实验18—探究电阻大小的影响因素实验(解析版).pdf

实验十八、探究电阻大小的影响因素的实验实验十八、探究电阻大小的影响因素的实验实验目的】【实验目的】 ：探究影响电阻大小的因素有哪些【猜想假设】【猜想假设】影响导体电阻大小的因素可能是，导体的材料、长度、横截面积等实验方法】【实验方法】 ：控制变量法和转换法【实验设计】【实验设计】 ：（1）在几个因素中，如何研究其中的一个因素是否影响电阻的大小，常用的方法是控制变量法保持材料和横截面积一定，研究电阻与导体长度的关系保持材料和长度一定，研究电阻与导体横截面积的关系保持长度和横截面积一定，研究电阻与导体材料的关系2）已经提供了如图所示的几种导体，还需要的器材有：电源、电流表、开关、导线（3）电路图：【实验过程】【实验过程】 ：探究电阻大小跟导体长度的关系应选择A、B 两根电阻丝表 1接入的导体长度横截面积电流/AA（镍铬合金丝）LsB（镍铬合金丝）2Ls结论：导体的材料和横截面积一定时，导体的长度越长，导体的电阻越大结论：导体的材料和横截面积一定时，导体的长度越长，导体的电阻越大探究电阻的大小跟导体横截面积的关系应选择A、C 两根电阻丝1表 2接入的导体A（镍铬合金丝）C（镍铬合金丝）结论：导体的长度、材料一定时，导体的横截面积越小，导体的电阻越大结论：导体的长度、材料一定时，导体的横截面积越小，导体的电阻越大。

探究电阻的大小跟导体材料的关系应选择A、D 两根电阻丝接入的导体A（镍铬合金丝）D（锰铜丝）结论：导体的电阻与材料有关结论：导体的电阻与材料有关实验补充】【实验补充】 ：导体的电阻受温度的影响：（1）导体的电阻与它的温度的高低有关，金属导体的电阻通常随温度的升高而增大而有些导体的电阻，如铅笔芯（石墨） ，其电阻是随着温度的升高而减小在温度变化不大时，一般不考虑温度对电阻的影响2）在超低温的情况下电阻突然减小为零考点方向】【考点方向】 ：1、结论可总结成公式，其中 叫电阻率，与导体的材料有关假如架设一条输电线路，一般选长度LL横截面积ss电流/A长度LL横截面积s2s电流/A铝导线，因为在相同条件下，铝的电阻小，减小了输电线的电能损失；而且铝导线相对来说价格便宜2、研究电阻与导体材料关系时”控制长度和横截面积不变，只改变材料，看电流表示数的变化，从而得出电阻与材料有关的结论3、该实验用到了两个实验探究方法：控制变量法和转换法4、该实验中 “转换法”的使用体现把电流表示数的变化情况来表示电阻的大小5、实验中用其中一个规格的材料实验时，发现刚闭合开关电流表的读数和过一段时间后第二次电流表的读数有明显的不同，说明电阻的大小还受温度的影响。

6 如果实验过程中，电流表发生故障而不能使用，只用小灯泡是否可以完成实验，7、实验中选用电流表时，选择 小量程（ “大量程”或“小量程” ）的电流表，理由是： 为了提高测量的精度，应该使用更灵敏的电流表创新母题】【创新母题】 ：如图所示，在探究影响导体电阻大小因素的实验中，导线a、b、c 粗细相同，b、d 粗细不同；a、b、d 长度相同，根据实验回答下列问题2(1)该实验是通过观察_的示数间接比较导线电阻的大小；此种研究方法是：2)电流表使用时选用小量程的原因是：3)如果实验时发现电流表有故障可以选用来代替，粗略地比较电阻大小，从而来完成实验4)选用导线 a、b 分别接入电路中，是为了探究电阻大小跟导体的_有关5)选用导线 b、c 分别接入电路中，是为了探究电阻大小跟导体的_有关；其具体关系是：6)选用导线_分别接入电路中，是为了探究电阻大小跟导体的横截面积有关7)导体的电阻大小除了与上述因素有关外，还可能跟_有关；如果探究其中的具体关系，应该采用法来研究答案】：【答案】：（1）电流表；转换法；（2）提高电流表测量的精度，使实验现象更为明显3）小灯泡；（4）材料；（5）长度；导体的材料和横截面积相同的情况下，长度越长，电阻越大。

