在探究導體與其影響因素的定量關系的實驗中，有如下的器材：a、b、c、d四條不同的金屬導體．在長度、橫截面積、材料三個因素方面，b、c、d跟a相比分別只有一個因素不同，b與a長度不同；c與a橫截面積不同，d與a材料不同，還有量度合適的電壓表四只，電流表四只．有三位同學分別用三種不同的方法進行實驗，如圖所示：
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甲同學用圖1進行實驗，由于四段導體是串聯(lián)的，每段導體的電壓與它們的電阻成正比，因此用電壓表分別測量a、b、c、d兩端的電壓，電壓之比就得到電阻之比．乙同學用圖2進行實驗，由于四段導體是并聯(lián)的，每段導體的電流與它們的電阻成反比，因此用電流表分別測量通過a、b、c、d的電流，電流的倒數(shù)之比就是電阻之比．
（1）試比較甲、乙同學的測量，哪種測量誤差更�。繛槭裁�？
（2）丙同學用甲同學的電路進行測量，但只用一個電壓表分別測量導體a、b、c、d的電壓，然后比較測得的電壓之比就能知道它們的電阻之比．這樣測得的電阻之比的誤差比甲同學測得的誤差
 
（填大、小、或一樣大）
（3）除了上面的探究思路外還可以用邏輯推理來探究導體的電阻與導體長度、橫截面積的關系，試用邏輯推理的方法分導體電阻與它的長度之間的關系．
分析：（1）在圖1中，實際上是利用在串聯(lián)電路中（I相同）導體兩端的電壓與導體的電阻成正比，通過電壓表示數(shù)的大小來反映電阻大小的．
要利用圖2裝置來探究，要利用電流跟電阻成反比的關系，首先要保證電流表的內(nèi)阻足夠小，還要保證導體兩端的電壓不變，因待測電阻的電阻值也比較小，所以這種測量的方法誤差比較大；
（2）電壓表都有一定的內(nèi)阻，當采用圖1的電路時，四塊電壓表都有一定的分流作用，因電壓表的分流而給測量帶了誤差；又因各部分飛電阻值不同，各部分電壓表的分流作用也不同．若只用一個電壓表分別測量導體a、b、c、d的電壓，然后比較測得的電壓之比，這種方法能夠盡量減少電壓表的分流帶了的影響．
（3）還可以考慮根據(jù)串聯(lián)電路的分流作用，把長度L的電阻絲分成n段相等長度的小段，比較在橫截面積、材料相同的條件下，導體的電阻與長度成正比．
解答：解：（1）當通過導體的電流相同時，根據(jù)歐姆定律可知，導體兩端的電壓與導體中的電流成正比，可以利用電壓表的示數(shù)來反映導體電阻的大�。�
根據(jù)歐姆定律可得：當導體兩端的電壓一定時，導體中的電流與導體的電阻成反比．利用圖2裝置來探究，要利用電流跟電阻成反比的關系，首先要保證電流表的內(nèi)阻足夠小，還要保證導體兩端的電壓不變，因待測電阻的電阻值也比較小，所以這種測量的方法誤差比較大；
（2）電壓表都有一定的內(nèi)阻，當采用圖1的電路時，四塊電壓表都有一定的分流作用，因電壓表的分流而給測量帶了誤差；又因各部分電阻值不同，各部分電壓表的分流作用也不同．若只用一個電壓表分別測量導體a、b、c、d的電壓，然后比較測得的電壓之比，這種方法能夠盡量減少電壓表的分流帶了的影響．
故答案為：�。�
（3）一條長為l、電阻為R的導體，我們可以把它看成是由n段長度同為l1電阻同為R1的導體串聯(lián)而成的，這n段導體的材料、橫截面積都相同．總長度l與每段長度l1的關系為
l
l1
=n，另一方面，由串聯(lián)電路的性質(zhì)可知：R=nR1即：
R
R1
=n對比兩式可知：
R
R1
=
l
l1
，即在橫截面積、材料相同的條件下，導體的電阻與長度成正比．
故答案為：
（1）甲同學的測量誤差更小，因為待測電阻阻值比較小，比電壓表的內(nèi)阻小得多，跟電流表的內(nèi)阻相當，因此電壓表引起的誤差比電流表引起的誤差小得多；
（2）��；
（3）可以考慮根據(jù)串聯(lián)電路的分流作用，把長度L的電阻絲分成n段相等長度的小段，比較在橫截面積、材料相同的條件下，導體的電阻與長度成正比．
點評：物理學中對于多因素的問題，常常采用控制因素的辦法，把多因素的問題變成多個單因素的問題，分別加以研究，最后再綜合解決，這種方法叫控制變量法，一定要掌握控制變量法．
練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源： 題型：

