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实验22 探究影响导体电阻大小的因素
电阻丝A、B、C是镍铬合金丝,D是锰铜合金丝;A、B、D粗细相同;A、C、D长度相同。
电源、导线、开关、电流表、小灯泡、电阻丝。
(1)电路中的小灯泡的作用:保护电路;
(1)转换法:通过电流表示数的大小反映电阻丝的电阻大小;
(2)控制变量法
①探究电阻与材料的关系:控制导体的长度和横截面积相同,换用不同材料的导体;
②探究电阻与长度的关系:控制导体的材料和横截面积相同,换用长度不同的导体;
③探究电阻与横截面积的关系:控制导体的材料和长度相同,换用横截面积不同的导体;
④探究电阻与温度的关系:控制导体的材料、长度和横截面积相同,改变导体的温度。
(1)探究电阻与长度的关系,应选电阻丝A、B分别接入电路;
(2)探究电阻与横截面积的关系,应选电阻丝A、C分别接人电路;
(3)探究电阻与材料的关系,应选电阻丝A、D分别接入电路。
编号
材料
长度L/m
横截面积s/mm2
电流表示数I/A
A
镍铬合金丝
B
镍铬合金丝
C
镍铬合金丝
D
锰铜合金丝
导体电阻的大小取决于导体的材料、长度和横截面积,并且与温度有关。材料、横截面积和温度相同的导体,长度越长,电阻越大;材料、长度和温度相同的导体,横截面积越小,电阻越大。
(1)不能把小灯泡去掉,小灯泡可以保护电路;
(2)连接电路时开关要断开。
1.在“探究影响电阻大小的因素”实验中,实验小组提出以下猜想:
猜想①:导体的电阻可能与导体的长度有关。
猜想②:导体的电阻可能与导体的横截面积有关。
猜想③:导体的电阻可能与导体的材料有关。
编号
材料
长度/cm
横截面积/
A
镍铬合金
10
2
B
镍铬合金
15
2
C
镍铬合金
10
3
D
锰铜合金
10
2
(1)为探究以上猜想,小组设计了如图所示的电路,在M、N之间分别接入不同导体,闭合开关后,通过观察 来比较导体电阻大小,这种实验方法为 ;
(2)将表格中编号为A、C的导体依次接入电路进行实验,可以探究导体的电阻大小跟导体 的关系;
(3)为了探究导体电阻大小跟导体材料的关系,需将编号为 和 的导体依次接入电路进行实验;
(4)控制变量法在研究物理问题时经常用到。下列4个实验中没有用到此方法的是 。
A.探究电流与电压、电阻的关系实验;
B.探究影响压力作用效果的因素实验;
C.探究平面镜成像的特点实验;
D.探究影响摩擦力大小的因素实验。
(5)实验小组在实验过程中发现更换电阻丝后小灯泡亮度变化不明显,小明和小新分别提出自己的改进方案,小明:用电流表替换小灯泡,根据电流表示数的变化就可以判断导体电阻的大小;小新:再串联一个电流表,根据电流表示数的变化就可以判断导体电阻的大小。据此你认为 (选填“小明”或“小新”)的方案更合理,理由是: 。
(6)若猜想①正确,其实验结论被实际应用到了 的工作原理中(选填“滑动变阻器”或“电压表”);
(7)小红在探究同样的课题时,只找到一根电阻丝,那么她利用这根电阻丝和上述改进后的电路,不能够完成猜想 的实验探究(选填“①”“②”或“③”)。
(8)老师在课堂上做了一个补充实验,连接的电路如下图所示,当闭合开关时,小灯泡发光,然后用点燃的酒精灯对电阻丝加热,可观察到小灯泡的亮度明显变暗,此时通过小灯泡的电流变 ,这个实验说明了电阻还跟 有关。
真题演练
1.(2023·西藏·统考中考真题)某学习小组在“探究影响导体电阻大小的因素”实验时,设计了如图所示的实验装置,实验中分别将A、B、C、D四根导体接入电路,四根导体的材料规格如下表所示。
导体代号
长度/m
横截面积/mm2
材料
电流表示数/A
A
1.0
0.4
锰铜
1.4
B
0.5
0.4
锰铜
2.7
C
1.0
0.6
锰铜
2.0
D
1.0
0.4
镍铬合金
0.6
(1)请你在图中用一根导线将电流表正确连入电路 ;
(2)为比较A、B、C、D四根导体电阻的大小,可通过观察 来判断;
(3)要探究导体电阻大小与长度的关系,应选用 两根导体进行实验;
(4)将A、C两根导体分别接入电路中进行实验,可得出:当导体的长度和材料相同时,横截面积越大,电阻越 ;
(5)老师想改装一个滑动变阻器使其最大阻值变小,请你根据该实验结论,帮老