Question

17．某科研興趣小組同學(xué)探究新型材料“鎳鐵鋁合金”導(dǎo)體的電阻與哪些因素有關(guān)，他們猜想可能與導(dǎo)體的長度、橫截面積、溫度有關(guān)．于是他們選用長度、橫截面積不同的5段鎳鐵鋁合金導(dǎo)體，按圖所示方法接入電路進(jìn)行實(shí)驗(yàn)．實(shí)驗(yàn)時(shí)分別將各種規(guī)格的鎳鐵鋁合金導(dǎo)體接在電壓恒定為6V的電源兩端，用電流表測量通過導(dǎo)體的電流，從而求出導(dǎo)體電阻，實(shí)驗(yàn)結(jié)果記錄在表格的實(shí)驗(yàn)序號(hào)1-5中．隨后他們又通過一定的方式改變實(shí)驗(yàn)序號(hào)1中導(dǎo)體的溫度，重新做了四次實(shí)驗(yàn)，結(jié)果記錄在表格的實(shí)驗(yàn)序號(hào)6-9中．表格如下：

實(shí)驗(yàn)序號(hào)	導(dǎo)體的溫度/℃	導(dǎo)體的橫截面積/×10-6米2	導(dǎo)體的長度/米	導(dǎo)體的電阻/歐
1	25	0.1	1	15
2	25	0.1	2	30
3	25	0.1	3	45
4	25	0.2	2	15
5	25	0.2	3	22.5
6	50	0.1	1	9
7	75	0.1	1	6.8
8	100	0.1	1	（Rr）
9	125	0.1	1	4

①根據(jù)上述信息，該小組同學(xué)是通過伏安法測出各鎳鐵鋁合金導(dǎo)體電阻的．
②分析比較實(shí)驗(yàn)序號(hào)1與2與3或4與5中的數(shù)據(jù)及相關(guān)條件，可得：橫截面積相同的鎳鋁鐵合金導(dǎo)體，在溫度相同時(shí)，電阻與長度成正比．
③分析比較實(shí)驗(yàn)序號(hào)2、4（或3、5）中的數(shù)據(jù)及相關(guān)條件，可得到鎳鐵鋁合金導(dǎo)體的電阻與導(dǎo)體橫截面積的關(guān)系．
④根據(jù)表中數(shù)據(jù)，實(shí)驗(yàn)序號(hào)8中，R_r小于（選填“大于”、“小于”或“等于”）$\frac{4+6.8}{2}$歐．
⑤小組中有同學(xué)分析表格數(shù)據(jù)后得出結(jié)論：同一導(dǎo)體的電阻隨著溫度的升高而減�。�其他同學(xué)根據(jù)所學(xué)知識(shí)提出以下幾種想法，你認(rèn)為合理的是BC．
A．導(dǎo)體的電阻大小跟電壓有關(guān)；
B．同一導(dǎo)體的電阻可能隨溫度的升高而增大；
C．本實(shí)驗(yàn)只用了鎳鐵鋁合金導(dǎo)體進(jìn)行研究，該結(jié)論有一定的局限性．

Answer 1

分析 ①在已知電流和電壓的情況下，根據(jù)I=$\frac{U}{I}$得出電阻值，為伏安法；
②分析1、2、3中相同的量和不同的量，得出電阻與導(dǎo)體長度的正比例關(guān)系；
③要得出導(dǎo)體電阻與橫截面積的關(guān)系，需使導(dǎo)體的長度、材料相同，橫截面積不同；
④分析溫度降低時(shí)，電阻的變化快慢得出結(jié)論；
⑤根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)論分析各項(xiàng)得出結(jié)論．

解答 解：①題目中告訴電源電壓，測出電流，可根據(jù)公式I=$\frac{U}{I}$得出電阻值，用到了伏安法；
②實(shí)驗(yàn)序號(hào)1與2與3或4與5中的數(shù)據(jù)，導(dǎo)體的溫度、橫截面積、材料相同，長度不同，且長度增大為原來的基本，電阻變?yōu)樵瓉淼膸妆�，可知橫截面積相同的鎳鋁鐵合金導(dǎo)體，在溫度相同時(shí)，電阻與長度成正比；
③得到鎳鐵鋁合金導(dǎo)體的電阻與導(dǎo)體橫截面積的關(guān)系的關(guān)系，需使導(dǎo)體的材料、長度、溫度相同，橫截面積不同，所以應(yīng)選擇2、4或3、5進(jìn)行分析；
④6、7溫度升高了25℃，電阻減小了2.2Ω；由7、9兩組實(shí)驗(yàn)，溫度升高了50℃，電阻減小了2.8Ω，說明隨著溫度的升高，電阻減小得速度減慢，可知實(shí)驗(yàn)序號(hào)8中，R_r小于$\frac{4+6.8}{2}$Ω；
⑤A、電阻是導(dǎo)體本身的性質(zhì)，與電壓無關(guān)，故A錯(cuò)誤；
B、電阻可能隨溫度的升高而增大，例如燈絲的電阻，故B正確；
C、實(shí)驗(yàn)中用了同種導(dǎo)體，不能探究電阻與材料的關(guān)系，具有局限性，故C正確．
故答案為：①伏安法；②電阻與長度成正比；③2、4（或3、5）；④小于；⑤BC．

點(diǎn)評(píng) 本題是探究影響電阻大小的因素實(shí)驗(yàn)，考查了控制變量法的應(yīng)用，要學(xué)會(huì)分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，從中總結(jié)結(jié)論．