Question

14．學習了電學知識后，小明對影響電阻大小的部分因素進行了進一步的探究，器材有：開關、電流表、電源（電壓恒為1.5V）各一個，三根完全相同的合金絲，導線若干．實驗電路如圖1所示，將合金絲以不同方式分別接入電路A、B之間，閉合開關S后，記錄的數據如下表．根據實驗數據，回答下列問題：

連接方式	一根	兩根串聯	三根串聯	兩根并聯	三根并聯
電流表讀數/A		0.3	0.2	1.2	1.8

（1）本實驗是通過比較電流的大小來比較導體電阻的大小；
（2）圖2是一根合金絲接入電路時電流表的讀數，是0.6A；
（3）其他條件相同時，導體長度越長，橫截面積越小，導體的電阻越大；
（4）此實驗還可以得出導體中通過的電流與導體電阻的關系是：在電壓一定時，通過導體的電流與導體的電阻成反比；
（5）用上述合金材料制成長度1m，橫截面積1mm²的電阻絲的阻值為1Ω．實驗中所用合金絲的橫截面積為0.5mm²，則一根合金絲的電阻為2.5Ω，長度為1.25m．

Answer 1

分析 （1）電阻的大小可以通過電流的大小來轉換比較，結合給出的實驗器材，可以利用電流表的示數來比較；
（2）確定電流表的量程，讀出示數；
（3）導體電阻由導體的材料、長度、橫截面積決定；一般情況下，導體越長、橫街面積越小，電阻越大．
（4）根據電流和電阻的變化關系，得出結論；
（5）由電阻與導體長度和橫截面積的關系及已知條件得出其長度的大小．

解答 解：（1）在電壓相同時，電阻越大，電流越小．因此，可以通過電流的大小（電流表的示數）來反映電阻的大小，這種研究問題的方法叫做轉換法；
（2）圖2中電流表的量程為0～3A，分度值為0.1A，示數為0.6A；
（3）導體的電阻由導體的材料、長度、橫截面積決定；其他條件相同時，導體越長、橫截面積越小，電阻越大；
（4）由實驗數據可知，導體兩端的電壓不變，導體的電阻增大到原來的幾倍，電流減小到原來的幾分之一，故可得出結論：在電壓一定時，通過導體的電流與導體的電阻成反比；
（5）一根合金絲接入電路時電流表的讀數為0.6A，電源電壓恒為1.5V，
由歐姆定律可知，一根合金絲的導體電阻為R=$\frac{U}{I}$=$\frac{1.5V}{0.6A}$=2.5Ω；
因為在材料相同時，導體的電阻跟長度成正比，跟橫截面積成反比，
所以，對于相同合金材料制成的電阻絲，其電阻值可記為R=$\frac{L}{S}$×1Ω•mm²/m；
代入上面關系式可得：2.5Ω=$\frac{L}{0.5m{m}^{2}}$×1Ω•mm²/m，
解得L=1.25m．
故答案為：（1）電流的大小；（2）0.6；（3）長；小；（4）在電壓一定時，通過導體的電流與導體的電阻成反比；（5）2.5；1.25．

點評 本題是探究導體的長度和橫截面積對電阻的影響實驗，能夠根據電流的大小判斷出電阻的大小，是關鍵，分析時注意控制變量法的應用．