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(2012•浦东新区一模)在研究电阻的大小与哪些因素有关时,小明猜想电阻与电压、电流有关,小李猜想电阻与导体的长度、横截面积有关.他们设计了如图所示的电路,选用同种材料制成
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(2012•浦东新区一模)在研究电阻的大小与哪些因素有关时,小明猜想电阻与电压、电流有关,小李猜想电阻与导体的长度、横截面积有关.他们设计了如图所示的电路,选用同种材料制成的不同导体、若干节干电池及其他必要器材进行实验.
(1)在设计电路时,小明认为还需在M、N两端并联一个电压表才能正确测出导体两端的电压;小李认为干电池的电压是已知的,所以实验中不需要电压表;经讨论后他们达成了共识并完成了实验.你认为______(选填“小明”或“小李”)的观点是正确的.
(2)两位同学正确连接电路,并将实验测得数据记录在表一、表二和表三中.
分析比较表一、表二、表三中的数据,可判断______(选填“小明”或“小李”)的猜想是错误的.
分析比较表一和表二和表三中的数据,可初步得出:______.
(3)为了在表三的基础上继续研究导体的电阻与导体横截面积的关系,请你在表四中填写需选用这种材料制成的导体还需满足的条件.
小明认为在后续实验中,D、E两端的电压必须与表三中的电压值相同;小李认为在后续实验中,通过D、E的电流必须与表三中的电流值相同.请你判断:小明的观点是______的,小李的观点是______的.(均选填“正确”或“错误”)
(1)在设计电路时,小明认为还需在M、N两端并联一个电压表才能正确测出导体两端的电压;小李认为干电池的电压是已知的,所以实验中不需要电压表;经讨论后他们达成了共识并完成了实验.你认为______(选填“小明”或“小李”)的观点是正确的.
(2)两位同学正确连接电路,并将实验测得数据记录在表一、表二和表三中.
表一 导体A 长度0.4米 横截面积0.3毫米2 | 表二 导体B 长度1.2米 横截面积0.3毫米2 | 表三 导体C 长度1.5米 横截面积0.3毫米2 | |||||||||||
实验序号 | 1 | 2 | 3 | 实验序号 | 4 | 5 | 6 | 实验序号 | 7 | 8 | 9 | ||
U(V) | 1.2 | 2.4 | 3.6 | U(V) | 2.4 | 3.6 | 4.8 | U(V) | 1.5 | 3.0 | 4.5 | ||
I(A) | 0.30 | 0.60 | 0.90 | I(A) | 0.20 | 0.30 | 0.40 | I(A) | 0.10 | 0.20 | 0.30 |
分析比较表一和表二和表三中的数据,可初步得出:______.
(3)为了在表三的基础上继续研究导体的电阻与导体横截面积的关系,请你在表四中填写需选用这种材料制成的导体还需满足的条件.
表四 | ||
导体 | 长度 (米) | 横截面积 (毫米2) |
D | ______ | ______ |
E | ______ | ______ |
▼优质解答
答案和解析
(1)虽然干电池的电压是已知的,但电流表和导线会分担一部分电压,从而导致M、N两端电压小于电源电压,故小明的观点是正确的,只有通过电压表的测量才能正确测出导体两端的电压;
(2)①比较表一、表二、表三中的数据可知,在同一导体两端的电压增大时,通过导体的电流也增大,并且电压与电流的比值相等,说明导体的电阻与导体两端的电压和流过导体的电流无关,故小明的观点是错误的;
②比较表一、表二、表三中的数据可知,在材料和横截面积相同时,导体的长度越长,导体的电阻越大;
(3)表三中的导体C的长度是1.5m,横截面积是0.3毫米2,根据控制变量法,选择长度1.5m,横截面积不是0.3毫米2的即可,如下表:
(4)影响电阻大小的因素是材料、长度和横截面积,与导体两端电压和通过导体的电流无关,故小明和小李的观点都是错误的.
故答案为:(1)小明;(2)小明;材料和横截面积相同的导体,长度越长,电阻越大;(3)如上表格;(4)错误;错误.
(2)①比较表一、表二、表三中的数据可知,在同一导体两端的电压增大时,通过导体的电流也增大,并且电压与电流的比值相等,说明导体的电阻与导体两端的电压和流过导体的电流无关,故小明的观点是错误的;
②比较表一、表二、表三中的数据可知,在材料和横截面积相同时,导体的长度越长,导体的电阻越大;
(3)表三中的导体C的长度是1.5m,横截面积是0.3毫米2,根据控制变量法,选择长度1.5m,横截面积不是0.3毫米2的即可,如下表:
(4)影响电阻大小的因素是材料、长度和横截面积,与导体两端电压和通过导体的电流无关,故小明和小李的观点都是错误的.
故答案为:(1)小明;(2)小明;材料和横截面积相同的导体,长度越长,电阻越大;(3)如上表格;(4)错误;错误.
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