2025年中考物理重難突破:實(shí)驗(yàn)22 探究影響電阻大小的因素(重點(diǎn)實(shí)驗(yàn))原卷版+解析_第1頁
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文檔簡介

實(shí)驗(yàn)22探究影響電阻大小的因素

實(shí)驗(yàn)梳理

實(shí)驗(yàn):探究影響電阻大小的因素

【實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹繉?dǎo)體的電阻大小與哪些因素有關(guān)

【實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)】選取不同規(guī)格的銀絡(luò)合金絲和錦銅合金絲,采用控制變量法,研究導(dǎo)體的電阻大小與

導(dǎo)體的長度、橫截面之間的關(guān)系。

編號材料長度/m橫截面積/mm?

A銀珞合金0.50.5

B銀鋁合金1.00.5

C銀鋁合金0.51.0

D鎰銅合金0.50.5

【實(shí)驗(yàn)器材】電源、導(dǎo)線、規(guī)格不同的保絡(luò)合金絲、錦銅合金絲、電流表、燈泡、開關(guān)等

【進(jìn)行實(shí)驗(yàn)與收集證據(jù)】

(1)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)電路圖。

(2)選用長度和橫截面積相同的錦銅合金絲D和銀絡(luò)合金絲A,分別將它們接入電路,觀察電流

表的示數(shù);

(3)選用橫截面積相同,長度不同的兩根銀絡(luò)合金絲A和B,分別將它們接入電路,觀察電流表

的示數(shù);

(4)選用長度相同,橫截面積不同的兩根銀絡(luò)合金絲A和C,分別將它們接入電路,觀察電流表

的示數(shù)。

(5)把實(shí)驗(yàn)結(jié)果填寫在下面的實(shí)驗(yàn)記錄表中;

(6)斷開開關(guān),整理器材,分析論證得出結(jié)論。

導(dǎo)體編號材料橫截面積/mn?長度/m電流表示數(shù)/mA

A保絡(luò)合金0.50.5

B銀絡(luò)合金1.00.5

C銀絡(luò)合金0.51.0

D鑄銅合金0.50.5

【分析論證】

(1)在材料、橫截面積相同時(shí),導(dǎo)體越長,電阻越大。

(2)在材料、長度相同時(shí),導(dǎo)體的橫截面積越大,電阻越小。

(3)在長度、橫截面積相同時(shí),導(dǎo)體的材料不同,電阻不同。

【實(shí)驗(yàn)結(jié)論】

(1)導(dǎo)體電阻的大小取決于導(dǎo)體的材料、長度和橫截面積,還與溫度有關(guān)。

(2)在材料、橫截面積相同時(shí),導(dǎo)體越長,電阻越大。

(3)在材料、長度相同時(shí),導(dǎo)體的橫截面積越大,電阻越小。

(4)在長度、橫截面積相同時(shí),導(dǎo)體的材料不同,電阻不同。

(5)另外,電阻還跟溫度有關(guān)。一般情況,溫度越高,電阻越大。

在其他條件相同的情況下,電阻較小的材料導(dǎo)電性能較強(qiáng);反之,電阻較大的材料導(dǎo)電性能較弱。

【實(shí)驗(yàn)交流】

在探究電阻的大小可能與導(dǎo)體的材料、導(dǎo)體的長度、導(dǎo)體的粗細(xì)有關(guān)時(shí),利用控制變量法去探究每

一個(gè)因素對電阻大小的影響;在電源電壓不變的情況下,通過電流表示數(shù)或燈泡亮度來判斷導(dǎo)體電阻的

大小(說明:通過電流表的示數(shù)判斷更準(zhǔn)確)

考向點(diǎn)撥

《探究影響電阻大小的因素》??紗栴}:

(1)實(shí)驗(yàn)方法:控制變量法、轉(zhuǎn)換法。

(2)轉(zhuǎn)換法的應(yīng)用:

①電阻的大小是通過燈泡的亮暗程度或電流表示數(shù)來反映的,燈泡亮,電流大,電阻??;燈

泡暗,電流小,電阻大。

②兩導(dǎo)體阻值差不多,燈泡亮度變化不明顯或準(zhǔn)確比較時(shí),電阻的大小最好用電流表示數(shù)來

反映(電流表對電路中微弱的電流變化都可以顯示出來,而燈泡亮暗變化時(shí)不易辨別),燈泡

仍接在電路中,起保護(hù)電路作用。

(3)控制變量法

①探究電阻的大小跟導(dǎo)線的長度是否有關(guān):選用同種材料制成的粗細(xì)相同、長度不同的導(dǎo)

線進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。

②探究電阻的大小跟導(dǎo)線的粗細(xì)是否有關(guān):選用同種材料制成的長度相同、橫截面積不同

的導(dǎo)線進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。

③探究電阻的大小跟材料是否有關(guān):選用不同材料制成的長度、橫截面積都相同的導(dǎo)線進(jìn)

行實(shí)驗(yàn)。

④電阻的大小還與溫度有關(guān)。

(4)實(shí)驗(yàn)步驟的設(shè)計(jì):

①A、B之間探究的是:導(dǎo)體長度與電阻的關(guān)系。

②A、C之間探究的是:導(dǎo)體截面與電阻的關(guān)系。

③A、D之間探究的是:導(dǎo)體電阻與材料的關(guān)系。

編號材料長度/m橫截面積/mm?

