Question

3．我們已經(jīng)知道導體的電阻是導體本身的一種性質(zhì)，它的大小與導體的長度、橫截面積和材料有關(guān)，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(guān)系．小紅找來不同規(guī)格的導線進行測量，實驗數(shù)據(jù)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(shù)據(jù)，可以說明導體的電阻與導體的長度有關(guān)．
（2）析比較實驗序號1、3的數(shù)據(jù)，可以得到導體的電阻與橫截面積有關(guān)．
（3）析比較實驗序號1、4、5的數(shù)據(jù)，可得導體的電阻與材料有關(guān)．
（4）小東同學想測出其中一段電阻絲的阻值，設(shè)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(shù)據(jù)表格中獲取信息，找出實驗中所控制的量和改變的量，根據(jù)電阻數(shù)值，進而得出結(jié)論；
（2）題目中給出所要探究的問題，再結(jié)合控制變量法和數(shù)據(jù)表格選出適當?shù)膶嶒炐蛱�，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(jié)論；
（4）利用電壓表和電流表，結(jié)合串、并聯(lián)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(jù)R_x=$\frac{{U}_{x}}{{I}_{x}}$求出電阻．

解答 解：
（1）從表格數(shù)據(jù)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(guān)；
（2）從表格數(shù)據(jù)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(guān)．
（3）分析比較實驗序號1、4、5的數(shù)據(jù)，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(guān)；
（4）A、開關(guān)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(jù)R_x=$\frac{{U}_{x}}{{I}_{x}}$求出電阻；
B、斷開Rx支路中的開關(guān)，閉合干路開關(guān)，讀出電流表的示數(shù)I₀，并計算出定值電阻R₀的電壓U；再閉合Rx支路中的開關(guān)，定值電阻和待測電阻并聯(lián)，讀出此時電流表的示數(shù)I，即I-I₀就是待測電阻的電流，再據(jù)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(guān)都閉合，此時電壓表的示數(shù)是電源電壓U；斷開與R₀并聯(lián)的開關(guān)，此時待測電阻與定值電阻串聯(lián)，電壓表測的是待測電阻R_x的電壓，根據(jù)串聯(lián)電路的電壓規(guī)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(lián)電路中電流處處相等，所以據(jù)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(guān)，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．