Question

3．學(xué)習(xí)歐姆定律后，小明對影響電阻大小的因素進(jìn)行了進(jìn)一步探究，器材有：開關(guān)、電流表、學(xué)生電源（電壓恒為1.5V）各一個(gè)，三根完全相同的合金絲，導(dǎo)線若干．連接如圖1所示的電路．小明將合金絲以不同方式分別接入電路A、B之間，閉合開關(guān)S后，記錄的數(shù)據(jù)如表．

連接方式	一根	兩根串聯(lián)	三根串聯(lián)	兩根并聯(lián)	三根并聯(lián)
電流表讀數(shù)/A		0.3	0.2	1.2	1.8

根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，回答下列問題：
（1）圖2是一根合金絲接入電路時(shí)電流表的刻度盤，則其讀數(shù)為0.6A．
（2）導(dǎo)體電阻的大小跟材料、長度和橫截面積的關(guān)系．
A．電阻的大小與長度的關(guān)系是材料和橫截面積相同，導(dǎo)體的電阻跟長度成正比．
B．電阻的大小與橫截面積的關(guān)系是材料和長度相同，導(dǎo)體的電阻跟橫截面積成反比
（3）分析表中的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，還可以得出導(dǎo)體的電流與電阻的關(guān)系：導(dǎo)體兩端電壓不變時(shí)，導(dǎo)體中的電流與導(dǎo)體的電阻成反比．
（4）實(shí)驗(yàn)中一根合金絲的電阻為2.5Ω，若該合金絲的橫截面積為1mm²，則這根合金絲的長度是2.5m．（已知該合金絲長1m、橫截面積1mm²的阻值為1Ω）．

Answer 1

分析 （1）確定電流表的量程，讀出示數(shù)；
（2）根據(jù)題目條件得出1、2、3次實(shí)驗(yàn)導(dǎo)體的長度之比，根據(jù)轉(zhuǎn)換法，電流表示數(shù)可判斷出電阻的變化，且電阻越大，電流越小，根據(jù)歐姆定律，電流與電阻成反比，從而得出電阻大小與長度的關(guān)系；
根據(jù)題目條件求出1、4、5實(shí)驗(yàn)導(dǎo)體的橫截面積之比，根據(jù)并聯(lián)時(shí)電流表示數(shù)的之比得出電阻之比，從而得出電阻大小與橫截面積的關(guān)系；
（3）根據(jù)電流和電阻的變化關(guān)系，得出結(jié)論；
（4）根據(jù)歐姆定律求出一根合金絲的電阻值；根據(jù)在橫截面積、材料不變的情況下，導(dǎo)體的電阻與長度成正比，得出其長度的大�。�

解答 解：
（1）由圖1可知，電流表的量程為0～3A，分度值為0.1A，則圖2中電流表的示數(shù)為0.6A；
（2）A、題中為三根完全相同的合金絲，導(dǎo)體的材料和橫截面積相同，幾個(gè)導(dǎo)體串聯(lián)，導(dǎo)體的長度就是一個(gè)導(dǎo)體的幾倍；
1、2、3次實(shí)驗(yàn)中，導(dǎo)體的長度之比為1：2：3，導(dǎo)體的電流之比為0.6：0.3：0.2=6：3：2，
電源電壓不變，所以電阻之比$\frac{1}{6}$：$\frac{1}{3}$：$\frac{1}{2}$=1：2：3，說明導(dǎo)體的電阻值跟導(dǎo)體的長度成正比；
B、根據(jù)1、4、5次實(shí)驗(yàn)可知，導(dǎo)體的材料和長度相同，
1、4、5實(shí)驗(yàn)中，導(dǎo)體的橫截面積之比為1：2：3，電流表的示數(shù)之比為0.6：1.2：1.8=1：2：3，
電源電壓不變，所以電阻之比為$\frac{1}{1}$：$\frac{1}{2}$：$\frac{1}{3}$=3：2：1，說明導(dǎo)體的電阻值跟導(dǎo)體的橫截面積成反比；
（3）1、2、3次實(shí)驗(yàn)中，電源電壓不變，電阻之比=1：2：3，電流之比為0.6：0.3：0.2=6：3：2，電阻與對應(yīng)的電流之積相等，所以得出的結(jié)論是：在電壓不變時(shí)，導(dǎo)體中的電流與導(dǎo)體的電阻成反比；
（4）根據(jù)歐姆定律，一根電阻絲的電阻R=$\frac{U}{I}$=$\frac{1.5V}{0.6A}$=2.5Ω；
（5）在橫截面積、材料不變的情況下，導(dǎo)體的電阻與長度成正比，因該合金絲的長1m、橫截面積1mm²的電阻絲的阻值為1Ω，所以橫截面積為1mm²電阻為2.5Ω的該合金導(dǎo)線長$\frac{2.5}{1}$米=2.5米．
故答案為：（1）0.6A；
（2）A、材料和橫截面積相同，導(dǎo)體的電阻跟長度成正比；
B、材料和長度相同，導(dǎo)體的電阻跟橫截面積成反比；
（3）導(dǎo)體兩端電壓不變時(shí)，導(dǎo)體中的電流與導(dǎo)體的電阻成反比；
（4）2.5Ω；2.5．

點(diǎn)評 本題是探究導(dǎo)體的長度和橫截面積對電阻的影響實(shí)驗(yàn)，能夠根據(jù)電流的大小判斷出電阻的大小，應(yīng)用到轉(zhuǎn)換法，分析時(shí)注意控制變量法的應(yīng)用．