A銀鋁合金0.50.5

B銀鋁合金1.00.5

C銀珞合金0.51.0

D鎰銅合金0.50.5

(5)實(shí)驗(yàn)結(jié)論的描述:導(dǎo)體電阻的大小跟導(dǎo)體的材料、長度、橫截面積等因素有關(guān)。在一

定溫度下,同種材料、橫截面積相同的導(dǎo)體,長度越長,電阻越大;同種材料、長度相同的導(dǎo)

體,橫截面積越小,電阻越大。此外,還與導(dǎo)體的溫度有關(guān)。因此電阻是導(dǎo)體本身的一種性

質(zhì)。

(6)溫度影響:①一般來說,導(dǎo)體的電阻隨溫度升高而增大,如金屬導(dǎo)體,也有少數(shù)導(dǎo)體

的電阻隨溫度的升高而減少,如石墨。②大部分熱敏電阻的阻值隨著溫度的升高而減小,也有

少部分隨著溫度的升高而增大。③白熾燈在剛開燈的瞬間容易燒斷,原因是剛開燈時(shí)燈絲溫度

較低,電阻較小,電流較大。

(7)實(shí)驗(yàn)電路改進(jìn):在電路中串聯(lián)一個(gè)燈泡或者滑動變阻器,防止電流過大燒壞電流表。

可典例精析)

【典例1】

小紅在做“探究影響導(dǎo)體電阻大小的因素”實(shí)驗(yàn)時(shí),做出了如下猜想。

猜想一:導(dǎo)體的電阻可能與導(dǎo)體的長度有關(guān);猜想二:導(dǎo)體的電阻可能與導(dǎo)體的橫截面積有關(guān);

猜想三:導(dǎo)體的電阻可能與導(dǎo)體的材料有關(guān)。

編號材料橫截面積/mm?長度/m

A銀銘合金1.00.25

B銀銘合金1.00.50

C銀銘合金2.00.25

D鎰銅合金1.00.25

(1)實(shí)驗(yàn)電路如圖所示,實(shí)驗(yàn)前最好在導(dǎo)線a、6間連接(選填“導(dǎo)線”或“電阻”),在

M、N之間分別接上不同導(dǎo)體,閉合開關(guān),通過觀察來比較導(dǎo)體電阻大小,這運(yùn)用了物理學(xué)

中的法;

(2)為了驗(yàn)證猜想一,可依次把M、N跟電阻絲__________(填材料編號)的兩端相連,閉合開

關(guān),記下電流表的示數(shù),分析比較這兩根電阻絲電阻的大??;

(3)依次把〃、N跟電阻絲A、C的兩端連接,閉合開關(guān),發(fā)現(xiàn)接電阻絲C時(shí)電流表的示數(shù)較大,

分析比較A、C兩根電阻絲電阻的大小,可探究電阻跟的關(guān)系,其結(jié)論是:導(dǎo)體的長度和

材料一定時(shí),橫截面積越大,其阻值_________;

(4)若將電阻絲C均勻拉伸,使其橫截面積變?yōu)樵瓉淼囊话?,則此時(shí)該電阻的阻值__________(選

填“等于”或“不等于”)原來的2倍。

【典例2】

在“探究電阻的大小與哪些因素有關(guān)”的實(shí)驗(yàn)中,小芳猜想電阻的大小可能與導(dǎo)體的材料、長度、

橫截面積有關(guān),她利用如圖1所示的實(shí)驗(yàn)盤進(jìn)行探究:

A,-----銀銘合金

B----------——?銀銘合金

C--------銀銘合金

D■鎰銅合金

(1)她設(shè)計(jì)了如圖2所示的兩種方案,將電阻絲分別接入M、N之間進(jìn)行探究,你認(rèn)為方案

更合理,該方案通過觀察來比較電阻的大小;

(2)通過觀察對比,她發(fā)現(xiàn)A、B的長度相同粗細(xì)不同,A、C、D的粗細(xì)相同,C、D的長度相

同。選擇兩根電阻絲,可以探究電阻的大小與導(dǎo)體的長度的關(guān)系(用A、B、C、D表示,下

同);

(3)利用A、B兩根電阻絲,結(jié)合實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,她得出的結(jié)論是:其他條件相同時(shí),導(dǎo)體的橫截面積

越大,導(dǎo)體的電阻越;

(4)選擇兩根電阻絲,可以探究導(dǎo)體的電阻與導(dǎo)體的材料有關(guān);

(5)為了使結(jié)論更有說服力,每次更換電阻絲時(shí),電源電壓______(選填“保持不變”或“及時(shí)改

變,);

(6)小麗設(shè)計(jì)了方案3,利用開關(guān)、導(dǎo)線和電源,將電壓表并聯(lián)或串聯(lián),通過電壓表的示數(shù)

(選填“能”或“不能”)判斷電阻A、B的大?。?/p>

(7)下列關(guān)于電阻的說法正確的是(單選)。

A.銅線的電阻一定比鐵線的電阻小

B.導(dǎo)體A、B、C、D通電后才有電阻,開關(guān)斷開后電阻為0

C.滑動變阻器上方的金屬桿與下方的電阻絲的材料一定不同

41對點(diǎn)練習(xí))

