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电学实验专题(一)探究影响导体电阻大小的因素
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【命题点】
如图1所示,是探究影响导体电阻大小因素的实验装置图,实验中分别把A、B、C、D、E、F、G七根导线 接入电路,四根电阻丝的规格、材料如下表所示.
导体代号
A
B
C
D
E
F
G
长度/m
1.0
0.5
1.5
1.0
1.2
1.5
0.5
横截面积/
3.2
0.8
1.2
0.8
1.2
1.2
1.2
材料
锰铜
钨
镍铬丝
锰铜
钨
锰铜
镍铬丝
1.电路连接及实验操作注意事项:(1)连接电路时开关要 (2)电流表连接时要 进 出。(3)连接电表时,为避免损坏电流表,应采用 的方法来选择电流表的量程
2.物理研究方法:实验中研究电阻与各个因素的关系要保证其他因素不变,这是____________法。实验中通过___________来反映__________的大小,应用物理学中的________________法。下列4个实验中没有用到控制变量法的是
A.探究动能的大小与什么因素有关 B.探究影响压力作用效果的因素
D.探究影响摩擦力大小的因素 C.探究平面镜成像的特点
3.实验延伸一般说来,所有物体都有电阻,探究过程中,又有同学提出猜想④:电阻还可能跟温度有关。小明为了研究物质的导电性能(或电阻大小)与温度的关系,连接了如图电路,开关S1、S2闭合后,分别用酒精灯给玻璃心柱、细铁丝加热。请回答:
①在玻璃心柱温度不断升高而发红的过程中,看到L1灯泡从不发光到发光,且亮度逐渐变亮,说明玻璃的导电性能随温度升高而 (选填“变强”、“变弱”或“不变”);
②在细铁丝温度不断升高而发红的过程中,看到L2灯泡亮度逐渐变暗,说明铁丝的电阻随温度升高而 (选填“变大”“变小”或“不变”)
4.实验结论
(1)为研究电阻与导体材料有关,应在上表中选用导线C和导线_____________.得到的实验结论:___________________________________________________。
(2)为研究电阻与导体的长度有关,应在上表中选用导线C和导线__________.
得到的实验结论:_______________________________________________________。
(3)为研究电阻与导体横截面积的关系,应在上表中选用导线A和导线_________.
得到的实验结论:_______________________________________________________。
导体电阻的大小与导体的 、 、 和 有关。当其他量不变时,导体电阻的大小与导体的长度成正比,与导体的横截面积成反比,
5.实验与生活:在进行输电线路改造时,将原来细的铝质输电线换成较粗的铝质输电线,这样就 (选填“增大”或“减小”)了输电线的电阻,从而可以减小输电线上的电能损失。
【典例】
例、导体电阻的大小与哪些因素有关呢?对于这个问题,小明想起课堂上老师把电压比作水压,把电流比作水流,于是他想:电阻也可以比作是水管对水流的阻力.他还想到水管内部粗糙程度、有无杂物和它的长短粗细都可能导致水管对水流的阻力不同,因此经过分析,他提出了以下几种猜想:
猜想1:导体的电阻可能跟导体的材料有关;
猜想2:导体的电阻可能跟导体的长度有关;
猜想3:导体的电阻可能跟导体的横截面积有关.
为了验证自己的猜想,实验室有如下表格中的7种电阻丝,则:
电阻丝代号
A
B
C
D
E
F
G
长度(m)
1.0
0.5
1.5
1.0
1.2
1.5
0.5
横截面积(mm2)
3.2
0.8
1.2
0.8
1.2
1.2
1.2
材料
锰铜
钨
镍铬
锰铜
钨
锰铜
镍铬
(1)若要探究电阻跟横截面积的关系,可依次把图中M、N跟电阻丝_____ _(填导线代号)的两端连接,闭合开关记下电流表示数,分析比较这两根电阻丝电阻的大小.
(2)若依次把M、N跟电阻丝C、F的两端连接;闭合开关记下电流表示数,分析比较这两根电阻丝的电阻大小,这时探究的是电阻跟导体的_