2025年中考物理重难突破:实验22 探究影响电阻大小的因素(重点实验)原卷版+解析_第1页
2025年中考物理重难突破:实验22 探究影响电阻大小的因素(重点实验)原卷版+解析_第2页
2025年中考物理重难突破:实验22 探究影响电阻大小的因素(重点实验)原卷版+解析_第3页
2025年中考物理重难突破:实验22 探究影响电阻大小的因素(重点实验)原卷版+解析_第4页
2025年中考物理重难突破:实验22 探究影响电阻大小的因素(重点实验)原卷版+解析_第5页
已阅读5页,还剩35页未读 继续免费阅读

付费下载

下载本文档

版权说明:本文档由用户提供并上传,收益归属内容提供方,若内容存在侵权,请进行举报或认领

文档简介

实验22探究影响电阻大小的因素

实验梳理

实验:探究影响电阻大小的因素

【实验目的】导体的电阻大小与哪些因素有关

【实验设计】选取不同规格的银络合金丝和锦铜合金丝,采用控制变量法,研究导体的电阻大小与

导体的长度、横截面之间的关系。

编号材料长度/m横截面积/mm?

A银珞合金0.50.5

B银铝合金1.00.5

C银铝合金0.51.0

D镒铜合金0.50.5

【实验器材】电源、导线、规格不同的保络合金丝、锦铜合金丝、电流表、灯泡、开关等

【进行实验与收集证据】

(1)设计实验电路图。

(2)选用长度和横截面积相同的锦铜合金丝D和银络合金丝A,分别将它们接入电路,观察电流

表的示数;

(3)选用横截面积相同,长度不同的两根银络合金丝A和B,分别将它们接入电路,观察电流表

的示数;

(4)选用长度相同,横截面积不同的两根银络合金丝A和C,分别将它们接入电路,观察电流表

的示数。

(5)把实验结果填写在下面的实验记录表中;

(6)断开开关,整理器材,分析论证得出结论。

导体编号材料横截面积/mn?长度/m电流表示数/mA

A保络合金0.50.5

B银络合金1.00.5

C银络合金0.51.0

D铸铜合金0.50.5

【分析论证】

(1)在材料、横截面积相同时,导体越长,电阻越大。

(2)在材料、长度相同时,导体的横截面积越大,电阻越小。

(3)在长度、横截面积相同时,导体的材料不同,电阻不同。

【实验结论】

(1)导体电阻的大小取决于导体的材料、长度和横截面积,还与温度有关。

(2)在材料、横截面积相同时,导体越长,电阻越大。

(3)在材料、长度相同时,导体的横截面积越大,电阻越小。

(4)在长度、横截面积相同时,导体的材料不同,电阻不同。

(5)另外,电阻还跟温度有关。一般情况,温度越高,电阻越大。

在其他条件相同的情况下,电阻较小的材料导电性能较强;反之,电阻较大的材料导电性能较弱。

【实验交流】

在探究电阻的大小可能与导体的材料、导体的长度、导体的粗细有关时,利用控制变量法去探究每

一个因素对电阻大小的影响;在电源电压不变的情况下,通过电流表示数或灯泡亮度来判断导体电阻的

大小(说明:通过电流表的示数判断更准确)

考向点拨

《探究影响电阻大小的因素》常考问题:

(1)实验方法:控制变量法、转换法。

(2)转换法的应用:

①电阻的大小是通过灯泡的亮暗程度或电流表示数来反映的,灯泡亮,电流大,电阻小;灯

泡暗,电流小,电阻大。

②两导体阻值差不多,灯泡亮度变化不明显或准确比较时,电阻的大小最好用电流表示数来

反映(电流表对电路中微弱的电流变化都可以显示出来,而灯泡亮暗变化时不易辨别),灯泡

仍接在电路中,起保护电路作用。

(3)控制变量法

①探究电阻的大小跟导线的长度是否有关:选用同种材料制成的粗细相同、长度不同的导

线进行实验。

②探究电阻的大小跟导线的粗细是否有关:选用同种材料制成的长度相同、横截面积不同

的导线进行实验。

③探究电阻的大小跟材料是否有关:选用不同材料制成的长度、横截面积都相同的导线进

行实验。

④电阻的大小还与温度有关。

(4)实验步骤的设计:

①A、B之间探究的是:导体长度与电阻的关系。

②A、C之间探究的是:导体截面与电阻的关系。

③A、D之间探究的是:导体电阻与材料的关系。

编号材料长度/m横截面积/mm?

