Question

19．某小組同學(xué)通過實(shí)驗(yàn)研究導(dǎo)體電阻的大小與哪些因素有關(guān)．如圖所示，他們在常溫下將橫截面積、長度不同的各種電阻絲接入電路的AB兩點(diǎn)間，同時用電流表和電壓表測量電流、電壓，計(jì)算出相應(yīng)的電阻值，將數(shù)據(jù)記錄在表一、表二中．
表一　鐵絲

實(shí)驗(yàn)序號	橫截面積S（毫米2）	長度l（米）	電阻R（歐）
1	0.2	1.0	0.09
2	0.2	2.0	0.18
3	0.2	2.0	0.18
4	0.1	1.0	0.18
5	0.3	4.5	0.27
6	0.4	2.0	0.09

表二　康銅絲

實(shí)驗(yàn) 序號	橫截面積S （毫米2）	長度l（米）	電阻R （歐）
7	0.1	1.0	5
8	0.2	1.0	2.5
9	0.3	4.5	7.5

①分析比較實(shí)驗(yàn)序號1與4或2與6或7與8可得出的初步結(jié)論是：常溫下，導(dǎo)體的材料、長度相同，導(dǎo)體的橫截面積越大，電阻越�。�
②分析比較實(shí)驗(yàn)序號1與8或4與7或5與9可得出的初步結(jié)論是：常溫下，導(dǎo)體的橫截面積、長度相同，材料不同，電阻不同，且銅絲的電阻比康銅絲的�。�
③分析比較實(shí)驗(yàn)序號1與2與3的相關(guān)數(shù)據(jù)可得出的初步結(jié)論是：常溫下，導(dǎo)體的材料和橫截面積相同時，導(dǎo)體的電阻與長度成正比．
④在進(jìn)一步綜合分析表一的相關(guān)數(shù)據(jù)時，該小組同學(xué)發(fā)現(xiàn)同種材料的導(dǎo)體，在常溫下，其電阻與橫截面積乘積跟長度的比值是一個定值．他們向老師請教這個問題，老師建議他們?nèi)フn本上找找看答案．在課本上，他們發(fā)現(xiàn)了如下的一張表格：

表三   長為1米、橫截面積為1毫米2的不同材料的金屬絲在常溫下的電阻值
銀	0.016歐
銅	0.018歐
鐵	0.099歐
康銅
鎳鉻合金	1.09～1.12歐

⑤請根據(jù)表二的數(shù)據(jù)計(jì)算表三中空缺部分的數(shù)據(jù)0.5．
⑥試依據(jù)表三的數(shù)據(jù)及你的生活經(jīng)驗(yàn)判斷銅更適合作為導(dǎo)線的材料，理由是電阻率小，價格適中．

Answer 1

分析 （1）影響電阻大小的因素是材料、長度、橫截面積，根據(jù)控制變量法，要研究其中一個因素與電阻的關(guān)系，就必控制其他兩個相同，分析表一、表二和表三的數(shù)據(jù)結(jié)合控制變量法得到答案；
（2）根據(jù)表中數(shù)據(jù)，從導(dǎo)電性能和經(jīng)濟(jì)角度作出分析和解答．

解答 解：
①從表中數(shù)據(jù)可知，1與4或2與6或7與8的材料相同，長度相同，橫截面積不同，電阻不同，故而得到結(jié)論：常溫下，導(dǎo)體的材料、長度相同，導(dǎo)體的橫截面積越大，電阻越�。�
②根據(jù)實(shí)驗(yàn)序號1與8或4與7或5與9可知，這幾組導(dǎo)線的橫截面積和長度相同，材料不同，電阻不同；可以得出的結(jié)論是：常溫下，導(dǎo)體的橫截面積、長度相同，材料不同，電阻不同，且銅絲的電阻比康銅絲的��；
③實(shí)驗(yàn)序號1與2與3可知，1與2橫截面積、材料相同，2是1長度的2倍，2的電阻是1的2倍，2與3橫截面積、材料、長度相同，電阻相同，可得出的結(jié)論是：常溫下導(dǎo)體的材料和橫截面積相同時，導(dǎo)體的電阻與長度成正比；
④根據(jù)控制變量法，由表一中的2、3、4可知，同種材料的導(dǎo)體，在常溫下，其電阻與橫截面積乘積跟長度的比值是一個定值；
⑤在材料、長度相同時、電阻與橫截面積成反比，根據(jù)表二可知，長度為1m，橫截面積為0.1mm²的康銅的電阻為5Ω，所以長度為1m，橫截面積為1mm²的康銅的電阻為0.5Ω；
⑥從表三的數(shù)據(jù)可知，在長度、橫截面積、溫度相同的情況下，幾種金屬中銀的電阻最小，所以銀的導(dǎo)電性能最好；
在鐵和銅中，銅的電阻較小，價格適中，所以最適于做導(dǎo)線的是銅．
故答案為：①1與4或2與6或7與8；
②導(dǎo)體的橫截面積、長度相同，材料不同，電阻不同，且銅絲的電阻比康銅絲的�。�
③導(dǎo)體的材料和橫截面積相同時，導(dǎo)體的電阻與長度成正比．
④電阻與橫截面積乘積跟長度的比值；
⑤0.5
⑥銅；電阻率小，價格適中．

點(diǎn)評 本題是一道綜合性實(shí)驗(yàn)題，解題時注意控制變量法的應(yīng)用，分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，根據(jù)導(dǎo)體條件的不同及對應(yīng)的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的不同得出結(jié)論，是正確解題的前提與關(guān)鍵．