在研究性學(xué)習(xí)活動中,小美同學(xué)用如圖所示的電路探究導(dǎo)體的電阻跟哪些因素有關(guān).她選取了6根金屬絲,其材料、規(guī)格和測得的電壓、電流值如下表所示,并計算出了每一根金屬絲的電阻值.
金屬絲代號 材料 長度L/m 橫截面積S/mm2 電壓/V 電流/A 電阻值R/Ω
鎳鉻合金 1.80 1.0 l.5 0.75 2.0
鎳鉻合金 0.90 1.0 1.5 1.5 1.0
鎳鉻合金 0.45 1.0 1.5 3.0 0.50
鎳鉻合金 0.90 2.0 1.5 3.0 0.50
鎳鉻合金 0.90 0.50 1.5 0.75 2.0
錳鋼合金 0.90 0.50 1.5 1.9 0.79
鎳鉻合金 3.6 0.5

(1)請你利用代號為①②③的三組數(shù)據(jù),在坐標紙中畫出R-L圖線.
(2)金屬絲代號為
②④⑤
②④⑤
的3根導(dǎo)線,是用來探究導(dǎo)體電阻與橫截面積的關(guān)系.金屬絲代號為
⑤⑥
⑤⑥
的2根導(dǎo)線.是用來探究導(dǎo)體電阻與材料的關(guān)系.
(3)根據(jù)表中數(shù)據(jù)所反映出的規(guī)律,可推知代號為⑦的金屬絲的電阻值,請將結(jié)果填在表中.
分析:(1)根據(jù)實驗數(shù)據(jù)畫出圖象,先明確橫軸、縱軸代表的物理量,然后分析數(shù)據(jù)確定標度,最后描點連線完成圖象;
(2)在研究電阻大小與橫截面積的關(guān)系時,要保持材料、長度都相同,橫截面積不同,據(jù)此確定實驗序號;
在研究電阻大小與材料的關(guān)系時,要保持長度、橫截面積都相同,材料不同,據(jù)此確定實驗序號;
(3)已知代號為⑦的電阻絲屬于鎳鉻合金,橫截面積為0.5mm2,確定其阻值大小,必須在材料和橫截面積相同的前提下,比較此電阻絲與其它電阻絲長度的比例關(guān)系,以確定其電阻值.
解答:解:(1)先確定每組電阻與電阻絲長度的對應(yīng)點,然后描點連線,如下圖所示:

(2)研究電阻大小與橫截面積的關(guān)系時,要保持材料、長度都相同,橫截面積不同,由數(shù)據(jù)知:需要選擇②④⑤進行實驗;
研究電阻大小與材料的關(guān)系時,要保持長度、橫截面積都相同,材料不同,由數(shù)據(jù)知:需要選擇⑤⑥進行實驗;
(3)由數(shù)據(jù)知⑤⑦兩組材料相同,橫截面積相同,所以電阻大小只與長度有關(guān).因為⑤中電阻絲的長度為0.9m,電阻為2Ω,所以⑦中電阻絲的長度為3.6m時,電阻應(yīng)為R=
3.6m
0.9m
×2Ω=8Ω.
故答案為:(2)②④⑤;⑤⑥;(3)8Ω.
點評:探究影響電阻的因素,應(yīng)用的方法是典型的控制變量法,只有嚴格應(yīng)用此方法,才能得到正確的結(jié)論.
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溫度/℃ 30 40 50 60 70
熱敏電阻阻值/Ω 350 300 250 210 175
“控制電路”由熱敏電阻R1、電磁鐵(線圈阻值R0=50Ω)、電源U1、開關(guān)等組成,當線圈中的電流大于或等于20mA時,繼電器的銜鐵被吸合,右邊工作電路則斷開;
“工作電路”由工作電源U2(U2=10V)、發(fā)熱電阻R2(R2=5Ω)、導(dǎo)線等組成.問:
(1)工作電路工作時的電流為多大?電阻R2的發(fā)熱功率為多大?
(2)若發(fā)熱電阻R2需提供1.2×104J的熱量,則工作電路要工作多長時間(不計熱量的損失)?
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溫度/℃ 30 40 50 60 70
熱敏電阻阻值/Ω 350 300 250 210 175
“控制電路”由熱敏電阻R1、電磁鐵(線圈阻值R0=50Ω)、電源U1、開關(guān)等組成,當線圈中的電流大于或等于20mA時,繼電器的銜鐵被吸合,右邊工作電路則斷開;“工作電路”由工作電源U2(U2=10V)、發(fā)熱電阻R2(R2=5Ω)、導(dǎo)線等組成.問:
(1)圖中用到哪些物理知識,請說出兩點.
電流的磁效應(yīng)
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,
杠桿的原理
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(2)工作電路工作時的電流為多大?電阻R2的發(fā)熱功率為多大?
(3)若發(fā)熱電阻R2需提供1.2×104J的熱量,則工作電路需工作多長時間(不計熱量的損失)?
(4)若恒溫箱的溫度最高不得超過50℃,則控制電路的電源電壓U1最小值為多大?

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(1)請你利用代號為①②③的三組數(shù)據(jù),在坐標紙中畫出R-L圖線.
(2)金屬代號為
②④⑤
②④⑤
的3根導(dǎo)線是用來探究導(dǎo)體的電阻與橫截面積的關(guān)系的.
(3)根據(jù)表中數(shù)據(jù)所反映出的規(guī)律.可推知代號為⑦的金屬絲的電阻值是

金屬絲代號 材料 長度L/m 橫截面積S/mm2 電壓/V 電流/A 電阻值R/Ω
1 鎳鉻合金 1.80 1.0 1.5 0.75 2.0
2 鎳鉻合金 0.9 1.0 1.5 1.5 1.0
3 鎳鉻合金 0.45 1.0 1.5 3.0 0.50
4 鎳鉻合金 0.90 2.0 1.5 3.0 0.50
5 鎳鉻合金 0.90 0.50 1.5 0.75 2.0
6 錳銅合金 0.90 0.50 1.5 1.9 0.79
7 鎳鉻合金 3.6 0.5

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小明在研究性學(xué)習(xí)活動中,查閱到一種熱敏電阻的阻值隨溫度變化的規(guī)律如下表,并將該型號的熱敏電阻應(yīng)用于如圖所示有“控制電路”和“工作電路”組成的恒溫箱電路中.
溫度/℃ 30 40 50 60 70
熱敏電阻阻值/Ω 35 30 25 21 17
“控制電路”由熱敏電阻R1、電磁鐵(線圈阻值R0=50Ω)、電源U1、開關(guān)等組成,當線圈中的電流大于或等于20mA時,繼電器的銜鐵被吸合,右邊的工作電路則斷開:“工作電路”由工作電源U2(U2=10V)、發(fā)熱電阻R2(R2=5Ω)、導(dǎo)線等組成.問:
(1)工作電路工作時的電流是多大?
(2)若發(fā)熱電阻R2需提供1.2×104J的熱量,則工作電路要工作多長時間(不計熱量的損失)?
(3)若恒溫箱的溫度最多不超過50℃,則控制電路的電源電壓U1最小值為多大?
(4)若已知控制電路的電源電壓為3V,現(xiàn)要使恒溫箱的溫度不得超過40℃,請說明你的改進措施,若需要添加器材,請通過計算器材的規(guī)格.

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