Question

小敏做“研究导体的电阻大小与什么因素有关”的实验，采用了控制变量的方法（实验中温度对导体电阻的影响可忽略），可选用的导体如下表。

导体代号	R1	R2	R3	R4	R5	R6
材料	镍铬丝	镍铬丝	镍铬丝	锰铜	锰铜	锰铜
长度/m	1.0	0.5	2.0	1.0	1.0	0.5
横截面积/mm2	2.0	2.0	3.0	2.0	3.0	3.0

 

 

 

 

 

 

（1）她选用了导体R₁和R₂，连接的电路如图所示，闭合开关后观察到电压表V₁的示数比电压表V₂的示数大，因为通过R₁和R₂的电流        ，所以导体R₁的电阻        导体R₂的电阻。实验得出的结论是           。

（2）如果研究导体的电阻大小与导体横截面积的关系，应选用的用来做对比实验的导体是：和           （填对应的导体代号），如果将小敏做上面实验的两个电压表换成一个电流表，再增加一个开关，其它器材不变，请在虚线框内画出该实验的电路图。

 

Answer 1

【答案】

（1）相同，大于，材料和横截面积相同，长导线的电阻大    （2）R₄ ，R₅

（3）

【解析】

试题分析：利用电路图与已知的条件，结合欧姆定律确定两个电阻的阻值大小；根据两个电阻的异同点结合电阻的大小，利用控制变量法的思路即可得出结论．要探究电阻与横截面积的关系，选用实验器材要控制变量法的思路进行选取．

电路的设计是利用电流的大小来反映电阻的阻值大小，又要保证导体两端的电压相等，因为电压的大小也是影响电流大小的一个因素．（1）两个电阻串联在电路中，根据串联电路的电流特点，所以通过它们的电流相等；根据欧姆定律可得：，因为I相等，所以电压大的导体的电阻大，即R₁＞R₂；根据表中的信息可知R₁、R₂两个电阻的材料、横截面积相同，长度不同，且R₁的长度大于R₂的．又因为R₁＞R₂所以，可以得出结论：同种材料的导体，横截面积一定时，导体越长，电阻越大．

（2）要研究导体的电阻与横截面积的关系，根据控制变量法的思路就要让两根导线的材料、长度相同，横截面积不同，由此根据表中各电阻的信息，只有R₄、R₅符合条件．故选R₄R₅．

要让两个电阻并联在同一电路中，将电流表接在干路上，利用不同开关的断开与闭合，来使两个电阻分别接入电路，利用电流表示数的大小了体现两个电阻的阻值大小．故设计电路如下．

考点：本题考查影响电阻大小的因素

点评：认真把握表中各个电阻在材料、长度、横截面积上的异同点是解决此题的入手点．