6）b、d；（7）温度；控制变量法解析】：【解析】：（1）接入电路不同的导体时，可通过观察灯泡的亮暗或观察电流表示数来比较导体电阻的大小；把电流表的示数来间接反映电阻的大小属于转换法2）为了使现象更为明显，提高电流的测量精度， 可以采用小量程的接线柱，这样会电流表指针也更灵敏3）如果电流表不能使用， 可以用小灯泡来代替， 主要是利用小灯泡的明暗程度来粗略地反映电阻的大小，但是灵敏度一般，不易观察4）由图可知，导线a、b 的粗细、长度均相同、材料不同，因此选用导线a、b 分别接入电路中，是为了探究电阻大小跟导体的材料有关3（5）由图可知，导线b、c 的粗细、材料均相同、长度不同，因此选用导线b、c 分别接入电路中，是为了探究电阻大小跟导体的长度有关；其他条件相同的情况下，电阻长度越长，电阻越大6）由图可知，导线b、d 的长度、材料均相同、粗细不同，因此选用导线b、d 分别接入电路中，是为了探究电阻大小跟导体的横截面积有关7）影响导体电阻大小因素除了导体的材料、长度、横截面积外，还可能跟温度有关若要探究其具体关系，同样使用控制变量法，让材料、横截面积、长度相同，改变温度来具体研究练习练习 1 1： （20192019绥化）绥化）在“探究影响电阻大小的因素”的实验中，某实验小组同学利用如图所示的电路分别对“导体电阻跟它的材料、长度、横截面积有关”的猜想进行实验验证。

实验中使用4 根电阻丝，其规格、材料如表所示编号abcd材料锰铜合金镍铬合金镍铬合金镍铬合金长度/m0.50.50.51.0横截面积/mm0.80.80.40.42电流大小/A0.400.320.160.08（1）实验中通过观察来比较电阻的大小，此过程用到的研究方法是2）分别将 c、d 两根合金丝接入电路，可初步探究出的结论是3）分别将（填编号）两根合金丝接入电路，可初步探究出的结论是：导体的材料、长度相同时，横截面积越小，电阻越大答案】：【答案】：（1）电能表的示数大小；转换法；（2）导体的材料、横截面积相同时，长度越长，电阻越大；（3）b、c解析】：【解析】：（1）电流表串联在电路中,电源电压一定,导体电阻越大,电路电流越小,导体电阻越小,电路电流越大,可以4通过电流表示数大小判断导体电阻大小；此种探究影响电阻大小因素的方法是转换法；（2）影响导体电阻大小的因素:导体的材料、长度和横截面积,在研究电阻与其中某个因素的关系时,要采用控制变量法的思想,要研究导体的电阻大小与一个量之间的关系,需要保持其它量不变；c、d 是材料和横截面积都是相同的，因此是探究的电阻大小与长度的关系；通过比较发现，材料和横截面积相同的情况下，长度越长，电流越小，即电阻越大。

3）此处要求探究电阻大小与横截面积的关系，因此有控制变量法可知，应该控制材料和长度保持一致，对照图表发现 b 和 c 满足要求练习练习 2 2： （20192019内江）内江）某同学为了探究“电阻丝的电阻R 与长度 L、横截面积S 和材料的关系” ，进行了如下实验操作：（1）如图甲所示，是取一段新的电阻丝紧密绕制，用刻度尺测量出它的直径示意图由此可知，电阻丝的直径为mm，从而计算出电阻丝的横截面积S2）在实验中，先保持电阻丝的横截面积S 和材料不变，探究电阻丝的电阻R 与长度 L 的关系，这种方法叫做法（选填“等效替代”或“控制变量” ） 3）为了探究电阻丝的电阻R 与 L 的关系，实验室备有以下实验器材：A电源 E（电压 U1.5V） B电流表 A1（量程 0100mA）C电流表 A2（量程 00.6A） D电阻箱 R0（阻值 0999.9）E待测电阻丝 R（阻值约为 10） F开关一个，导线若干，则：（4）为了提高实验的精确程度，在实验中电流表应选的是（选填器材前的字母代号） 5）把电阻丝拉直后，将其两端固定在刻度尺的接线柱a 和 b 上，在电阻丝上夹一个金属夹P，移动金属夹 P 的位置， 就可改变接入电路中金属丝的长度L， 把这些实验器材按乙图的电路连接起来。

