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实验24 探究影响导体电阻大小的因素(原卷版)
通过《探究影响导体电阻大小的因素》可以让学生对电阻的概念有了更深刻的理解,同时也可以准确理解导体电阻是导体的一种性质。在中考试卷中,《探究影响导体电阻大小的因素》实验同样属于常考内容,故中考备考时此实验也应作为备考内容。
《探究影响导体电阻大小的因素》在中考试卷中,所占分值一般在3分-5分之间,题型大都是实验探究题,有时也会出现在填空题中。该实验应着重从实验方法、实验过程和实验现象,得出的结论等方面入手,了解实验的基本内容。
实验探究-影响导体电阻大小的因素
【实验目的】探究影响导体电阻大小的因素。
【实验器材】电流表、小灯泡、不同规格电阻丝(A-镍铬合金丝、B-截面相同较长镍铬合金丝、C-与A长度相同较粗镍铬合金丝、D-与A长度相同截面相同的锰铜合金丝)、导线若干、开关、电池等。
【实验步骤】一、按图连接电路。
二、把A镍铬合金丝接入电路,闭合开关,测量电路电流,并观察小灯泡亮度,结果记入表格。
三、把截面相同较长的镍铬合金丝B接入电路,闭合开关,测量电路电流,并观察小灯泡亮度,结果接入表格。
四、把长度相同,截面较粗的镍铬合金丝C接入电路,闭合开关,测量电路电流,并观察小灯泡亮度,结果接入表格。
五、把长度相同,截面相同的锰铜合金丝D接入电路,闭合开关,测量电路电流,并观察小灯泡亮度,结果接入表格。
【实验表格】
电阻类型
规格(与A比较)
电流/A
小灯泡亮度
镍铬合金丝A
—
—
镍铬合金丝B
截面相同、长度较长
较暗
镍铬合金丝C
截面较粗、长度相同
较亮
锰铜合金丝D
截面与长度均相同、材料不同
较亮
【实验结论】(1)材料相同、截面相同的导体,电阻与长度有关,长度越长,电阻越大;
(2)材料相同、长度相同的导体,电阻与截面有关,截面越粗,电阻越小;
(3)长度相同、截面相同的导体,电阻与材料有关。
《探究影响导体电阻大小的因素》常考问题:
1.导线长度与电流关系:导线越长,电流越小;
2.电流表示数:看量程再读数;
3.实验方法:控制变量法;转换法;
4.灯泡亮度与什么有关:电流大小;
5.在连接实物图时,开关断开,滑动变阻器的滑片移到阻值最大处;
6.补充电路:试验电路连接不完整,按元件顺序进行补充,画线不能交叉;
7.转换法的应用:电流表显示的电流越大,表示电路中接入的电阻越小,反之表示电路中接入的电阻越大;
8.控制变量法的应用:
(1)控制导体的材料和横截面积相同,改变长度,探究导体的电阻跟长度的关系;
(2)控制导体的材料和长度相同,改变横截面积,探究导体的电阻跟横截面积的关系;
(3)控制导体的长度和横截面积相同,改变材料,探究导体的电阻跟材料的关系;
(4)控制导体的材料、横截面积和长度都相同,改变导体的温度,探究导体的电阻跟温度的关系;
9.同一种导体电阻与温度的关系:温度越高电阻越大;
10.实验结论:导体的电阻与导体的长度、横截面积、材料和温度都有关系,与导体两端的电压、通过导体中的电流无关。
11.导体的电阻与电压和电流无关,因为:电阻是导体本身的一种性质。
A组(中考真题感知)
1.(2022·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/mm2
材料
A
1.0
0.2
锰铜
B
1.0
0.4
锰铜
C
1.0
0.6
锰铜
D
0.5
0.4
锰铜
E
1.5
0.4
锰铜
F
1.0
0.6
镍铬合金
G
1.0
0.6
铁
表1
(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,R1、R2、R3分别选用A、B、C三段导体。某次读数,电压表V1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”)。
2.(2022·苏州)小华用电源(3V)、电流表(0~0.6A 0~3A)、