【訓(xùn)練1】

利用圖所示的電路進(jìn)行探究影響電阻大小的因素的實(shí)驗(yàn),該實(shí)驗(yàn)是通過觀察間接地比較

電阻絲電阻的大?。贿x用電阻絲b、d分別接入電路中,是為了探究電阻大小跟導(dǎo)體的是否

有關(guān)。

【訓(xùn)練2】

在“探究影響電阻大小的因素”實(shí)驗(yàn)時(shí),天天選取如表所示的四個(gè)導(dǎo)體,分別連接在如圖乙所示電

路的M、N間進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。

導(dǎo)體編號長度/m橫截面積/mn?材料

A0.60.4銀銘合金

B1.00.4銀銘合金

C0.60.6銀銘合金

D0.60.6鎰銅合金

C---------

(1)實(shí)驗(yàn)時(shí),通過觀察能更準(zhǔn)確比較導(dǎo)體電阻的大小。在探究“導(dǎo)體電阻大小與長度的

關(guān)系”時(shí),應(yīng)選取兩個(gè)導(dǎo)體進(jìn)行探究;

(2)接下來,他分別將A和C兩導(dǎo)體接入電路進(jìn)行實(shí)驗(yàn),發(fā)現(xiàn)對應(yīng)電路中的電流4,這表明,

相同時(shí),導(dǎo)體的,導(dǎo)體的電阻越大;

(3)他把C、D兩導(dǎo)體接入電路進(jìn)行實(shí)驗(yàn),對應(yīng)電路中的電流4,則說明/RD;

(4)在其他條件相同的情況下,電阻較小的材料導(dǎo)電性能較強(qiáng),某些物質(zhì)在很低的溫度時(shí),電阻就

變成了0,這就是超導(dǎo)現(xiàn)象。如果能實(shí)現(xiàn)在常溫下超導(dǎo),請列舉一個(gè)常溫下超導(dǎo)體的實(shí)際應(yīng)

用o

【訓(xùn)練3】

某興趣小組在探究影響導(dǎo)體電阻大小的因素時(shí),實(shí)驗(yàn)室提供了四根電阻絲,規(guī)格、材料如表所

示,他們做出了如下猜想:①導(dǎo)體電阻與導(dǎo)體的長度有關(guān);②導(dǎo)體電阻與導(dǎo)體的橫截面積有關(guān);③導(dǎo)

體電阻與導(dǎo)體的材料有關(guān)。為了驗(yàn)證上述猜想,他們設(shè)計(jì)了如圖所示的實(shí)驗(yàn)電路。

編號材料長度/m橫截面積/mm?

a銀銘合金絲1.00.2

b銀銘合金絲1.00.1

c銀銘合金絲0.50.1

d鎰銅合金絲0.50.1

(1)實(shí)驗(yàn)中通過比較的大小來比較合金絲電阻的大小,滑動變阻器的作用是o

(2)為了驗(yàn)證猜想①,應(yīng)該選用編號兩根合金絲進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。選用c、d兩根合金絲進(jìn)行實(shí)驗(yàn)

時(shí),目的是為了驗(yàn)證_______。

【訓(xùn)練4】

小明做“探究影響導(dǎo)體的電阻大小的因素”時(shí)用到如題圖的器材與電路。作了如下的猜想:

猜想①:導(dǎo)體的電阻可能跟導(dǎo)體的橫截面積有關(guān);

猜想②:導(dǎo)體的電阻可能跟導(dǎo)體的材料有關(guān)。

a銀銘

b保銘

e銀銘

d

猛銅

(1)小鋼認(rèn)為小明做實(shí)驗(yàn)時(shí)燈光的亮度變化不夠明顯,請你幫他改進(jìn)電路;

(2)依次把A、B跟服b的兩端連接,閉合開關(guān),根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,分析比較。、b兩根金屬電阻絲

的電阻大小,可探究電阻跟的關(guān)系,其結(jié)論是猜想______正確;

(3)以上方法在研究物理問題時(shí)經(jīng)常被用到,被稱為法;

(4)小明連接某根電阻較大的電阻絲時(shí)長時(shí)間沒有斷開開關(guān),發(fā)現(xiàn)電燈暗了(電燈沒有老化,電源

電壓不變),請你用學(xué)過的物理知識解釋其現(xiàn)象;

(5)小明了解到某些半導(dǎo)體的電阻隨著外界的條件改變而急劇變化,這種性質(zhì)可做成專用開關(guān),請

你舉一例=

【訓(xùn)練5】

某興趣小組要探究電阻的大小與哪些因素有關(guān)。他們設(shè)計(jì)了如圖所示的實(shí)驗(yàn)電路,電源電壓不

變,保持滑動變阻器滑片位置不變,分別將b、c、d四根電阻絲接入電路,得到如表格所示的數(shù)

據(jù)。

導(dǎo)體編號長度/m橫截面積/mm?材料電流大小/A

a0.50.4錦銅0.20

b0.50.4銀銘合金0.16

c0.50.2銀鋁合金0.08

d1.00.2銀鋁合金0.04

(1)在M、N間分別接入a、b電阻絲,探究的是電阻跟導(dǎo)體的的關(guān)系。a電阻絲的阻值_

(填“大于”“等于”或“小于”)b電阻絲的阻值。

(2)要探究電阻與橫截面積的關(guān)系,可選擇(填編號)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。其結(jié)論是其他因素相同