闭合开关 S 前，电阻箱的阻值应调整到6）闭合开关 S 后，将电阻箱调到适当位置不动，多次改变金属夹P 的位置，得到多组 I、L 的数据根据实验测量数据在坐标平面内，以电流的倒数1/I 为纵坐标、电阻丝的长度L 为横坐标，得出图象如图丙所示，根据实验图象说明，横截面积S 相同的同种材料的电阻丝，接入长度L 越长，电流 I 越小，电阻5R7）该电阻丝 1cm 长度的阻值为答案】：【答案】：（1）0.8； （2）控制变量； （4）B； （5）999.9； （6）越大； （7）0.3解析】：【解析】：（1）根据刻度尺读出电阻丝的长度为：l1.60cm，则电阻丝的直径为：d1/n1.6cm/200.08cm0.8mm；（2）电阻的大小在不考虑温度的前提下，有三个决定因素：材料、长度、横截面积因此要研究电阻的大小与每一个因素的具体关系时，要用到控制变量法，在实验中，先保持电阻丝的横截面积S 和材料不变，探究电阻丝的电阻 R 与长度 L 的关系，这种方法叫做控制变量法；（4）电路中的最大电流IU/R1.5V/100.15A150mA，所以为了提高实验的精确程度，电流表选最量程为 100mA 的电流表 A1（或序号 B） ；（5）闭合开关 S 前，电阻箱起到保护电路的作用，电阻箱的阻值应调整到阻值最大处，由电阻箱R0（阻值0999.9）可知，电阻箱的阻值应调整到999.9。

6）在图象上可以看到，电阻的长度越长，电流的倒数越大，电流越小，在电压一定时，电阻越大7）由图乙知，电阻丝和电阻箱是串联的，由图丙知，当电阻丝接入 0cm， 就是电阻丝的电阻为零时， 电源电压为 1.5V， 电流倒数为 10A ， 所以电流为 I1/10A0.1A，则电阻箱的电阻为：RU/I15V/0.1A15，当电阻丝接入10cm， 就是电阻丝的电阻为R时， 电源电压为1.5V， 电流倒数为12A ， 所以电流为I1/12A，则电路总电阻为：R总U/I”18，所以 10cm 电阻丝的电阻为：RR总R18153，在横截面积和材料一定时，导体的电阻跟导体的长度成正比，所以1cm 的电阻丝电阻为：R1R/103/100.3练习练习 3 3： （20192019黄石）黄石） （1 1）为探究影响电阻大小的因素，甲同学利用同一种合金材料的a、b、c 三条电阻丝进行实验，a、b 长度相同，b、c 粗细相同，如图 1 所示连接电路，分别接通 a、b、c，电流表的三次示数如图2 所示，根据示数可以得出以下结论：116比较 a、b 两次电表示数，可以得出电阻大小跟导体有关比较 b、c 两次电表示数，可以得出电阻大小跟导体有关。

由实验可以得出：三个电阻丝阻值从大到小关系是2 2）乙同学利用这套实验器材试图对电热与电阻的关系进行探究：考虑到没有计时工具，他用小木棍蘸取等量蜡烛油分别粘放在a、b、c 电阻丝的中点处，然后使a、b、c电阻丝能同时通电发热乙同学是想利用来反映电阻丝发热量的大小乙同学选择的电路图如图3 所示，采取的是三个电阻丝（选填“串联”或“并联” ）的连接方式，请你将未完成的电路连线补充完整接通电路，观察到小木棍掉落的先后顺序是结合实验现象和甲同学实验得到的电阻大小关系，乙同学推测出：通电时间相同的情况下，电阻大的电阻丝产生的电热（选填“多”或“少” ） ，发现该结论与已学的焦耳定律不符请你帮助他进行解释：在相同的通电时间内，当时，电阻大的电热就多；当时，电阻大的电热就少答案】：【答案】：（1）横截面积；长度；RaRbRc；（2）小木棍掉落的时间；并联；见下图；c、b、a；少；通过电阻的电流相同（串联） ；电阻的电压相同（并联） 解析】：【解析】：（1）同一种合金材料的 a、b、c；a、b 长度相同，粗细不相同，a、b 两次电表示数不同，比较 a、b 两次电表示数，IaIb，可以得出电阻大小跟导体横截面积有关。

b、c 粗细相同，材料。