Question

在探究導(dǎo)體的導(dǎo)電能力與材料關(guān)系的實(shí)驗(yàn)時(shí)，某小組的同學(xué)選取了導(dǎo)電能力不受溫度影響的材料甲和乙，它們的長度、橫截面積均相同，分別測(cè)出了通過它們的電流與它們兩端的電壓．記錄數(shù)據(jù)如表1和表2所示．
表1：材料甲

實(shí)驗(yàn)次數(shù)	一	二	三
I/A	0.4	0.8	1.2
U/V	2	4	6

表2：材料乙

實(shí)驗(yàn)次數(shù)	一	二	三
I/A	0.1	0.2	0.3
U/V	2	4	6

分析數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)，每次實(shí)驗(yàn)中，通過材料甲的電流與其兩端電壓的比值

I

U

都相等，材料乙的比值

I

U

也相等，同學(xué)們把電流與電壓的比值

I

U

叫做“G”．
（1）“G”值越大，表明導(dǎo)體的導(dǎo)電能力越

強(qiáng)

．如果把材料乙均勻拉長，其“G”值將

減小

（選填“增大”、“不變”或“減小”）
（2）進(jìn)一步歸納能得出的結(jié)論是：當(dāng)導(dǎo)體兩端的電壓U一定時(shí)，導(dǎo)體中的電流I與“G”的關(guān)系是

電流與“G”成正比

．
（3）如果從材料甲、乙中選擇一種做滑動(dòng)變阻器的電阻線，你建議應(yīng)該選擇材料

乙

．
（4）將材料甲和乙串聯(lián)后接在電壓不變的電源上，接通電路后，電流I與電源電壓的比值為G_串，電流I與甲兩端電壓的比值為G_甲，電流I與乙兩端電壓的比值為G_乙，則G_串與G_甲、G_乙的關(guān)系表達(dá)式可表示為

1

G串

=

1

G甲

+

1

G乙

．

Answer 1

分析：（1）根據(jù)“G”的規(guī)定分析導(dǎo)體導(dǎo)電能力的強(qiáng)弱；影響電阻大小的因素有：導(dǎo)體的長度、材料和橫截面積；并且導(dǎo)體的長度越長，橫截面積越小，導(dǎo)體的電阻越大；因此根據(jù)影響導(dǎo)體電阻大小的因素進(jìn)行分析．
（2）根據(jù)控制變量法和“G”的規(guī)定進(jìn)行分析；
（3）導(dǎo)線材料要求：電阻率小的材料做導(dǎo)線；因此通過計(jì)算比較甲與乙的導(dǎo)電能力，再根據(jù)導(dǎo)線材料的要求進(jìn)行分析；
（4）根據(jù)串聯(lián)電路中的電阻特點(diǎn)：串聯(lián)電路的總電阻等于各串聯(lián)電阻之和；
而電阻等于電源和電流之比．

解答：解：（1）因?yàn)殡娏髋c電壓的比值

I

U

叫做“G”，因此“G”越大，導(dǎo)體的導(dǎo)電能力越強(qiáng)；
因?yàn)閷?dǎo)體的長度越長、橫截面積越小，導(dǎo)體的電阻越大，因此把材料乙均勻拉長，其電阻會(huì)增大，導(dǎo)體的導(dǎo)電能力降低，故“G”值將變��；
（2）由G=

I

U

中可以得出，當(dāng)電壓一定時(shí)，電流I與“G”成正比；
（3）根據(jù)表中數(shù)據(jù)，分別求出“G”的值，即G_甲=

0.4A

2V

，G_乙=

0.1A

2V

，因?yàn)镚_甲＞G_乙，所以甲的導(dǎo)電能力較強(qiáng)，乙的導(dǎo)電能力較弱，電阻率較大，應(yīng)選擇乙做滑動(dòng)變阻器的電阻線；
（4）G_串=

I

U

，則R_串=

1

G串

；G_甲=

I

U甲

，則R_甲=

1

R甲

；G_乙=

I

U乙

，則R_乙=

1

G乙

根據(jù)串聯(lián)電路的電阻關(guān)系，得：

1

G串

=

1

G甲

+

1

G乙

．
故答案為：（1）強(qiáng)；減小；
（2）電流與“G”成正比；
（3）乙；
（4）

1

G串

=

1

G甲

+

1

G乙

．

點(diǎn)評(píng)：知道影響電阻大小的因素，會(huì)根據(jù)題中信息、以及控制變量法分析實(shí)驗(yàn)．