A银铝合金0.50.5

B银铝合金1.00.5

C银珞合金0.51.0

D镒铜合金0.50.5

(5)实验结论的描述:导体电阻的大小跟导体的材料、长度、横截面积等因素有关。在一

定温度下,同种材料、横截面积相同的导体,长度越长,电阻越大;同种材料、长度相同的导

体,横截面积越小,电阻越大。此外,还与导体的温度有关。因此电阻是导体本身的一种性

质。

(6)温度影响:①一般来说,导体的电阻随温度升高而增大,如金属导体,也有少数导体

的电阻随温度的升高而减少,如石墨。②大部分热敏电阻的阻值随着温度的升高而减小,也有

少部分随着温度的升高而增大。③白炽灯在刚开灯的瞬间容易烧断,原因是刚开灯时灯丝温度

较低,电阻较小,电流较大。

(7)实验电路改进:在电路中串联一个灯泡或者滑动变阻器,防止电流过大烧坏电流表。

可典例精析)

【典例1】

小红在做“探究影响导体电阻大小的因素”实验时,做出了如下猜想。

猜想一:导体的电阻可能与导体的长度有关;猜想二:导体的电阻可能与导体的横截面积有关;

猜想三:导体的电阻可能与导体的材料有关。

编号材料横截面积/mm?长度/m

A银铭合金1.00.25

B银铭合金1.00.50

C银铭合金2.00.25

D镒铜合金1.00.25

(1)实验电路如图所示,实验前最好在导线a、6间连接(选填“导线”或“电阻”),在

M、N之间分别接上不同导体,闭合开关,通过观察来比较导体电阻大小,这运用了物理学

中的法;

(2)为了验证猜想一,可依次把M、N跟电阻丝__________(填材料编号)的两端相连,闭合开

关,记下电流表的示数,分析比较这两根电阻丝电阻的大小;

(3)依次把〃、N跟电阻丝A、C的两端连接,闭合开关,发现接电阻丝C时电流表的示数较大,

分析比较A、C两根电阻丝电阻的大小,可探究电阻跟的关系,其结论是:导体的长度和

材料一定时,横截面积越大,其阻值_________;

(4)若将电阻丝C均匀拉伸,使其横截面积变为原来的一半,则此时该电阻的阻值__________(选

填“等于”或“不等于”)原来的2倍。

【典例2】

在“探究电阻的大小与哪些因素有关”的实验中,小芳猜想电阻的大小可能与导体的材料、长度、

横截面积有关,她利用如图1所示的实验盘进行探究:

A,-----银铭合金

B----------——•银铭合金

C--------银铭合金

D■镒铜合金

(1)她设计了如图2所示的两种方案,将电阻丝分别接入M、N之间进行探究,你认为方案

更合理,该方案通过观察来比较电阻的大小;

(2)通过观察对比,她发现A、B的长度相同粗细不同,A、C、D的粗细相同,C、D的长度相

同。选择两根电阻丝,可以探究电阻的大小与导体的长度的关系(用A、B、C、D表示,下

同);

(3)利用A、B两根电阻丝,结合实验现象,她得出的结论是:其他条件相同时,导体的横截面积

越大,导体的电阻越;

(4)选择两根电阻丝,可以探究导体的电阻与导体的材料有关;

(5)为了使结论更有说服力,每次更换电阻丝时,电源电压______(选填“保持不变”或“及时改

变,);