時(shí),導(dǎo)體橫截面積越大,導(dǎo)體的電阻越0

(3)某同學(xué)在M、N間接入d電阻絲后,又在其兩端并聯(lián)一個(gè)電壓表,這樣測出d電阻絲的電阻大

小,其測量原理是o

(4)另一位同學(xué)不用電壓表,在已知滑動變阻器最大阻值為凡的情況下,利用圖中電路測出了d電

阻絲的電阻大小,操作如下:

①在M、N之間接入d電阻絲,閉合開關(guān),將滑片P滑到最左端,讀出電流表示數(shù)為小

②將滑片P滑到最右端,讀出電流表示數(shù)為4;

③d電阻絲的阻值表達(dá)式為&=(用匕、右、凡表示)。

【訓(xùn)練6】

在“探究影響導(dǎo)體電阻大小的因素''實(shí)驗(yàn)中,分別將圖2中甲、乙、丙、丁四根電阻絲接入圖1中

M、N之間進(jìn)行探究。

S=0.5mm缽銅絲

甲--------------------------?1m

S=0.5mm銀倍絲?

乙-------------;------------?1m

S=0.5mm銀信絲

丙-".2m

S=1.0mm鑲銘■絲

T■Im

圖1圖2

(1)實(shí)驗(yàn)中通過觀察比較電阻絲電阻的大?。?/p>

(2)為了探究導(dǎo)體電阻與導(dǎo)體材料的關(guān)系,應(yīng)將兩根電阻絲分別接入M、N之間;

(3)將乙、丁兩根電阻絲先后接入M、N之間,發(fā)現(xiàn)接入乙電阻絲時(shí)電流表的示數(shù)比接入丁電阻絲

時(shí)的小,由此可得結(jié)論:在其他條件相同時(shí),導(dǎo)體橫截面積越小,電阻越;

(4)在我國城鄉(xiāng)許多地區(qū)進(jìn)行輸電線路的改造,將原來細(xì)的鋁質(zhì)輸電線換成較粗的鋁質(zhì)輸電線,這

樣就(選填“增大”或“減小”)了輸電線的電阻,減小電能損失。

【訓(xùn)練7】

在探究影響導(dǎo)體電阻大小的因素時(shí),小明做出了如下猜想:導(dǎo)體的電阻可能與①導(dǎo)體的長度有

關(guān);②導(dǎo)體的橫截面積有關(guān)。

編號材料長度/m橫截面積/mn?

A銀銘合金0.50.5

B銀銘合金1.00.5

C銀銘合金0.51.0

D鎰銅合金0.50.5

(1)按照如圖所示連接電路,在電路中分別接上不同的導(dǎo)體,則通過觀察來比較導(dǎo)體電阻的

大?。?/p>

(2)為了驗(yàn)證上述猜想①,應(yīng)該閉合兩個(gè)開關(guān);

(3)閉合開關(guān)Si和S3,觀察到燈泡Li和L3發(fā)光,且L3比Li亮,初步得到的結(jié)論是:其它條件相

同的情況下,,電阻越大;

(4)實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象不明顯,小明將燈泡換成了(選填“電流表”或“電壓表”),電表的

示數(shù)越大,說明電表所在支路的導(dǎo)體電阻越;

(5)接下來,小明又做了如下實(shí)驗(yàn):將銀合金絲A接入電路,閉合開關(guān),然后用大功率吹風(fēng)機(jī)先對

銀銘合金絲吹一段時(shí)間熱風(fēng),再改用冷風(fēng)擋對鍥鋁合金吹冷風(fēng)。發(fā)現(xiàn)兩次實(shí)驗(yàn)中電表的示數(shù)不同,這

說明導(dǎo)體的電阻與有關(guān)。

【訓(xùn)練8】

如圖所示,是探究“影響電阻大小的因素”實(shí)驗(yàn)電路,實(shí)驗(yàn)室備有幾種電阻絲,規(guī)格如下表,實(shí)驗(yàn)

小組中甲、乙、丙三位同學(xué)做出如下猜想:

甲:導(dǎo)體電阻與導(dǎo)體長度有關(guān);

乙:導(dǎo)體電阻與導(dǎo)體材料有關(guān);

丙:導(dǎo)體電阻與導(dǎo)體橫截面積有關(guān)。

材料編號材料長度/m橫截面積/mm?

a銀銘合金絲1.00.2

b銀輅合金絲1.00.1

c銀輅合金絲0.50.1

d鑄銅合金絲0.50.1

⑴實(shí)驗(yàn)中通過比較,來間接比較電阻絲電阻的大??;這種實(shí)驗(yàn)方法叫(選填“轉(zhuǎn)換

法”或“控制變量法”);

(2)若要驗(yàn)證乙同學(xué)猜想,應(yīng)該選用兩根電阻絲對比實(shí)驗(yàn)(填材料編號);

⑶選用a、b電阻絲對比實(shí)驗(yàn),是驗(yàn)證(選填“甲”“乙”或“丙”)同學(xué)猜想;