“探究導體電阻與導體長度、橫截面積、材料的關系”的實驗電路如圖所示，a、b、c、d是四種不同的金屬絲．現(xiàn)有幾根康銅合金絲和鎳鉻合金絲，其規(guī)格如下表所示．
編號 材料 長度（m） 橫截面積（mm2）
A 鎳鉻合金 0.8 0.8
B 鎳鉻合金 0.5 0.5
C 鎳鉻合金 0.3 0.5
D 鎳鉻合金 0.3 1.0
E 康銅絲 0.3 0.5
F 康銅絲 0.8 0.8
（1）電路圖1中四條金屬絲應分別選上表中的
BCDE
BCDE
（用編號表示）；
（2）在相互交流時，有位同學提出用如圖2所示的電路，只要將圖中P端分別和觸點1、2、3、4相接，讀出電流，利用電流跟電阻成反比的關系，也能探究出導體電阻與其影響因素的定量關系，你認為上述方法是否正確，如正確請說出理由；若不正確，請說出原因．

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科目：高中物理 來源： 題型：

在“探究導體電阻與其影響因素的定量關系”試驗中，為了探究3根材料未知，橫截面積均為S=0.20mm2的金屬絲a、b、c的電阻率，采用如圖1所示的實驗電路．M為金屬絲c的左端點，O為金屬絲a的右端點，P是金屬絲上可移動的接觸點．在實驗過程中，電流表讀數(shù)始終為I=1.25A，電壓表讀數(shù)U隨OP間距離x的變化如下表：
x/mm 600 700 800 900 1000 1200 1400 1600 1800 2000 2100 2200 2300 2400
U/V 3.95 4.50 5.10 5.90 6.50 6.65 6.82 6.93 7.02 7.15 7.85 8.50 9.05 9.75
（1）在圖2中繪出電壓表讀數(shù)U隨OP間距離x變化的圖線；
（2）求出金屬絲的電阻率ρ，并進行比較．
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科目：高中物理 來源： 題型：閱讀理解

（2011?浙江一模）Ⅰ．在“測定玻璃的折射率”的實驗中：
（1）同學甲與同學乙各設計了一個實驗數(shù)據(jù)記錄表，你認為合理的是
甲
甲
（填“甲”或“乙”）：
同學甲設計的表格：
次數(shù) 入射角θ1 sinθ1 折射角θ2 sinθ2 n n平均值
1
2
3
同學乙設計的表格：
次數(shù) 1 2 3 θ平均值 正弦值 n
入射角θ1
折射角θ2
（2）如圖1所示，P1、P2、P3、P4為所插4枚大頭針的位置．某同學插針的步驟如下，請在橫線上補充完整步驟③：
①在入射光線AO上插上兩枚大頭針P1、P2，并使其距離稍大些；
②在B側邊觀察邊插P3，直到P1、P2的像被P3擋住，定下P3的位置；
③繼續(xù)插P4，
直到P3及P1、P2的像被P4擋住，定下P4的位置
直到P3及P1、P2的像被P4擋住，定下P4的位置
；
④過P3、P4作直線O'B，即為出射光線．
（3）某同學根據(jù)測得的入射角和折射角的正弦值，畫出了如圖2所示的圖線．由圖可得玻璃的折射率為
1.2
1.2
；

Ⅱ．“探究導體電阻與其影響因素的定量關系”的實驗電路如圖所示，a、b、c、d是四種不同的金屬絲．
現(xiàn)有幾根康銅合金絲和鎳鉻合金絲，其規(guī)格如下表所示．
編號 材料 長度（m） 橫截面積（mm2）
A 鎳鉻合金 0.8 0.8
B 鎳鉻合金 0.5 0.5
C 鎳鉻合金 0.3 0.5
D 鎳鉻合金 0.3 1.0
E 康銅絲 0.3 0.5
F 康銅絲 0.8 0.8
（1）電路圖3中四種金屬絲a、b、c分別為上表中編號為C、B、D的金屬絲，則d應選上表中的
E
E
（用表中編號A、B、C、D、E、F表示）．
（2）為測量某一種電阻絲單位長度上的電阻R0，某同學利用一段帶有滑動片P且粗細均勻的電阻絲AB和下列器材做實驗：
A．電流表A：500mA、4Ω；
B．電阻箱R′：最大阻值99.9Ω，阻值最小變量為0.1Ω；
C．定值電阻R：阻值為1.2Ω；
D．電源：電動勢為6V，內(nèi)阻r=0.4Ω；
E．開關S、導線若干．
實驗時采用如圖所示電路（虛線框中電路未畫出），滑動片P與電阻絲接觸良好，且AP長記為L，其他導線電阻不計．改變電阻絲連入電路的長度L，分別測出通過電阻絲的電流值如下表：
1 2 3 4 5
L/m 0.5000 0.4000 0.3000 0.2000 0.1000
I/A 0.83 0.96 1.11 1.39 1.78
1
I
/A-1		 1.20 1.04 0.90 0.72 0.56
根據(jù)測得的數(shù)據(jù)，該同學作出了電阻絲的
1
I
-L圖象，如圖3所示．
①請將實驗電路圖5中虛線框中電路補充完整．要求：無論P滑至何處，電流表均安全，并且能盡可能準確地測出上表中的電流值．
②由
1
I
-L圖象得出該電阻絲單位長度上的電阻R0=
9.6
9.6
Ω/m．此時電阻箱R’連入電路的阻值為
1
1
Ω．

