实验23 （考点精讲）探究影响导体电阻大小的因素-备战2021年中考物理30个专题实验突破

实验23 探究影响导体电阻大小的因素 【猜想与假设】 导体的电阻可能与导体的材料、长度、横截面积有关。 【设计与进行实验】 1.实验器材：开关、电源、带鳄鱼夹的导线、规格不同的镍铬合金丝、灯泡、电流表等。 2.实验步骤： 图1 图2 实验一：导体电阻大小与长度的关系（如图1） 材料 横截面积 接入长度 电流I/A 电阻（填“大”或“小”） 镍铬合金 S 50cm 0.094A 大 镍铬合金 S 30cm 0.157A 小 结论1：在材料、横截面积相同时，电阻大小与导体长度有关，长度越长，电阻越大。 实验二：导体电阻大小与横截面积的关系（如图1） 材料 横截面积 接入长度 电流I/A 电阻（填“大”或“小”） 镍铬合金 S 50cm 0.094 大 镍铬合金 4S 50cm 0.168 小 结论2：在材料、长度相同时，导体电阻大小与横截面积有关，横截越大，则电阻越小。 实验三：导体电阻大小与材料的关系（如图2） 材料 横截面积 接入长度 电流I/A 电阻（填“大”或“小”） 镍铬合金 S 50cm 0.094A 大 铜丝 S 50cm 0.963A 小 结论3：导体电阻大小与导体材料有关。 【拓展实验】 实验：将废旧的白炽灯的钨丝小心地取出，接入电路中，闭合开关记下电流表示数，再通过酒精灯给钨丝加热，观察电流表示数。 实验现象：加热过程中，电流表示数明显减小，加热到钨丝发红时，灯泡变暗，甚至不发光。 现象分析：导体的电阻大小与导体温度有关。 【实验结论】 导体电阻大小取决于导体的材料、长度和横截面积，还与导体的温度有关。①在导体的材料和横截面积相同时，导体的长度越长，电阻越大。②在导体的材料和长度相同时，导体的横截面积越大，电阻越小。③导体的长度和横截面积相同时，导体的电阻与导体的材料有关。 【实验方法】 （1）转换法：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。 （2）控制变量法： ①探究导体电阻与导体材料的关系：选取长度、横截面积均相同的不同材料制成 的导体； ②探究导体电阻与导体长度的关系：选取横截面积、材料均相同，长度不同的导 体； ③探究导体电阻与导体横截面积的关系：选取长度、材料均相同，横截面积不同的导 体； 【交流与讨论】 （1）电路连接时开关应断开。 （2）电流表的使用及读数。 （3）画电路图或连接实物电路图。 （4）实验中应多次测量，让实验结论更具有普遍性。 （5）实验中使用电流表或小灯泡的评价： 当电阻变化较大时，选用电流表或小灯泡都能够直观反映出来；但若电阻变化不 大时，优先选用电流表，使用电流表能够直观判断电阻的变化情况，通过小灯泡 亮度无法直观比较出电阻变化情况。 【实验评估】 为了使电路更安全地工作，可在电路中串联一个滑动变阻器，且在开关闭合前滑动变阻器滑片移动到阻值最大处。 【例1】小芳在探究影响导体电阻大小的因素时，猜想导体的电阻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，小芳用图甲的器材进行实验，其中①、②、③是镍铬合金丝，④是锰铜丝． (1)连接电路时，开关应处于________状态，在M、N之间分别接上不同的导体，闭合开关后通过观察__________________________来比较导体电阻的大小． (2)为了验证猜想B，应选用编号为__________的两根金属丝分别接入电路进行实验． (3)分别将①、③两金属丝接入图中M、N两点间，电流表的示数不同，由此得到的结论是：当材料和长度相同时，导体的电阻跟____________有关． (4)小芳同学想进一步测出②的电阻大小，把②接在M、N之间的同时并联上电压表测出其两端的电压为1 V，电流表的示数如图乙所示，此读数为_______A，则②的电阻为_____Ω. (5)为了验证猜想A，应选用编号为__________的两根金属丝分别接入电路进行实验． (6)实验中，电流表的示数越大，灯泡________，MN间所接金属丝的阻值________． (7)用酒精灯给金属丝一边加热，一边观察电流表的示数，这是在探究导体电阻的大小与________的关系． 【例2】【例2】小明在探究“影响导体电阻大小的因素”时，猜想导体的电阻可能与下列因素有关： ．材料 ．长度 ．横截面积 为了验证上述猜想，小明用如图所示的器材进行实验，其中①②③是镍铬合金丝，④是锰钢合金丝，①③④长度相同，①②④横截面积相同。 （1）连接电路时，开关应处于　断开　状态。 （2）实验中，在、之间接上不