(4)通過多組實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn):同種材料、橫截面積相同的導(dǎo)體,長度越長,電阻越;同種材料、

長度相同的導(dǎo)體,橫截面積越大,電阻越o

【訓(xùn)練9】

小明利用自制器具探究“鹽水柱的電阻大小與哪些因素有關(guān)”,他將玻璃管(管中的金屬活塞可以

左右移動)等器材組裝成圖的電路進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。小明提出了以下猜想:

A.可能與鹽水柱的橫截面積有關(guān);

B.可能與鹽水柱的長度有關(guān);

(1)小明向玻璃管內(nèi)注入適量鹽水,閉合開關(guān)后燈泡發(fā)光,實(shí)驗(yàn)中他可根據(jù)判斷鹽水柱的

電阻大??;

(2)在探究猜想A時(shí),小明斷開開關(guān),用針筒從注水口向外抽取部分鹽水,保持不變,閉

合開關(guān)后,發(fā)現(xiàn)小燈泡變暗??傻贸觯蝴}水柱的長度一定時(shí),鹽水柱的橫截面積越小,鹽水柱的電阻

越—;

(3)實(shí)驗(yàn)中,小明僅將活塞向左移動,(選填“能”或“不能”)探究猜想B。

【訓(xùn)練10]

小明同學(xué)在“探究影響導(dǎo)體電阻大小的因素”時(shí),他猜想可能與以下因素有關(guān):

A銀銘s

B銀銘S

c銘

D銅2S

猜想一:導(dǎo)體的長度;

猜想二:導(dǎo)體的橫截面積

猜想三:導(dǎo)體的材料。

(1)為了進(jìn)行驗(yàn)證,小明設(shè)計(jì)了題圖電路:在M、N之間分別接上不同的導(dǎo)體,應(yīng)通過觀察

(選填“電流表示數(shù)”或“燈的亮度”)可以更加準(zhǔn)確地比較導(dǎo)體電阻的大小;

(2)還提供了A、B、C、D四根導(dǎo)體,對應(yīng)的材料、長度、橫截面積如圖所示。為了驗(yàn)證猜想二,

應(yīng)該選用序號為的兩根電阻絲進(jìn)行實(shí)驗(yàn);如果選用序號為A、D的兩根電阻絲進(jìn)行實(shí)驗(yàn),是

為了驗(yàn)證猜想(填序號);

(3)小明又做探究:將銀銘合金絲A接入電路,閉合開關(guān),然后用大功率吹風(fēng)機(jī)對保銘合金絲吹熱

風(fēng),發(fā)現(xiàn)電流表示數(shù)逐漸變小,這說明o

【訓(xùn)練

實(shí)驗(yàn)桌上有滿足實(shí)驗(yàn)要求的電源、滑動變阻器、開關(guān)各一個(gè),已調(diào)零的電流表、電壓表各一塊,

導(dǎo)線若干。另外還有六根粗細(xì)均勻、長度相同、橫截面為圓形的饃銘合金絲,直徑。分別為0.20mm,

0.30mm,0.40mm,0.50mm,0.60mm,0.70mm。小明利用上述實(shí)驗(yàn)器材設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證明“導(dǎo)體電阻大小

與導(dǎo)體橫截面積的關(guān)系”。

(1)畫出實(shí)驗(yàn)電路圖。

(2)請幫他將主要實(shí)驗(yàn)步驟補(bǔ)充完整。

①按電路圖把一根銀銘合金絲當(dāng)作電阻R接入電路,閉合開關(guān)S,調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片P到合

適位置,在表格中記錄電壓表、電流表的示數(shù)。、/和銀銘合金絲直徑

②斷開開關(guān)S,,調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片P到合適位置,在表格中記錄電壓表、電流

表的示數(shù)U、/和銀銘合金絲直徑。。

③仿照步驟②再做四次實(shí)驗(yàn),并將相關(guān)數(shù)據(jù)記錄在表格中。

④利用5=嗚¥計(jì)算6根不同鑲銘合金絲的橫截面積S,利用計(jì)算6根不同鑲銘合金

絲的電阻值R并記錄。

(3)畫出實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表格。

實(shí)驗(yàn)序

123456

D/m

5/m2

UIV

I/A

R/Q

41真題感悟)

1.(2022?黑龍江綏化)"探究影響導(dǎo)體電阻大小的因素”的實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示,在實(shí)驗(yàn)中使用四根

電阻絲,其材料規(guī)格如下表所示。

編號材料長度/m橫截面積/mn?燈泡亮度

A錦銅合金0.50.8亮

B銀銘合金0.50.8較亮

C銀銘合金0.50.4較暗

D銀銘合金1.00.4暗

(1)實(shí)驗(yàn)中通過觀察比較電阻絲電阻的大小;

(2)實(shí)驗(yàn)中采用的研究方法是和轉(zhuǎn)換法;

(3)分別將編號為的電阻絲接入電路進(jìn)行實(shí)驗(yàn),可得出結(jié)論:導(dǎo)體的電阻大小與導(dǎo)

體的材料有關(guān);

(4)分別將編號為B、C的電阻絲接入電路進(jìn)行實(shí)驗(yàn),可得出結(jié)論:導(dǎo)體的電阻大小與導(dǎo)體的—

有關(guān);

