合金 |
0.5 |
0.5 |
|
(1)按照图示“探究影响导体电阻大小因素”的实验电路,在M、N之间分别接不同的导体,则通过观察
来比较导体电阻的大小;学习了电学知识后,小明对影响电阻大小的部分因素进行了进一步的探究,器材有:开关、电流表、电源(电压恒为1.5V)各一个,三根完全相同的合金丝,导线若干.
【实验过程】电路如图1所示,将合金丝以不同方式接入电路A,B之间,闭合S后,记录的数据如表:
回答下列问题:
(1)图2是一根合金丝接入电路时电流表的读数,请将其填入表格中.
(2)导体电阻的大小跟材料、长度、横截面积的关系.
A.电阻的大小与长度的关系是: ;
B.电阻的大小与横截面积的关系是: ;
(3)进行多次测量的目的是 .
(4)此实验也可以得出电流与电阻的关系是: .
(5)用上述合金材料制成常1m,横截面积1mm2的电阻丝的阻值为1Ω.而实验中所用合金丝的横截面积为0.5mm2,则一根合金丝的电阻为 Ω,长度为 m.
在探究“电阻的大小与什么因素有关”的实验时,如图是某实验小组进行探究的实验装置,演示板上固定了四条合金电阻线,a、b、c的长度均是lm,d的长度是0.5m;a、b、d的横截面积相同,c的横截面积比a、b的小;a、c是镍铬合金线,b、d是锰铜合金线.
(1)依次把M、N跟b和d的两端连接,闭合开关,记下 示数,通过比较 的不同来分析比较b、d两根合金线电阻的大小,可探究电阻跟 的关系,其结论是: .
(2)类似步骤(1),依次把M、N跟 的两端连接,可探究电阻跟材料的关系.
在做“决定电阻大小的因素”的实验时,为了便于研究,采用控制变量法,即每次需挑选合适的导线,测出通过它们的电流,然后进行比较,最后得出结论:
导线代号 |
A |
B |
C |
D |
E |
F |
G |
长度(m) |
1.0 |
0.5 |
1.5 |
1.0 |
1.2 |
1.5 |
0.5 |
横截面积(mm2) |
3.2 |
0.8 |
1.2 |
0.8 |
1.2 |
1.2 |
1.2 |
材料 |
锰铜 |
钨 |
镍铬 |
锰铜 |
钨 |
锰铜 |
镍铬 |
(1)选用导线A和导线D进行研究,为了研究电阻与 的关系.
(2)选用导线C和导线G两根进行探究,可得到的实验结论为: .
在温度一定的条件下,做“研究决定导体电阻大小因素”的实验,采用了控制变量的方法。下表给出了实验中所用到的导体的情况。
导体代号 |
A |
B |
C |
D |
E |
F |
G |
长度(m) |
1.0 |
0.5 |
1.5 |
1.0 |
1.2 |
1.5 |
0.5 |
横截面积(mm2) |
3.2 |
0.8 |
1.2 |
0.8 |
1.2 |
1.2 |
1.2 |
材料 |
锰铜 |
钨 |
镍铬丝 |
锰铜 |
钨 |
锰铜 |
镍铬丝 |
(1)选择C和_______(填写导体的代号)两根导体进行对比,是为了研究导体电阻与长度的关系;
(2)选择C.F两根导体进行对比,是为了研究导体电阻大小与___________是否有关;
(3)为了研究导体电阻与横截面积的关系,应选择的两根导体是___________(填写导体的代号)。
(4)本实验用 到的物理学研究中常用的一种研究方法是 法。