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14.我們已經知道導體的電阻是導體本身的一種性質,它的大小與導體的長度、橫截面積和材料有關.進一步研究表明,在溫度不變時,導體的電阻跟導體的長度成正比,跟導體的橫截面積成反比,這個規律叫做電阻定律,用公式表示為R=ρ$\frac{L}{S}$,其中R、L、S分別表示導體的電阻、導體的長度和橫截面積.ρ是反映材料導電性能的物理量,我們把它叫做材料的電阻率.材料電阻率的大小與什么有關?小紅提出如下猜想:
猜想1:電阻率與材料的長度有關.
猜想2:電阻率與材料的橫截面積有關.
猜想3:電阻率與材料的種類有關.
于是小紅找來不同規格的導線進行測量,實驗數據見下表:
實驗序號材料長度L/m橫截面積S/m2電阻及/a電阻羋戶
11.01.0×10-70.171.7×10-8
22.01.0×10-70.341.7×10-8
31-00.5×10-70.341.7×10-8
41.0l.0×10-71.01.0×10-7
5鎳鉻合金1.01.0×10-711.01.1×10-6
(1)寫出電阻率ρ在國際單位制中的單位是Ω•m.
(2)分析比較實驗序號1和2的數據,可以初步確定猜想1是錯誤(選填“正確”或“錯誤”)的.
(3)分析比較實驗序號1和3的數據,可以初步確定猜想2是錯誤(選填“正確”或“錯誤”)的.
(4)分析比較實驗序號1、4、5的數據,可得到的初步結論是電阻率與材料的種類有關.
(5)本實驗研究采用的方式是控制變量法.

分析 本題是探究材料電阻率的大小與什么因素有關的問題,利用已知物理量的單位結合公式兩邊的單位相等推導ρ的單位,通過表格分析利用控制變量法研究猜想的正確與否,分析得出影響電阻大小的因素.

解答 解:(1)已知R的單位是Ω、L的單位是m、S的單位是m2,由電阻定律公式R=ρ$\frac{L}{S}$根據等式兩邊的單位相等,可知,ρ的單位是Ω•m;
(2)分析比較實驗序號1、2的數據,長度不同時,電阻率相同,故猜想1是錯誤的;
(3)分析比較實驗序號1、3的數據,橫截面積不同時,電阻率相同,可以確定猜想2是錯誤的;
(4)分析比較實驗序號1、4、5的數據,它們的長度、橫截面積相同,而材料不同時,可得到的初步結論是電阻率大小與材料的種類有關.
(5)由于電阻率與多個因素有關,故本實驗研究采用的方式是控制變量法.
故答案為:(1)Ω•m;(2)1、2;錯誤;(3)1和3;錯誤;(4)電阻率與材料的種類有關;(5)控制變量法;

點評 導體的電阻大小與導體的長度、橫截面積和材料有關,長度越大,橫截面積越小,電阻越大;長度和橫截面積相同的導體,材料不同,電阻不同.

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