(5)分別將編號為C、D的電阻絲接入電路進(jìn)行實(shí)驗(yàn),其得到的實(shí)驗(yàn)結(jié)論被實(shí)際應(yīng)用到了

的工作原理中;

A.電壓表B.電流表C.滑動變阻器

(6)實(shí)驗(yàn)過程中某小組同學(xué)更換電阻絲后發(fā)現(xiàn)小燈泡亮度變化不明顯,可用代替小

燈泡完成實(shí)驗(yàn)。

2.(2024?山東濟(jì)南)學(xué)習(xí)了“伏安法”測電阻后,某小組想進(jìn)一步探究“導(dǎo)體的電阻與導(dǎo)體長度的

關(guān)系他們選擇了圖甲所示的器材,并連接了部分電路。將固定在木板上長為15cm的鉛筆芯作為研

究對象,并標(biāo)記為等長的五段,/為鉛筆芯的兩個(gè)端點(diǎn),中間四點(diǎn)分別標(biāo)記為氏c、d、e、

R/Q

"l-T-T~r-t~Tr-T-T-I

?H十卜十十dY十I

r-t-*-1—t-r-r--t-*-1

十卜十十TT+I

HI1T-H-I

?H+卜十+47+1

T—4—+—A-I—T—T—4—4—I

7.515//cm

(1)若使滑動變阻器的滑片P向。端滑動時(shí)電流表的示數(shù)增大。需用一根導(dǎo)線將電源的正極接線柱

與滑動變阻器的(選填“4”皮或“接線柱連接;

(2)將電路連接完整后,把線夾夾在7點(diǎn),閉合開關(guān),發(fā)現(xiàn)無論如何調(diào)節(jié)滑動變阻器,電壓表和電

流表始終無示數(shù)。用一根導(dǎo)線檢測電路故障,將導(dǎo)線的兩端分別接到開關(guān)兩端的接線柱上時(shí),電壓表

和電流表仍無示數(shù);將導(dǎo)線的兩端分別接到滑動變阻器接入電路的兩接線柱上時(shí),電壓表和電流表均

有示數(shù)。若電路中只有一處元件故障,則故障是

(3)該小組排除故障后繼續(xù)實(shí)驗(yàn),閉合開關(guān)后快速記錄電流表和電壓表的示數(shù),然后立即斷開開

關(guān)。電流表的示數(shù)如圖乙所示,該讀數(shù)為A。調(diào)節(jié)滑動變阻器,多次測量并計(jì)算出電阻的

平均值;

(4)將線夾分別夾在e、d、c、b點(diǎn),重復(fù)步驟(3),得到鉛筆芯接入長度/和對應(yīng)的鉛筆芯接入電

阻的平均值R的數(shù)據(jù),如表所示:

線夾位置bCdef

鉛筆芯接入長度Z/cm3691215

鉛筆芯接入電阻的平均

2.04.05.98.010.0

值R/。

①請?jiān)谧鴺?biāo)紙上描點(diǎn),并畫出鉛筆芯接入電阻的平均值R和鉛筆芯接入長度/的關(guān)系圖像;

②通過分析圖像可得實(shí)驗(yàn)結(jié)論:在材料和橫截面積一定的條件下,;

(5)在實(shí)驗(yàn)評估環(huán)節(jié),有的同學(xué)認(rèn)為,只通過對鉛筆芯電阻與其長度的探究得到的結(jié)論具有偶然

性,為了使證據(jù)更充分,接下來還應(yīng)該o

3.(2022?廣西賀州)在“探究影響導(dǎo)體電阻大小的因素''中,小明猜想導(dǎo)體電阻大小可能與下列因

素有關(guān)

A、導(dǎo)體的材料B、導(dǎo)體的長度C.導(dǎo)體的橫截面積

為了驗(yàn)證上述猜想,他用如圖甲所示的器材進(jìn)行實(shí)驗(yàn),編號①②③是銀銘合金導(dǎo)體,④是鎰銅導(dǎo)

體。

(1)實(shí)驗(yàn)前開關(guān)應(yīng)處于狀態(tài)。

(2)選用①②兩根導(dǎo)體分別接入電路進(jìn)行實(shí)驗(yàn),可驗(yàn)證猜想(選填猜想因素選項(xiàng)

或“C”)O

(3)選用①④兩根導(dǎo)體分別接入圖中M、N兩點(diǎn)間,閉合開關(guān)電流表的示數(shù)不同,可知在導(dǎo)體

的長度和橫截面積相同時(shí),導(dǎo)體電阻大小跟導(dǎo)體的有關(guān)。

(4)用②導(dǎo)體接在M、N兩點(diǎn)間后,用電壓表測出其兩端電壓如圖乙所示,讀數(shù)為V,此

時(shí)電路中電流表的示數(shù)為0.2A,則②導(dǎo)體的電阻為

4.(2022?江蘇蘇州)小華用電源(3V)、電流表(0~0.6A0~3A)、刻度尺、鱷魚夾等器材,探

序號長度£/cm電流//A

130.00.20

220.00.30

310.00.60

(1)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),可求得1cm該電阻絲的電阻為Q;

(2)小明在小華實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,利用該電阻絲測量未知電阻Rx的阻值(約10。)