(6)小丽设计了方案3,利用开关、导线和电源,将电压表并联或串联,通过电压表的示数

(选填“能”或“不能”)判断电阻A、B的大小;

(7)下列关于电阻的说法正确的是(单选)。

A.铜线的电阻一定比铁线的电阻小

B.导体A、B、C、D通电后才有电阻,开关断开后电阻为0

C.滑动变阻器上方的金属杆与下方的电阻丝的材料一定不同

41对点练习)

【训练1】

利用图所示的电路进行探究影响电阻大小的因素的实验,该实验是通过观察间接地比较

电阻丝电阻的大小;选用电阻丝b、d分别接入电路中,是为了探究电阻大小跟导体的是否

有关。

【训练2】

在“探究影响电阻大小的因素”实验时,天天选取如表所示的四个导体,分别连接在如图乙所示电

路的M、N间进行实验。

导体编号长度/m横截面积/mn?材料

A0.60.4银铭合金

B1.00.4银铭合金

C0.60.6银铭合金

D0.60.6镒铜合金

C---------

(1)实验时,通过观察能更准确比较导体电阻的大小。在探究“导体电阻大小与长度的

关系”时,应选取两个导体进行探究;

(2)接下来,他分别将A和C两导体接入电路进行实验,发现对应电路中的电流4,这表明,

相同时,导体的,导体的电阻越大;

(3)他把C、D两导体接入电路进行实验,对应电路中的电流4,则说明/RD;

(4)在其他条件相同的情况下,电阻较小的材料导电性能较强,某些物质在很低的温度时,电阻就

变成了0,这就是超导现象。如果能实现在常温下超导,请列举一个常温下超导体的实际应

用o

【训练3】

某兴趣小组在探究影响导体电阻大小的因素时,实验室提供了四根电阻丝,规格、材料如表所

示,他们做出了如下猜想:①导体电阻与导体的长度有关;②导体电阻与导体的横截面积有关;③导

体电阻与导体的材料有关。为了验证上述猜想,他们设计了如图所示的实验电路。

编号材料长度/m横截面积/mm?

a银铭合金丝1.00.2

b银铭合金丝1.00.1

c银铭合金丝0.50.1

d镒铜合金丝0.50.1

(1)实验中通过比较的大小来比较合金丝电阻的大小,滑动变阻器的作用是o

(2)为了验证猜想①,应该选用编号两根合金丝进行实验。选用c、d两根合金丝进行实验

时,目的是为了验证_______。

【训练4】

小明做“探究影响导体的电阻大小的因素”时用到如题图的器材与电路。作了如下的猜想:

猜想①:导体的电阻可能跟导体的横截面积有关;

猜想②:导体的电阻可能跟导体的材料有关。

a银铭

b保铭

e银铭

d

猛铜

(1)小钢认为小明做实验时灯光的亮度变化不够明显,请你帮他改进电路;

(2)依次把A、B跟服b的两端连接,闭合开关,根据实验现象,分析比较。、b两根金属电阻丝

的电阻大小,可探究电阻跟的关系,其结论是猜想______正确;

(3)以上方法在研究物理问题时经常被用到,被称为法;

(4)小明连接某根电阻较大的电阻丝时长时间没有断开开关,发现电灯暗了(电灯没有老化,电源

电压不变),请你用学过的物理知识解释其现象;

