问题标题:
某中学科学兴趣小组的同学想探究影响导体电阻大小的因素,他们想到出电影院时门越窄,通道越长则人流越难通过,由此猜想导体电阻的大小可能与导体的长度和横截面积有关,于是他们
问题描述:
某中学科学兴趣小组的同学想探究影响导体电阻大小的因素,他们想到出电影院时门越窄,通道越长则人流越难通过,由此猜想导体电阻的大小可能与导体的长度和横截面积有关,于是他们找来了同种材料制成的各种长度和横截面积的金属丝,并设计了图甲所示的电路.
(1)连接电路时,开关S应处于___状态(选填“断开”或“闭合”).闭合开关前滑动变阻器的滑片P应置于___.
(2)经过测量,他们得到了表所示的数据:
长度L/m | 2.0 | 4.0 | 6.0 | 2.0 | 4.0 | 6.0 | 2.0 | 4.0 | 6.0 | … |
横截面S/mm2 | 1.0 | 1.0 | 1.0 | 2.0 | 2.0 | 2.0 | 4.0 | 4.0 | 4.0 | … |
电阻R/Ω | 2.0 | 4.0 | 6.0 | 1.0 | 2.0 | 3.0 | 0.5 | 1.0 | 1.5 | … |
(3)细心的小莉同学发现,他们设计的实验电路图如果将电阻丝更换为6.3V,0.15A的小灯泡,还可测量灯泡的实际功率,请根据电路图补全实物图.
孙普男回答:
(1)在连接实物图时,为了保护电路,开关要处于断开状态,滑动变阻器的滑片P要位于最大阻值处,所以P要位于b点.
(2)根据表中的数据,比较电阻丝1、2、3的材料、横截面积相同,长度不同,且长度增大为原来的几倍,电阻也增大为原来的几倍,可得出结论:在材料和横截面积一定的情况下,导体的电阻与长度成正比.
电阻丝1、4、7,材料、长度相同,横截面积不同,且横截面积增大为原来的几倍,电阻减小为原来的几分之一,即可得出结论:在材料和长度一定的情况下,导体的电阻与横截面积成反比.
(3)根据电路图连接实物电路图,电压表与灯泡并联,灯泡的额定电压为6.3V,电压表应选择0~15V的量程;
电流表与灯泡串联,额定电路大约为0.15A,可选择0~0.6A的量程,实物电路图如图所示:
故答案为:
(1)断开;b端;
(2)在材料和横截面积一定的情况下,导体的电阻与长度成正比;在材料和长度一定的情况下,导体的电阻与横截面积成反比;
(3)见上图.
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