内容正文:
实验十七、探究电阻大小的影响因素
【实验目的】:
探究影响电阻大小的因素有哪些
【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。
①保持材料和横截面积一定,研究电阻与导体长度的关系。
②保持材料和长度一定,研究电阻与导体横截面积的关系。
③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】:
①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/A
A(镍铬合金丝)
L
s
B(镍铬合金丝)
2L
s
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。
②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。
表2
接入的导体
长度
横截面积
电流/A
A(镍铬合金丝)
L
s
C(镍铬合金丝)
L
2s
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。
③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
长度
横截面积
电流/A
A(镍铬合金丝)
L
s
D(锰铜丝)
L
s
结论:导体的电阻与材料有关。
【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】:
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,一般选铝导线,因为在相同条件下, 。
2、 是指一个物理量同时与几个因素有关时,我们控制其中的一些因素不变,只研究其中某个因素对所研究物理量的影响,如“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。
【经典例题】:
例题:(2016(贺州)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
(1)该实验是通过观察________的示数间接比较导线电阻的大小.
(2)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.
(3)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.
(4)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.
(5)导体的电阻大小除了与上述因素有关外,还可能跟________有关.
练习1:某学习小组在探讨影响导体电阻大小的因素时,找资料发现在导体材料和粗细相同时,其电阻大小与长度成正比,即可以用下述表达式表示:R=kx , 其中k为比例常数,x为导体的长度,于是他们用下面的器材:电压不变的电源、开关、粗细均匀的镍铬合金丝、电压表等及图甲所示电路来探究此问题,图甲中AB为镍铬合金丝,P为活动端,图甲为实物连线图.
(1)他们的实验方法是控制了________不变.
(2)调节镍铬合金丝上的滑动片,电压表的示数________(填“能”或“不能”)反映导体AP间电阻的变化,理由: ________.
(3)要完成此实验,除了记录电压表示数外,还需要的测量器材是________.
(4)为反映AP间电阻的变化,还可以________.
(5)实验结束后,另一小组同学进一步研究导体的电阻与温度的关系的实验如图丙所示,当用酒精灯缓慢地对钨丝加热时,将观察到灵敏电流计的示数________(填“变大”“变小”或“不变”),这个实验说明了____ _.
练习2:小明、小红和小亮在做“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.
实验室提供了4根电阻丝,其规格、材料如表所示:
(1)如图所示电路,闭合开关后,在M、N之间分别接上不同导体,通过观察相关现象来比较导体电阻大小,小明、小红和小亮对图中的电路设计提出了自己的观点:
小明认为:电流表是多余的,观察灯泡的亮度就可以判断导体电阻的大小.
小红认为:灯泡是多余的,根据电流表示数的变化就可