(5)小明了解到某些半导体的电阻随着外界的条件改变而急剧变化,这种性质可做成专用开关,请

你举一例=

【训练5】

某兴趣小组要探究电阻的大小与哪些因素有关。他们设计了如图所示的实验电路,电源电压不

变,保持滑动变阻器滑片位置不变,分别将b、c、d四根电阻丝接入电路,得到如表格所示的数

据。

导体编号长度/m横截面积/mm?材料电流大小/A

a0.50.4锦铜0.20

b0.50.4银铭合金0.16

c0.50.2银铝合金0.08

d1.00.2银铝合金0.04

(1)在M、N间分别接入a、b电阻丝,探究的是电阻跟导体的的关系。a电阻丝的阻值_

(填“大于”“等于”或“小于”)b电阻丝的阻值。

(2)要探究电阻与横截面积的关系,可选择(填编号)进行实验。其结论是其他因素相同

时,导体横截面积越大,导体的电阻越0

(3)某同学在M、N间接入d电阻丝后,又在其两端并联一个电压表,这样测出d电阻丝的电阻大

小,其测量原理是o

(4)另一位同学不用电压表,在已知滑动变阻器最大阻值为凡的情况下,利用图中电路测出了d电

阻丝的电阻大小,操作如下:

①在M、N之间接入d电阻丝,闭合开关,将滑片P滑到最左端,读出电流表示数为小

②将滑片P滑到最右端,读出电流表示数为4;

③d电阻丝的阻值表达式为&=(用匕、右、凡表示)。

【训练6】

在“探究影响导体电阻大小的因素''实验中,分别将图2中甲、乙、丙、丁四根电阻丝接入图1中

M、N之间进行探究。

S=0.5mm钵铜丝

甲--------------------------•1m

S=0.5mm银倍丝।

乙-------------;------------•1m

S=0.5mm银信丝

丙-".2m

S=1.0mm镶铭■丝

T■Im

图1图2

(1)实验中通过观察比较电阻丝电阻的大小;

(2)为了探究导体电阻与导体材料的关系,应将两根电阻丝分别接入M、N之间;

(3)将乙、丁两根电阻丝先后接入M、N之间,发现接入乙电阻丝时电流表的示数比接入丁电阻丝

时的小,由此可得结论:在其他条件相同时,导体横截面积越小,电阻越;

(4)在我国城乡许多地区进行输电线路的改造,将原来细的铝质输电线换成较粗的铝质输电线,这

样就(选填“增大”或“减小”)了输电线的电阻,减小电能损失。

【训练7】

在探究影响导体电阻大小的因素时,小明做出了如下猜想:导体的电阻可能与①导体的长度有

关;②导体的横截面积有关。

编号材料长度/m横截面积/mn?

A银铭合金0.50.5

B银铭合金1.00.5

C银铭合金0.51.0

D镒铜合金0.50.5

(1)按照如图所示连接电路,在电路中分别接上不同的导体,则通过观察来比较导体电阻的

大小;

(2)为了验证上述猜想①,应该闭合两个开关;

(3)闭合开关Si和S3,观察到灯泡Li和L3发光,且L3比Li亮,初步得到的结论是:其它条件相

同的情况下,,电阻越大;

(4)实验中发现实验现象不明显,小明将灯泡换成了(选填“电流表”或“电压表”),电表的

示数越大,说明电表所在支路的导体电阻越;

(5)接下来,小明又做了如下实验:将银合金丝A接入电路,闭合开关,然后用大功率吹风机先对

银铭合金丝吹一段时间热风,再改用冷风挡对锲铝合金吹冷风。发现两次实验中电表的示数不同,这

说明导体的电阻与有关。

【训练8】

如图所示,是探究“影响电阻大小的因素”实验电路,实验室备有几种电阻丝,规格如下表,实验

小组中甲、乙、丙三位同学做出如下猜想:

甲:导体电阻与导体长度有关;

乙:导体电阻与导体材料有关;

丙:导体电阻与导体横截面积有关。

材料编号材料长度/m横截面积/mm?

a银铭合金丝1.00.2

b银辂合金丝1.00.1

c银辂合金丝0.50.1

d铸铜合金丝0.50.1

⑴实验中通过比较,来间接比较电阻丝电阻的大小;这种实验方法叫(选填“转换

法”或“控制变量法”);

(2)若要验证乙同学猜想,应该选用两根电阻丝对比实验(填材料编号);

⑶选用a、b电阻丝对比实验,是验证(选填“甲”“乙”或“丙”)同学猜想;