①按圖甲連好電路,閉合開關(guān),在電阻絲上移動鱷魚夾M,使電流表的示數(shù)為0.50A;

②保持〃位置不變,把Rx接入電路,如圖乙所示。閉合開關(guān),此時(shí)電流表的示數(shù)為0.20A。請?jiān)?/p>

虛線框內(nèi)畫出圖乙的電路圖___________,并求出此時(shí)Rx的電阻為Q;

③小明實(shí)驗(yàn)時(shí)電源的實(shí)際電壓比3V略低,則他測算出的電阻值___________(偏大/偏小/不

變);

④為了消除因電源電壓降低對電阻測量結(jié)果的影響,小明用原實(shí)驗(yàn)電路,改變測量方法就可以消

除影響。其做法是:

i、連接圖甲電路,閉合開關(guān),移動M使電流表的示數(shù)為0.20A,記下M的位置A;

區(qū)把Rx接入電路,閉合開關(guān),移動M使電流表示數(shù)為A,記下M的位置8;

Ui,用刻度尺量出AB間距離為Lem,貝|Rx=。

5.(2022?四川樂山)某小組同學(xué)在學(xué)習(xí)了歐姆定律后,對探究實(shí)驗(yàn)“影響導(dǎo)體電阻大小的因素”進(jìn)

行了改良,結(jié)合實(shí)驗(yàn)室所提供的幾種規(guī)格的導(dǎo)體(如表1),設(shè)計(jì)了如圖1所示的電路圖。

導(dǎo)體代號長度/m橫截面積/mn?材料

A1.00.2鎰銅

B1.00.4鎰銅

C1.00.6缽銅

D0.50.4鎰銅

E1.50.4鎰銅

F1.00.6銀銘合金

G1.00.6鐵

表1

圖1圖2

(1)圖1中,將三個(gè)電阻串聯(lián)是為了保證___________三(選填“電壓”或“電流”)相等;

(2)在探究“導(dǎo)體電阻與橫截面積的關(guān)系”時(shí),Ri、&、&分別選用A、B、C三段導(dǎo)體。某次讀

數(shù),電壓表Vi示數(shù)為1.5V、V2示數(shù)為0.7V,電壓表V3示數(shù)如圖2所示為V。由歐姆定律

分析得出,電壓表示數(shù)越大,導(dǎo)體電阻越(選填“大”或“小”)多次調(diào)節(jié)滑動變阻器重復(fù)讀

數(shù),可得出結(jié)論:材料和長度相同時(shí),橫截面積越大,導(dǎo)體電阻越(選填“大”或“小”);

(3)在探究“導(dǎo)體電阻與長度的關(guān)系”時(shí),選用B、和(填導(dǎo)體代號),

重復(fù)上述操作,可得出結(jié)論:材料和橫截面積相同時(shí),長度越長,導(dǎo)體電阻越大;

(4)本實(shí)驗(yàn)主要運(yùn)用的物理方法是(選填“控制變量法”或“模型法”)。

實(shí)驗(yàn)22探究影響電阻大小的因素

E實(shí)驗(yàn)梳理

實(shí)驗(yàn):探究影響電阻大小的因素

【實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹繉?dǎo)體的電阻大小與哪些因素有關(guān)

【實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)】選取不同規(guī)格的銀絡(luò)合金絲和錦銅合金絲,采用控制變量法,研究導(dǎo)體的電阻大小與

導(dǎo)體的長度、橫截面之間的關(guān)系。

編號材料長度/m橫截面積/mm?

A銀鋁合金0.50.5

B銀鋁合金1.00.5

C銀珞合金0.51.0

D鎰銅合金0.50.5

【實(shí)驗(yàn)器材】電源、導(dǎo)線、規(guī)格不同的銀絡(luò)合金絲、鑄銅合金絲、電流表、燈泡、開關(guān)等

【進(jìn)行實(shí)驗(yàn)與收集證據(jù)】

(1)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)電路圖。

(2)選用長度和橫截面積相同的錦銅合金絲D和銀絡(luò)合金絲A,分別將它們接入電路,觀察電流

表的示數(shù);

(3)選用橫截面積相同,長度不同的兩根銀絡(luò)合金絲A和B,分別將它們接入電路,觀察電流表

的示數(shù);

(4)選用長度相同,橫截面積不同的兩根銀絡(luò)合金絲A和C,分別將它們接入電路,觀察電流表

的示數(shù)。

(5)把實(shí)驗(yàn)結(jié)果填寫在下面的實(shí)驗(yàn)記錄表中;

