某學習小組在探討影響導體電阻大小的因素時,閱讀資料發現在導體材料和粗細相同時,其電阻大小與長度成正比,即可以用下述表達式表示:R=kx,其中k為比例常數,x為導體的長度.於是他們用下面的器材:電壓恆定的電源、開關、粗細均勻的鎳鉻合金絲、電壓表等及圖甲電路來探究此問題,圖中AB為鎳鉻合金絲,P為滑動片,圖乙為實物連線圖.
(1)他們的實驗方法是控制了________________不變。
(2)調節鎳鉻合金絲上的滑動片,電壓表的示數________(填「能」或「不能」)反映導體AP間電阻的變化,理由:______________________。
(3)要完成此實驗,除了記錄電壓表示數外,還需要的測量器材是________。
(4)為反映AP間電阻的變化,還可以________。(答案開放)
(5)實驗結束後,另一小組同學進一步研究導體的電阻與溫度的關係的實驗圖丙所示,當用酒睛燈緩慢地給鎢絲加熱時,將觀察到靈敏電流計的示數 (填「變大」、「變小」,或」不變』』),這個實驗說明了 。
(答案文後找) 特別注意第(4)小題吆!
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【答案】(1)材料和橫截面積(2)能;電阻越大,分壓越大(3)刻度尺(4)電壓表換成電流表(合理即可)(5)變小;電阻隨溫度的升高而增大(導體的電阻與溫度與有關)
【解析】(1)由圖可知,在實驗中,導體的材料和橫截面積是不變的,改變的是導體的長度;
(2)由圖可知,電壓表並聯在了電阻AP的兩端,測量的是電阻AP兩端的電壓,調節鎳鉻臺上的滑動片,連入電路的總電阻不變,電流不變,但電壓表並聯接入被測量的電阻值隨著滑片的移動而發生改變,電壓表的示數也會隨著改變,所以AP部分的電阻越大,電壓表的示數越大;
(3)實驗中為了精確測量電阻的大小與長度的關係,還需要測量電阻絲的長度,故還需要的器材是刻度尺。
(4)為反映AP間電阻的變化,還可以把電壓表換成電流表,根據串並聯電路和歐姆定律可知,電流表示數越大,PB間電阻越小,則AP間就電阻大;
(5)為進一步研究導體的電阻與混度的關係,用酒精燈緩慢地對鎢絲加熱,將觀察到靈敏電流計的示數變小,這個實驗說明了導體的電阻跟溫度有關 (成鎢絲的電阻隨溫度的升高而增大)。
【分析」探究影響電阻大小的因素採用了控制變(影響導體電阻大小的因素:導體的材料、長度、橫截面積和溫度,要探究導體的電阻大小與一個量之間的關係,需要保持其它量不變)的思想和轉化法(電阻大小的變化是通過電壓表的示數變化體現的)的思想。