(4)通过多组实验发现:同种材料、横截面积相同的导体,长度越长,电阻越;同种材料、

长度相同的导体,横截面积越大,电阻越o

【训练9】

小明利用自制器具探究“盐水柱的电阻大小与哪些因素有关”,他将玻璃管(管中的金属活塞可以

左右移动)等器材组装成图的电路进行实验。小明提出了以下猜想:

A.可能与盐水柱的横截面积有关;

B.可能与盐水柱的长度有关;

(1)小明向玻璃管内注入适量盐水,闭合开关后灯泡发光,实验中他可根据判断盐水柱的

电阻大小;

(2)在探究猜想A时,小明断开开关,用针筒从注水口向外抽取部分盐水,保持不变,闭

合开关后,发现小灯泡变暗。可得出:盐水柱的长度一定时,盐水柱的横截面积越小,盐水柱的电阻

越—;

(3)实验中,小明仅将活塞向左移动,(选填“能”或“不能”)探究猜想B。

【训练10]

小明同学在“探究影响导体电阻大小的因素”时,他猜想可能与以下因素有关:

A银铭s

B银铭S

c铭

D铜2S

猜想一:导体的长度;

猜想二:导体的横截面积

猜想三:导体的材料。

(1)为了进行验证,小明设计了题图电路:在M、N之间分别接上不同的导体,应通过观察

(选填“电流表示数”或“灯的亮度”)可以更加准确地比较导体电阻的大小;

(2)还提供了A、B、C、D四根导体,对应的材料、长度、横截面积如图所示。为了验证猜想二,

应该选用序号为的两根电阻丝进行实验;如果选用序号为A、D的两根电阻丝进行实验,是

为了验证猜想(填序号);

(3)小明又做探究:将银铭合金丝A接入电路,闭合开关,然后用大功率吹风机对保铭合金丝吹热

风,发现电流表示数逐渐变小,这说明o

【训练

实验桌上有满足实验要求的电源、滑动变阻器、开关各一个,已调零的电流表、电压表各一块,

导线若干。另外还有六根粗细均匀、长度相同、横截面为圆形的馍铭合金丝,直径。分别为0.20mm,

0.30mm,0.40mm,0.50mm,0.60mm,0.70mm。小明利用上述实验器材设计实验证明“导体电阻大小

与导体横截面积的关系”。

(1)画出实验电路图。

(2)请帮他将主要实验步骤补充完整。

①按电路图把一根银铭合金丝当作电阻R接入电路,闭合开关S,调节滑动变阻器的滑片P到合

适位置,在表格中记录电压表、电流表的示数。、/和银铭合金丝直径

②断开开关S,,调节滑动变阻器的滑片P到合适位置,在表格中记录电压表、电流

表的示数U、/和银铭合金丝直径。。

③仿照步骤②再做四次实验,并将相关数据记录在表格中。

④利用5=呜¥计算6根不同镶铭合金丝的横截面积S,利用计算6根不同镶铭合金

丝的电阻值R并记录。

(3)画出实验数据表格。

实验序

123456

D/m

5/m2

UIV

I/A

R/Q

41真题感悟)

1.(2022•黑龙江绥化)"探究影响导体电阻大小的因素”的实验装置如图所示,在实验中使用四根

电阻丝,其材料规格如下表所示。

编号材料长度/m横截面积/mn?灯泡亮度

A锦铜合金0.50.8亮

B银铭合金0.50.8较亮

C银铭合金0.50.4较暗

D银铭合金1.00.4暗

(1)实验中通过观察比较电阻丝电阻的大小;

(2)实验中采用的研究方法是和转换法;

(3)分别将编号为的电阻丝接入电路进行实验,可得出结论:导体的电阻大小与导

体的材料有关;

(4)分别将编号为B、C的电阻丝接入电路进行实验,可得出结论:导体的电阻大小与导体的—

有关;

(5)分别将编号为C、D的电阻丝接入电路进行实验,其得到的实验结论被实际应用到了

的工作原理中;

