Question

【題目】小明用一個電壓表，兩節干電池、兩個開關和若干導線，設計了如圖所示的電路圖，用來判斷兩段材料不同、長度、橫截面積都相同的甲、乙兩根合金絲電阻的大小，要求實驗過程中各元件的位置固定不變．
（1）實驗的主要步驟： ；
（2）分析并得出的結論：

Answer 1

【答案】
（1）閉合開關S1和S2 ， 讀出電壓表的示數U1；閉合開關S2 ， 斷開開關S1 ， 讀出電壓表的示數U2；
（2）甲合金絲兩端的電壓為U1﹣U2 ， 乙合金絲兩端的電壓為U2 ， 根據歐姆定律，導體兩端的電壓等于電流和電阻的乘積，而串聯電路中，電流處處相等，所以導體電壓之比等于電阻之比，所以比較U1﹣U2和U2的大小關系，若U1﹣U2＞U2 ， 則甲合金絲的電阻大于乙合金絲的電阻；若U1﹣U2＜U2 ， 則甲合金絲的電阻小于乙合金絲的電阻；若U1﹣U2=U2 ， 則甲合金絲的電阻等于乙合金絲的電阻．
【解析】解：（1）根據串聯電路的特點，電阻之比等于電壓之比，所以可根據電壓大小關系判斷電阻大小關系，據此實驗步驟如下：①閉合開關S1和S2 ， 讀出電壓表的示數U1；②閉合開關S2 ， 斷開開關S1 ， 讀出電壓表的示數U2；（2）分析并得出的結論：甲合金絲兩端的電壓為U1﹣U2 ， 乙合金絲兩端的電壓為U2 ， 根據歐姆定律，導體兩端的電壓等于電流和電阻的乘積，而串聯電路中，電流處處相等，所以導體電壓之比等于電阻之比，所以比較U1﹣U2和U2的大小關系，若U1﹣U2＞U2 ， 則甲合金絲的電阻大于乙合金絲的電阻；若U1﹣U2＜U2 ， 則甲合金絲的電阻小于乙合金絲的電阻；若U1﹣U2=U2 ， 則甲合金絲的電阻等于乙合金絲的電阻．故答案為：（1）①閉合開關S1和S2 ， 讀出電壓表的示數U1；②閉合開關S2 ， 斷開開關S1 ， 讀出電壓表的示數U2；（2）甲合金絲兩端的電壓為U1﹣U2 ， 乙合金絲兩端的電壓為U2 ， 根據歐姆定律，導體兩端的電壓等于電流和電阻的乘積，而串聯電路中，電流處處相等，所以導體電壓之比等于電阻之比，所以比較U1﹣U2和U2的大小關系，若U1﹣U2＞U2 ， 則甲合金絲的電阻大于乙合金絲的電阻；若U1﹣U2＜U2 ， 則甲合金絲的電阻小于乙合金絲的電阻；若U1﹣U2=U2 ， 則甲合金絲的電阻等于乙合金絲的電阻． 根據串聯電路的特點，電阻之比等于電壓之比，所以可根據電壓大小關系判斷電阻大小關系，又因為電阻越大說明對電流的阻礙作用越大，導電性能越差，影響電阻大小的因素有長度、橫截面積、材料和溫度，因為長度、橫截面積都相同，又不考慮溫度對電阻的影響，則可判斷兩種材料導電性能的強弱．