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科目：高中物理 來源：2010-2011學年福建省高三第二次模擬考試（理綜）物理試題 題型：實驗題

Ⅰ．某物理課外小組想探究“帶風帆的玩具小車所受的阻力與運動速度的關系”，他們進行了以下實驗探究：

(1)猜想：

①f阻與車的速度v無關     ②f阻∝v       ③f阻∝v2

(2)探究步驟

①將帶有風帆的玩具小車、己連接好電源的打點計時器和紙帶按如圖甲所示安裝在光滑傾斜的長木板上：②接通打點計時器電源(電源頻率f=50Hz)，使玩具小車從靜止開始加速運動，足夠長的時間后關閉打點計時器；③改變長木板的傾角，重復以上實驗，記錄實驗數(shù)據(jù)如下表所示：請你根據(jù)該小組的探究完成下列的問題：

 (Ⅰ)圖乙是傾角θ=10°的一條打點紙帶，通過計算完成表中對應的空白項。

實驗次數(shù)

木板傾角θ

sinθ

小車勻速運動時的速度v(m/s)

小車勻速運動時速度的平方v2(m/s)2

1

4°

0.07

0.60

0.36

2

10°

0.18

 

 

3

24°

0.41

3.51

12.32

4

36°

0.59

5.06

25.60

5

48°

0.74

6.34

40.20

6

60°

0.87

 

 

(Ⅱ)通過觀察表中的實驗數(shù)據(jù)，試寫出傾角θ=60°時小車勻速運動的速度并填在表中對應的空白處。

    (Ⅲ)結論：在實驗誤差范圍內(nèi)，通過對數(shù)據(jù)的觀察分析，玩具小車所受的阻力與運動速度的定性關系是                                     。

Ⅱ．“探究導體電阻與其影響因素的定量關系”的實驗電路如圖所示，a、b、c、d是四種不同的金屬絲。

現(xiàn)有幾根康銅合金絲和鎳鉻合金絲，其規(guī)格如下表所示。

編號

材料

長度(m)

橫截面積(mm2)

A

鎳鉻合金

0.8

0.8

B

鎳鉻合金

0.5

0.5

C

鎳鉻合金

0.3

0.5

D

鎳鉻合金

0.3

1.0

E

康銅絲

0.3

0.5

F

康銅絲

0.8

0.8

 

 

 

 

 

 

 

 

（1）電路圖中四種金屬絲a、b、c分別為上表中編號為C、B、D的金屬絲，則d應選上表中的_____________(用表中編號A、B、C、D、E、F表示)。

（2） 為測量某一種電阻絲單位長度上的電阻R0，某同學利用一段帶有滑動片P且粗細均勻的電阻絲AB和下列器材做實驗：圖為某次測量電阻絲長度和直徑示意圖，甲圖為20等分的游標卡尺，讀數(shù)為        mm；乙圖為螺旋測微器，讀數(shù)為       mm。

其余器材如下：

A．電流表：500mA、4Ω；

B．電阻箱R/：最大阻值99.9Ω，阻值最小變量為0.1Ω；

C．定值電阻R：阻值為1.2Ω；

D．電源：電動勢為6V，內(nèi)阻r=0.4Ω；

E．開關S、導線若干。

     實驗時采用如圖所示電路（虛線框中電路未畫出），滑動片P與電阻絲接觸良好，且AP長記為L，其他導線電阻不計。改變電阻絲連入電路的長度L，分別測出通過電阻絲的電流值如下表：

 

1

2

3

4

5

L/m

0.5000

0.4000

0.3000

0.2000

0.1000

I/A

0.83

0.96

1.11

1.39

1.78

/A－1

1.20

1.04

0.90

0.72

0.56

根據(jù)測得的數(shù)據(jù)，該同學作出了電阻絲的圖象，如圖所示。

①請將實驗電路圖中虛線框中電路補充完整。要求：無論P滑至何處，電流表均安全，并且能盡可能準確地測出上表中的電流值。

  

②由圖像得出該電阻絲單位長度上的電阻R0=______Ω/m。此時電阻箱R’連入電路的阻____ _Ω。

 

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