A.电压表B.电流表C.滑动变阻器

(6)实验过程中某小组同学更换电阻丝后发现小灯泡亮度变化不明显,可用代替小

灯泡完成实验。

2.(2024•山东济南)学习了“伏安法”测电阻后,某小组想进一步探究“导体的电阻与导体长度的

关系他们选择了图甲所示的器材,并连接了部分电路。将固定在木板上长为15cm的铅笔芯作为研

究对象,并标记为等长的五段,/为铅笔芯的两个端点,中间四点分别标记为氏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)若使滑动变阻器的滑片P向。端滑动时电流表的示数增大。需用一根导线将电源的正极接线柱

与滑动变阻器的(选填“4”皮或“接线柱连接;

(2)将电路连接完整后,把线夹夹在7点,闭合开关,发现无论如何调节滑动变阻器,电压表和电

流表始终无示数。用一根导线检测电路故障,将导线的两端分别接到开关两端的接线柱上时,电压表

和电流表仍无示数;将导线的两端分别接到滑动变阻器接入电路的两接线柱上时,电压表和电流表均

有示数。若电路中只有一处元件故障,则故障是

(3)该小组排除故障后继续实验,闭合开关后快速记录电流表和电压表的示数,然后立即断开开

关。电流表的示数如图乙所示,该读数为A。调节滑动变阻器,多次测量并计算出电阻的

平均值;

(4)将线夹分别夹在e、d、c、b点,重复步骤(3),得到铅笔芯接入长度/和对应的铅笔芯接入电

阻的平均值R的数据,如表所示:

线夹位置bCdef

铅笔芯接入长度Z/cm3691215

铅笔芯接入电阻的平均

2.04.05.98.010.0

值R/。

①请在坐标纸上描点,并画出铅笔芯接入电阻的平均值R和铅笔芯接入长度/的关系图像;

②通过分析图像可得实验结论:在材料和横截面积一定的条件下,;

(5)在实验评估环节,有的同学认为,只通过对铅笔芯电阻与其长度的探究得到的结论具有偶然

性,为了使证据更充分,接下来还应该o

3.(2022•广西贺州)在“探究影响导体电阻大小的因素''中,小明猜想导体电阻大小可能与下列因

素有关

A、导体的材料B、导体的长度C.导体的横截面积

为了验证上述猜想,他用如图甲所示的器材进行实验,编号①②③是银铭合金导体,④是镒铜导

体。

(1)实验前开关应处于状态。

(2)选用①②两根导体分别接入电路进行实验,可验证猜想(选填猜想因素选项

或“C”)O

(3)选用①④两根导体分别接入图中M、N两点间,闭合开关电流表的示数不同,可知在导体

的长度和横截面积相同时,导体电阻大小跟导体的有关。

(4)用②导体接在M、N两点间后,用电压表测出其两端电压如图乙所示,读数为V,此

时电路中电流表的示数为0.2A,则②导体的电阻为

4.(2022•江苏苏州)小华用电源(3V)、电流表(0~0.6A0~3A)、刻度尺、鳄鱼夹等器材,探

序号长度£/cm电流//A

130.00.20

220.00.30

310.00.60

(1)根据实验数据,可求得1cm该电阻丝的电阻为Q;

(2)小明在小华实验的基础上,利用该电阻丝测量未知电阻Rx的阻值(约10。)

①按图甲连好电路,闭合开关,在电阻丝上移动鳄鱼夹M,使电流表的示数为0.50A;

②保持〃位置不变,把Rx接入电路,如图乙所示。闭合开关,此时电流表的示数为0.20A。请在

虚线框内画出图乙的电路图___________,并求出此时Rx的电阻为Q;

③小明实验时电源的实际电压比3V略低,则他测算出的电阻值___________(偏大/偏小/不

变);

