我们已经知道导体的电阻是导体本身的一种性质,它的大小与导体的长度、横截面积和材料有关,进一步研究表明,在温度不变时,导体的电阻跟导体的长度成正比,跟导体的横截面积成反比,这个规律叫做电阻定律,用公式表示为 ,其中R、L、S分别表示导体的电阻、导体的长度和横截面积。而ρ是反映材料导电性能的物理量,我们把它叫做材料的电阻率。材料电阻率的大小与什么有关?小红提出如下猜想:
猜想1:电阻率与材料的长度有关;
猜想2:电阻率与材料的横截面积有关;
猜想3:电阻率与材料的种类有关。
于是小红找来不同规格的导线进行测量,实验数据见下表:
实验序号 |
材料 |
长度L/m |
横截面积S/mm2 |
电阻R/Ω |
电阻率ρ |
1 |
铜 |
1.0 |
0.1 |
0.17 |
0.017 |
2 |
铜 |
2.0 |
0.1 |
0.34 |
0.017 |
3 |
铜 |
1.0 |
0.05 |
0.34 |
0.017 |
4 |
铁 |
1.0 |
0.1 |
1.0 |
0.1 |
5 |
镍铬合金 |
1.0 |
0.1 |
11.0 |
1.1 |
(1)你认为下面哪一个是电阻率的单位:( )
A. Ω·m B. Ω/m C. Ω/m2
(2)分析比较实验序号1、2的数据,可以初步确定猜想1是___ __(选填“正确”或“错误”)的。
(3)分析比较实验序号_________的数据,可以初步确定猜想2是错误的。
(4)分析比较实验序号1、4、5的数据,可得到的初步结论是 。
(5)根据表中的数据,如果要制作一个滑动变阻器,应选用材料 作为电阻线圈,这是因为相同规格的这种材料做成的电阻较 (选填“大”或“小”),可以调节的阻值范围较大。
(6)根据表中的数据求出一段长10m,横截面积2mm2的铁导线的电阻是 Ω。
(7)我们知道导体的电阻还与温度有关,有的导体温度升高电阻增大,有的导体温度升高电阻反而减小。你认为,导体的电阻随温度变化,是因为( )
A、不成立 B、ρ发生变化 C、L发生变化 D、S发生变化
通过甲、乙两个电阻的电流I随其两端电压U变化的情况如图所示。由图可知,电阻值比较大的是________。把它们串联在电路中,当甲消耗的电功率为0.2W时,乙消耗的电功率为________W。
在图所示的实验装置中,用棉线将铜棒ab悬挂于磁铁N、S极之间,铜棒的两端通过导线连接到灵敏电流计上.当铜棒向左运动时,电流计的指针(选填“偏转”或“不偏转”);该装置可将能转化为电能。
小明同学想通过实验探究“电阻的大小与哪些因素有关”。他利用四根如图所示 的金属丝进行实验。已知图中A为锰铜丝,B、C、D为镍铬合金丝,S表示金属丝的横截面积。
(1) 若要探究导线电阻跟材料的关系,应选用A和金属丝进行实验。
(2) 若要探究的关系,应选用B、D金属丝进行实验。
如图所示,在配有活塞的厚壁玻璃筒中放一小块硝化棉。把活塞迅速压下去,可以看到的现象是______。在这一过程中,消耗了机械能,获得了______能。
小明利用如图所示的装置来探究凸透镜成像的规律。通过实验,他发现蜡烛离凸透镜越远,光屏上得到的像越_________(填“大”或“小”),再把蜡烛向凸透镜靠近时,要想在光屏上得到清晰的像,光屏应__________(填“远离”或“靠近”)凸透镜,此时在光屏上看到的像是________的(填“倒立”或“正立”),该像比原来的像________(填“大”或“小”)一些。当蜡烛继续向凸透镜靠近的过程中,发现蜡烛的位置在_______________________时,则无论怎样移动光屏,光屏上都得不到蜡烛的像。