Question

【題目】學(xué)習了電學(xué)知識后，小明對影響電阻大小的部分因素進行了探究，器材有：開關(guān)、電流表、電源（恒定）各一個，三根完全相同的合金絲，導(dǎo)線若干，連接如圖甲所示的電路，小明將合金絲以不同方式分別接入電路A、B之間，閉合開關(guān)S后，記錄的數(shù)據(jù)如表。

根據(jù)實驗數(shù)據(jù)，回答下列問題：

（1）圖乙是將一根合金絲接入電路時電流表的讀數(shù)，請將其填入表格中_________。

（2）導(dǎo)體電阻的大小跟材料、長度和橫截面積的關(guān)系。

A．電阻的大小與長度的關(guān)系是：_____

B．電阻的大小與橫截面積的關(guān)系是：_____

（3）分析表中的實驗數(shù)據(jù)，還可以得出導(dǎo)體的電流與電阻的關(guān)系：_____

（4）實驗中一根合金絲的電阻為_____Ω，若該合金絲的橫截面積為1mm2，則一根合金絲的長度是_____m．（已知該合金絲長1m，橫截面積1mm2的阻值為1Ω）

（5）同學(xué)們又設(shè)計了兩種測量未知電阻的方案（如圖丙），方案中定值電阻的阻值為R0。

①方案一：閉合開關(guān)S，如果電壓表V1和V2的讀數(shù)分別為Ul和U2，則電阻Rx的阻值表達式為Rx=_____。

②方案二：電路中Rx≠R0，將S接到a，讀出電流表的示數(shù)I1；再將S接到b，讀出電流表的示數(shù)I2；由I1R0=I2Rx可得Rx=．請判斷結(jié)果是否正確并簡要說明理由：_____。

Answer 1

【答案】 0.6 材料和橫截面積相同，導(dǎo)體的電阻跟長度成正比 材料和長度相同，導(dǎo)體的電阻跟橫截面積成反比 導(dǎo)體兩端的電壓不變，導(dǎo)體中的電流與導(dǎo)體的電阻成反比 2.5 2.5 不正確，沒有控制Rx和Ro兩端的電壓相等

【解析】解：

（1）根據(jù)表格中的特點，串聯(lián)的電阻越多，電阻越大，電流表的示數(shù)越��；并聯(lián)的電阻越多，電阻越小，電流越大，所以串聯(lián)一根電阻絲時，電路中的電流應(yīng)大于兩根電阻絲串聯(lián)時的電流0.3A，所以圖乙中電流表的量程為0～3A，分度值為0.1A，示數(shù)為0.6A；

（2）A．根據(jù)1、2、3組數(shù)據(jù)可知，導(dǎo)體的材料和橫截面積相同，導(dǎo)體越長，電流表的示數(shù)越小，說明電阻值越大，且電阻值跟導(dǎo)體的長度成正比；

B．根據(jù)1、4、5組數(shù)據(jù)可知，導(dǎo)體的材料和長度相同，橫截面積越大，電流表的示數(shù)越大，說明電阻值越小，且電阻值跟導(dǎo)體的橫截面積成反比；

（3）由實驗數(shù)據(jù)可知，導(dǎo)體兩端的電壓不變，導(dǎo)體的電阻增大到原來的幾倍，電流減小到原來的幾分之一，導(dǎo)體中的電流與導(dǎo)體的電阻成反比；

（4）根據(jù)歐姆定律，一根電阻絲的電阻；根據(jù)電阻與導(dǎo)體的長度和橫截面積的關(guān)系，對與上材料相同的導(dǎo)體，電阻值可記為；

實驗中一根合金絲的電阻為2.5Ω，代入上面關(guān)系式：，

解得L=2.5m；

（5）①流過電路的電流，由歐姆定律得RX的阻值；

②該方案不正確，因為：在串聯(lián)電路中，根據(jù)分壓原理，用電器兩端電壓與其阻值成正比，因Rx≠R0，當開關(guān)S由a撥到b時，電阻R0和RX兩端的電壓不相等，所以實驗過程中沒有保持Rx和R0兩端的電壓相等。