④为了消除因电源电压降低对电阻测量结果的影响,小明用原实验电路,改变测量方法就可以消

除影响。其做法是:

i、连接图甲电路,闭合开关,移动M使电流表的示数为0.20A,记下M的位置A;

区把Rx接入电路,闭合开关,移动M使电流表示数为A,记下M的位置8;

Ui,用刻度尺量出AB间距离为Lem,贝|Rx=。

5.(2022•四川乐山)某小组同学在学习了欧姆定律后,对探究实验“影响导体电阻大小的因素”进

行了改良,结合实验室所提供的几种规格的导体(如表1),设计了如图1所示的电路图。

导体代号长度/m横截面积/mn?材料

A1.00.2镒铜

B1.00.4镒铜

C1.00.6钵铜

D0.50.4镒铜

E1.50.4镒铜

F1.00.6银铭合金

G1.00.6铁

表1

图1图2

(1)图1中,将三个电阻串联是为了保证___________三(选填“电压”或“电流”)相等;

(2)在探究“导体电阻与横截面积的关系”时,Ri、&、&分别选用A、B、C三段导体。某次读

数,电压表Vi示数为1.5V、V2示数为0.7V,电压表V3示数如图2所示为V。由欧姆定律

分析得出,电压表示数越大,导体电阻越(选填“大”或“小”)多次调节滑动变阻器重复读

数,可得出结论:材料和长度相同时,横截面积越大,导体电阻越(选填“大”或“小”);

(3)在探究“导体电阻与长度的关系”时,选用B、和(填导体代号),

重复上述操作,可得出结论:材料和横截面积相同时,长度越长,导体电阻越大;

(4)本实验主要运用的物理方法是(选填“控制变量法”或“模型法”)。

实验22探究影响电阻大小的因素

E实验梳理

实验:探究影响电阻大小的因素

【实验目的】导体的电阻大小与哪些因素有关

【实验设计】选取不同规格的银络合金丝和锦铜合金丝,采用控制变量法,研究导体的电阻大小与

导体的长度、横截面之间的关系。

编号材料长度/m横截面积/mm?

A银铝合金0.50.5

B银铝合金1.00.5

C银珞合金0.51.0

D镒铜合金0.50.5

【实验器材】电源、导线、规格不同的银络合金丝、铸铜合金丝、电流表、灯泡、开关等

【进行实验与收集证据】

(1)设计实验电路图。

(2)选用长度和横截面积相同的锦铜合金丝D和银络合金丝A,分别将它们接入电路,观察电流

表的示数;

(3)选用横截面积相同,长度不同的两根银络合金丝A和B,分别将它们接入电路,观察电流表

的示数;

(4)选用长度相同,横截面积不同的两根银络合金丝A和C,分别将它们接入电路,观察电流表

的示数。

(5)把实验结果填写在下面的实验记录表中;

(6)断开开关,整理器材,分析论证得出结论。

导体编号材料横截面积/mn?长度/m电流表示数/mA

A保络合金0.50.5

B保络合金1.00.5

C保络合金0.51.0

D镒铜合金0.50.5

【分析论证】

(1)在材料、横截面积相同时,导体越长,电阻越大。

(2)在材料、长度相同时,导体的横截面积越大,电阻越小。

(3)在长度、横截面积相同时,导体的材料不同,电阻不同。

【实验结论】

(1)导体电阻的大小取决于导体的材料、长度和横截面积,还与温度有关。

(2)在材料、横截面积相同时,导体越长,电阻越大。

(3)在材料、长度相同时,导体的横截面积越大,电阻越小。

(4)在长度、横截面积相同时,导体的材料不同,电阻不同。

(5)另外,电阻还跟温度有关。一般情况,温度越高,电阻越大。

在其他条件相同的情况下,电阻较小的材料导电性能较强;反之,电阻较大的材料导电性能较弱。

【实验交流】

在探究电阻的大小可能与导体的材料、导体的长度、导体的粗细有关时,利用控制变量法去探究每

一个因素对电阻大小的影响;在电源电压不变的情况下,通过电流表示数或灯泡亮度来判断导体电阻的

大小(说明:通过电流表的示数判断更准确)

