Question

3．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、導體的橫截面積、材料的關系．小紅找來不同規格的導線進行測量，實驗數據見下表：

序號	材料	長度 L/m	橫截面積 S/m2	電阻 R/Ω	電阻率ρ
1	銅	1.0	1.0×10-7	0.17	1.7×10-8
2	銅	2.0	1.0×10-7	0.34	1.7×10-8
3	銅	1.0	0.5×10-7	0.34	1.7×10-8
4	鐵	1.0	1.0×10-7	1.0	1.0×10-7
5	鎳鉻合金	1.0	1.0×10-7	11.0	1.1×10-6

（1）析比較實驗序號1、2的數據，可以說明導體的電阻與導體的長度有關．
（2）析比較實驗序號1、3的數據，可以得到導體的電阻與橫截面積有關．
（3）析比較實驗序號1、4、5的數據，可得導體的電阻與材料有關．
（4）小東同學想測出其中一段電阻絲的阻值，設計了以下幾種方案．R₀阻值已知，Rx未知，電源電壓未知，下圖不能測出Rx阻值的是D

Answer 1

分析 （1）從數據表格中獲取信息，找出實驗中所控制的量和改變的量，根據電阻數值，進而得出結論；
（2）題目中給出所要探究的問題，再結合控制變量法和數據表格選出適當的實驗序號，進而得出答案；
（3）在探究實驗時要通過控制變量法去判斷，從導體的材料、長度、和橫截面積等方面可得出結論；
（4）利用電壓表和電流表，結合串、并聯電路電流和電壓特點以及歐姆定律，直接或間接得出被測電阻兩端的電壓和電流，根據R_x=$\frac{{U}_{x}}{{I}_{x}}$求出電阻．

解答 解：
（1）從表格數據可知，實驗序號1、2的兩根導線的橫截面積和材料相同，它們的長度不同，電阻不同，即長度越長，電阻越大；說明導體的電阻與導體的長度有關；
（2）從表格數據可知，實驗序號1、3兩根導線的材料和長度相同，它們的橫截面積不同，電阻不同，可以得到導體的電阻與橫截面積有關．
（3）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，導體的電阻與材料的種類有關；
（4）A、開關S閉合，電流表測待測電阻的電流，電壓表測待測電阻的電壓，根據R_x=$\frac{{U}_{x}}{{I}_{x}}$求出電阻；
B、斷開Rx支路中的開關，閉合干路開關，讀出電流表的示數I₀，并計算出定值電阻R₀的電壓U；再閉合Rx支路中的開關，定值電阻和待測電阻并聯，讀出此時電流表的示數I，即I-I₀就是待測電阻的電流，再據此時待測電阻的電壓為U，可計算出待測電阻的阻值；
C、兩開關都閉合，此時電壓表的示數是電源電壓U；斷開與R₀并聯的開關，此時待測電阻與定值電阻串聯，電壓表測的是待測電阻R_x的電壓，根據串聯電路的電壓規律可得出定值電阻R₀的電壓，即可計算出此時的電流；由于串聯電路中電流處處相等，所以據此能計算出R_x的電阻；
D、該選項只能得出待測電阻的電流，其電壓無法得到，故該選項無法計算出待測電阻，故該選項符合題意．
故答案為：（1）導體的長度；（2）1、3；（3）材料；（4）D．

點評 （1）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；另外電阻還受溫度的影響；
（2）注意伏安法測電阻的原理為歐姆定律的使用，一定要直接或間接測出電阻兩端的電壓和通過電阻的電流為目的，然后可由歐姆定律求得電阻的阻值．