(6)斷開開關(guān),整理器材,分析論證得出結(jié)論。

導(dǎo)體編號材料橫截面積/mn?長度/m電流表示數(shù)/mA

A保絡(luò)合金0.50.5

B保絡(luò)合金1.00.5

C保絡(luò)合金0.51.0

D鎰銅合金0.50.5

【分析論證】

(1)在材料、橫截面積相同時(shí),導(dǎo)體越長,電阻越大。

(2)在材料、長度相同時(shí),導(dǎo)體的橫截面積越大,電阻越小。

(3)在長度、橫截面積相同時(shí),導(dǎo)體的材料不同,電阻不同。

【實(shí)驗(yàn)結(jié)論】

(1)導(dǎo)體電阻的大小取決于導(dǎo)體的材料、長度和橫截面積,還與溫度有關(guān)。

(2)在材料、橫截面積相同時(shí),導(dǎo)體越長,電阻越大。

(3)在材料、長度相同時(shí),導(dǎo)體的橫截面積越大,電阻越小。

(4)在長度、橫截面積相同時(shí),導(dǎo)體的材料不同,電阻不同。

(5)另外,電阻還跟溫度有關(guān)。一般情況,溫度越高,電阻越大。

在其他條件相同的情況下,電阻較小的材料導(dǎo)電性能較強(qiáng);反之,電阻較大的材料導(dǎo)電性能較弱。

【實(shí)驗(yàn)交流】

在探究電阻的大小可能與導(dǎo)體的材料、導(dǎo)體的長度、導(dǎo)體的粗細(xì)有關(guān)時(shí),利用控制變量法去探究每

一個(gè)因素對電阻大小的影響;在電源電壓不變的情況下,通過電流表示數(shù)或燈泡亮度來判斷導(dǎo)體電阻的

大小(說明:通過電流表的示數(shù)判斷更準(zhǔn)確)

考向點(diǎn)撥

《探究影響電阻大小的因素》??紗栴}:

U)實(shí)驗(yàn)方法:控制變量法、轉(zhuǎn)換法。

(2)轉(zhuǎn)換法的應(yīng)用:

①電阻的大小是通過燈泡的亮暗程度或電流表示數(shù)來反映的,燈泡亮,電流大,電阻??;燈

泡暗,電流小,電阻大。

②兩導(dǎo)體阻值差不多,燈泡亮度變化不明顯或準(zhǔn)確比較時(shí),電阻的大小最好用電流表示數(shù)來

反映(電流表對電路中微弱的電流變化都可以顯示出來,而燈泡亮暗變化時(shí)不易辨別),燈泡

仍接在電路中,起保護(hù)電路作用。

(3)控制變量法

①探究電阻的大小跟導(dǎo)線的長度是否有關(guān):選用同種材料制成的粗細(xì)相同、長度不同的導(dǎo)

線進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。

②探究電阻的大小跟導(dǎo)線的粗細(xì)是否有關(guān):選用同種材料制成的長度相同、橫截面積不同

的導(dǎo)線進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。

③探究電阻的大小跟材料是否有關(guān):選用不同材料制成的長度、橫截面積都相同的導(dǎo)線進(jìn)

行實(shí)驗(yàn)。

④電阻的大小還與溫度有關(guān)。

(4)實(shí)驗(yàn)步驟的設(shè)計(jì):

①A、B之間探究的是:導(dǎo)體長度與電阻的關(guān)系。

②A、C之間探究的是:導(dǎo)體截面與電阻的關(guān)系。

③A、D之間探究的是:導(dǎo)體電阻與材料的關(guān)系。

編號材料長度/m橫截面積/mm?

A銀鋁合金0.50.5

B銀鋁合金1.00.5

目一C銀絡(luò)合金0.51.0

D鎰銅合金0.50.5

(5)實(shí)驗(yàn)結(jié)論的描述:導(dǎo)體電阻的大小跟導(dǎo)體的材料、長度、橫截面積等因素有關(guān)。在一

定溫度下,同種材料、橫截面積相同的導(dǎo)體,長度越長,電阻越大;同種材料、長度相同的導(dǎo)

體,橫截面積越小,電阻越大。此外,還與導(dǎo)體的溫度有關(guān)。因此電阻是導(dǎo)體本身的一種性

質(zhì)。

(6)溫度影響:①一般來說,導(dǎo)體的電阻隨溫度升高而增大,如金屬導(dǎo)體,也有少數(shù)導(dǎo)體

的電阻隨溫度的升高而減少,如石墨。②大部分熱敏電阻的阻值隨著溫度的升高而減小,也有

少部分隨著溫度的升高而增大。③白熾燈在剛開燈的瞬間容易燒斷,原因是剛開燈時(shí)燈絲溫度

較低,電阻較小,電流較大。

(7)實(shí)驗(yàn)電路改進(jìn):在電路中串聯(lián)一個(gè)燈泡或者滑動變阻器,防止電流過大燒壞電流表。

可典例精析)

【典例1】

小紅在做“探究影響導(dǎo)體電阻大小的因素”實(shí)驗(yàn)時(shí),做出了如下猜想。

猜想一:導(dǎo)體的電阻可能與導(dǎo)體的長度有關(guān);猜想二:導(dǎo)體的電阻可能與導(dǎo)體的橫截面積有關(guān);

猜想三:導(dǎo)體的電阻可能與導(dǎo)體的材料有關(guān)。

編號材料橫截面積/加2長度/m

A銀銘合金1.00.25

B銀格合金1.00.50

C銀銘合金2.00.25

D鎰銅合金1.00.25

(1)實(shí)驗(yàn)電路如圖所示,實(shí)驗(yàn)前最好在導(dǎo)線。、6間連接(選填“導(dǎo)線”或“電阻”),在

M、N之間分別接上不同導(dǎo)體,閉合開關(guān),通過觀察來比較導(dǎo)體電阻大小,這運(yùn)用了物理學(xué)

中的法;

(2)為了驗(yàn)證猜想一,可依次把M、

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