考向点拨

《探究影响电阻大小的因素》常考问题:

U)实验方法:控制变量法、转换法。

(2)转换法的应用:

①电阻的大小是通过灯泡的亮暗程度或电流表示数来反映的,灯泡亮,电流大,电阻小;灯

泡暗,电流小,电阻大。

②两导体阻值差不多,灯泡亮度变化不明显或准确比较时,电阻的大小最好用电流表示数来

反映(电流表对电路中微弱的电流变化都可以显示出来,而灯泡亮暗变化时不易辨别),灯泡

仍接在电路中,起保护电路作用。

(3)控制变量法

①探究电阻的大小跟导线的长度是否有关:选用同种材料制成的粗细相同、长度不同的导

线进行实验。

②探究电阻的大小跟导线的粗细是否有关:选用同种材料制成的长度相同、横截面积不同

的导线进行实验。

③探究电阻的大小跟材料是否有关:选用不同材料制成的长度、横截面积都相同的导线进

行实验。

④电阻的大小还与温度有关。

(4)实验步骤的设计:

①A、B之间探究的是:导体长度与电阻的关系。

②A、C之间探究的是:导体截面与电阻的关系。

③A、D之间探究的是:导体电阻与材料的关系。

编号材料长度/m横截面积/mm?

A银铝合金0.50.5

B银铝合金1.00.5

目一C银络合金0.51.0

D镒铜合金0.50.5

(5)实验结论的描述:导体电阻的大小跟导体的材料、长度、横截面积等因素有关。在一

定温度下,同种材料、横截面积相同的导体,长度越长,电阻越大;同种材料、长度相同的导

体,横截面积越小,电阻越大。此外,还与导体的温度有关。因此电阻是导体本身的一种性

质。

(6)温度影响:①一般来说,导体的电阻随温度升高而增大,如金属导体,也有少数导体

的电阻随温度的升高而减少,如石墨。②大部分热敏电阻的阻值随着温度的升高而减小,也有

少部分随着温度的升高而增大。③白炽灯在刚开灯的瞬间容易烧断,原因是刚开灯时灯丝温度

较低,电阻较小,电流较大。

(7)实验电路改进:在电路中串联一个灯泡或者滑动变阻器,防止电流过大烧坏电流表。

可典例精析)

【典例1】

小红在做“探究影响导体电阻大小的因素”实验时,做出了如下猜想。

猜想一:导体的电阻可能与导体的长度有关;猜想二:导体的电阻可能与导体的横截面积有关;

猜想三:导体的电阻可能与导体的材料有关。

编号材料横截面积/加2长度/m

A银铭合金1.00.25

B银格合金1.00.50

C银铭合金2.00.25

D镒铜合金1.00.25

(1)实验电路如图所示,实验前最好在导线。、6间连接(选填“导线”或“电阻”),在

M、N之间分别接上不同导体,闭合开关,通过观察来比较导体电阻大小,这运用了物理学

中的法;

(2)为了验证猜想一,可依次把M、

温馨提示

  • 1. 本站所有资源如无特殊说明,都需要本地电脑安装OFFICE2007和PDF阅读器。图纸软件为CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
  • 2. 本站的文档不包含任何第三方提供的附件图纸等,如果需要附件,请联系上传者。文件的所有权益归上传用户所有。
  • 3. 本站RAR压缩包中若带图纸,网页内容里面会有图纸预览,若没有图纸预览就没有图纸。
  • 4. 未经权益所有人同意不得将文件中的内容挪作商业或盈利用途。
  • 5. 人人文库网仅提供信息存储空间,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对用户上传分享的文档内容本身不做任何修改或编辑,并不能对任何下载内容负责。
  • 6. 下载文件中如有侵权或不适当内容,请与我们联系,我们立即纠正。
  • 7. 本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。

评论

0/150

提交评论