Question

18．如圖是研究導(dǎo)電液體的電阻與橫截面積關(guān)系的實驗裝置，有機玻璃容器（該容器是絕緣體）內(nèi)壁的兩端安裝了銅片M、N，容器內(nèi)注入了適量的導(dǎo)電液體，電源電壓保持12V不變．
（1）請將圖中電路連接完整（電流表量程0.6A）．
（2）實驗步驟：測出導(dǎo)電液體的橫截面積S，閉合開關(guān)，調(diào)節(jié)滑動變阻器，記錄電表示數(shù)，根據(jù)R=$\frac{U}{I}$計算出電阻．斷開開關(guān)，繼續(xù)向容器注入導(dǎo)電液體，改變導(dǎo)電液體的橫截面積，重復(fù)上述實驗，得到如表中的數(shù)據(jù)．分析表中數(shù)據(jù)可知，導(dǎo)電液體的橫截面積越大，電阻越小；若導(dǎo)電液體的橫截面積變?yōu)榍耙淮蔚?倍，則其電阻大小變?yōu)榍耙淮蔚?\frac{1}{2}$．

實驗次數(shù)	1	2	3	4
橫截面積S/cm2	10	20	30	40
電阻R/Ω	10	5.0	3.3	2.5

（3）李明改用一段可拉伸的乳膠管（是絕緣體），將乳膠管灌滿導(dǎo)電液體，兩端用金屬塞堵住管口，若均勻拉伸乳膠管，使其橫截面積變?yōu)樵瓉淼囊话耄瑴y得的導(dǎo)電液體的電阻并不是原來的2倍，感覺與上述實驗結(jié)論矛盾．請你幫他分析一下原因：沒有控制導(dǎo)電液體的長度不變．

Answer 1

分析 （1）電流表要串聯(lián)在電路中；
（2）測出導(dǎo)電液體的橫截面積S，閉合開關(guān)，調(diào)節(jié)滑動變阻器，記錄電表示數(shù)，根據(jù)R=$\frac{U}{I}$計算出電阻．斷開開關(guān)，繼續(xù)向容器注入導(dǎo)電液體，改變導(dǎo)電液體的橫截面積；
在其他條件都一定時，電阻與導(dǎo)體的長度長正比，與橫截面積成反比．
（3）由于電阻的大小與導(dǎo)體的材料、長度、橫截面積和溫度有關(guān)，故從導(dǎo)體電阻大小的影響因素來考慮即可．

解答 解：（1）電流表要串聯(lián)在電路中使用，根據(jù)題意（量程0.6A），把0.6A接線柱與銅片M相連即可，如下圖：

（2）實驗步驟：測出導(dǎo)電液體的橫截面積S，閉合開關(guān)，調(diào)節(jié)滑動變阻器，記錄電表示數(shù)，根據(jù)R=$\frac{U}{I}$計算出電阻．斷開開關(guān)，繼續(xù)向容器注入導(dǎo)電液體，改變導(dǎo)電液體的橫截面積，重復(fù)上述實驗；
分析表中數(shù)據(jù)可知，導(dǎo)電液體的橫截面積越大，電阻越�。蝗魧�(dǎo)電液體的橫截面積變?yōu)榍耙淮蔚?倍，則其電阻大小變?yōu)榍耙淮蔚?\frac{1}{2}$；
（3）當材料和長度一定時，導(dǎo)體的電阻與其橫截面積成正反比．若均勻拉伸乳膠管，使其橫截面積變?yōu)樵瓉淼囊话�，此時導(dǎo)電液體的電阻遠遠大于原來的2倍，因為液柱的橫截面積變小的過程中乳膠管被拉長，故長度變長導(dǎo)致液柱的電阻變大．即李明實驗時沒有控制導(dǎo)電液體的長度不變．
故答案為：（1）如上圖；（2）電表示數(shù)；小；$\frac{1}{2}$；（3）沒有控制導(dǎo)電液體的長度不變．

點評 本題考查的是探究導(dǎo)電液體的電阻與橫截面積關(guān)系的實驗，難度中等．電阻的大小與導(dǎo)體的材料、長度、橫截面積和溫度有關(guān)，即在其它條件相同的情況下，導(dǎo)體越長，其阻值越大；在其它因素相同的情況下，導(dǎo)體的橫截面積越小，其阻值越大．