Question

9．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探究，器材有：開關、電流表、干電池（電壓恒為1.5V）各一個，三根完全相同的合金絲，導線若干，連接如圖1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S后，記錄的數據如表．
根據實驗數據，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，請將其填入表格中．

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

（2）電阻的大小與橫截面積的關系是：材料和長度相同，導體的電阻跟導體的橫截面積成反比．
（3）分析表中的實驗數據，還可以得出導體的電流與電阻的系：導體兩端的電壓不變，導體中的電流與導體的電阻成反比．
（4）進行多次測量的目的是使結論具有普通性．
（5）實驗中一根合金絲的電阻為2.5Ω．用上述合金材料制成常1m，橫截面積1mm²的電阻絲的阻值為1Ω．若實驗中所用合金絲的橫截面積為1mm²，則這根合金絲的長度是2.5m．

Answer 1

分析 （1）確定電流表的量程，讀出示數；
（2）根據并聯時電流表示數的變化判斷出電阻的變化，得出電阻大小與橫截面積的關系；
（3）根據電流和電阻的變化關系，得出結論；
（4）實驗中為得出普遍性結論，得出影響電阻的因素，進行多次測量；
（5）根據一根合金絲的電流求出電阻值；
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）根據表格中的特點，串聯的電阻越多，電流表的示數越小，所以串聯一根電阻絲時，電路中的電流應大于0.3A，所以圖2中電流表的量程為0～3A，分度值為0.1A，示數為0.6A；
（2）根據表中1、4、5個數據可知，導體的材料和長度相同，橫截面積越大，電流表的示數越大，說明電阻值越小，且電阻值跟導體的橫截面積成反比；
（3）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，導體中的電流與導體的電阻成反比；
（4）實驗中進行多次測量，是為了得出影響電阻與導體長度和橫截面積的關系，使結論更具普遍性；
（5）根據電阻與導體的長度和橫截面積的關系，對與上材料相同的導體，電阻值可記為R=$\frac{L}{S}$×1Ω•mm²/m；
由R=$\frac{U}{I}$可知，一根合金絲的導體電阻為R=$\frac{U}{I}$=$\frac{1.5V}{0.6A}$=2.5Ω；
代入上面關系式：2.5Ω=$\frac{L}{1m{m}^{2}}$×1Ω•mm²/m
解得L=2.5m．
故答案為：
（1）0.6；
（2）材料和長度相同，導體的電阻跟導體的橫截面積成反比；
（3）導體兩端的電壓不變，導體中的電流與導體的電阻成反比；
（4）使結論具有普通性；
（5）2.5；2.5．

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．