内容正文:
中考复习-----探究影响导体电阻大小因素的实验专题
1.如图是“探究影响导体电阻大小因素”的实验装置。实验板上固定了四根金属丝。a、c、d为镍铬合金,b为铜;a、b、c长度相同,d的长度小于a;a、b、d横截面积相同,c的横截面积大于a。分别将:
(1)a和b接入电路,是探究导体电阻与导体 的关系;
(2)a和c接入电路,是探究导体电阻与导体 的关系;
(3)a和d接入电路,是探究导体电阻与导体 的关系。
2.在“探究导体电阻大小与哪些因素有关”的实验中,采用了“控制变量”的方法.下表是某实验小组在对“导体电阻大小可能与导体的长度、材料、截面积有关”的猜想进行验证时,对所用导体相关物理量进行的记录的一部分:
导体编号
甲
乙
丙
丁
长度(m)
1.0
1.0
1.0
0.5
横截面积(mm2)
1.2
2.4
1.2
1.2
材料
镍铬丝
镍铬丝
(1)选用甲乙两根导体进行实验,是为了探究导体电阻大小与 是否有关.
(2)要根据以上记录,完成探究导体电阻大小是否与导体的长度、材料、截面积有关,丙导体必须选用 ,丁导体必须选用 .
A.镍铬丝 B.锰铜丝 C.镍铬丝或锰铜丝
3.在做“探究﹣﹣影响电阻大小的因素”的实验时,需要在相同的电压下比较通过不同导线的电流来探究影响电阻大小的因素,下列是几种实验用导线的参数
(1)为探究电阻与材料有关,应在上表中选用导线C与 .
(2)若选用导线C与G,则可探究电阻与 的关系.
(3)若选用导线A与D则可探究得到,在材料和长度相同时,横截面积越大,电阻越 .
(4)实验中采用的实验方法有转换法和 .
4.如图甲所示,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,根据实验回答下列问题:
(1)实验中,通过观察 来比较电阻的大小;
(2)取 (选填“a”、“b”、“c”或“d”)两根导体分别接入电路中,可探究电阻大小跟导体横截面积的关系;
(3)分别将a和b两导体接入电路进行实验,发现电流表的示数不同,说明电阻的横截面积和长度一定时,导体的电阻还与材料 (选填“有关”或“无关”);
(4)把一段钨丝与 M、N相连,如图乙,闭合开关,用酒精灯给钨丝加热,发现电流表示数变小,这表明:温度升高,钨丝的电阻变 。
5.如图所示,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四根导体接入电路,其中导体a、b、d长度相同;a、b、c粗细相同;b、d粗细不同,b比d更细。
(1)该实验是通过观察电流表的示数来间接比较导体电阻的大小,这种研究问题的方法是 (选填“控制变量法”或“转换法”);
(2)选用 两根导体分别接入电路中进行实验,可以探究电阻大小跟导体的长度有关;
(3)选用a、b两根导线分别接入电路中进行实验,可以探究电阻大小跟导体的 有关;
(4)选用b、d两根导线分别接入电路中进行实验,发现接入导线 时电路中电流比较大,通过这个实验现象可以得出结论: 。
6.在探究导体电阻大小与哪些因素有关的实验中,小兵、小红两位同学作出了如下猜想:
①导体的电阻可能与导体的长度有关;②导体的电阻可能与导体的横截面积有关;③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,规格、材料如下表:
编号
材料
长度/m
横截面积/mm2
A
镍铬合金
0.5
0.5
B
镍铬合金
1.0
0.5
C
镍铬合金
0.5
1.0
D
锰铜合金
0.5
0.5
为了验证上述猜想,他们设计了如图所示的实验电路;
(1)为了验证上述猜想①,应该选用编号为 两根电阻丝进行实验;如果选用编号为A、D两根电阻丝进行实验,是为了验证猜想 (填序号)。分别将A和C两电阻丝接入电路中M、N两点间时,发现接入C时电流表示数更大,由此,初步得到的结论是: ;
(2)有同学认为:可以根据灯泡亮度的变化来判断接入的电阻丝的变化情况。老师指出:此实验中这种方法不可取。这是因为电源电压一定时,如果所选电阻丝的阻值相差太小,灯泡亮度变化将 (选填“明显”或“不明显”);小红做实验时把C电阻丝接入M、N两点,灯泡发光,接着用酒精灯加热C电阻丝,发现灯泡亮度明显变暗,说明导体的电阻还跟 有关。
7.在探究影响导体电阻大小的因素时,做出了如下猜想:导体的电阻可能与①导体的长度有关;②导体的横截面积有关;③导体的材料有关。实验室提供了4个相同的小灯泡、4根电阻丝。电阻丝规格、材料如下表所示。
编号
材料
长度/m
横截面积/mm2
A
镍铬合金
0.5
0.5
B
镍铬合金
1.0
0.5
C
镍铬合金
0.5
1.0
D
锰铜合金
0.5
0.5
(1)按照如图所示连接电路,在电路中分别接上不同的电阻丝,通过观察 来比较导体电阻的大小;
(2)为了验证上述猜想①,应该闭合开关 ;
(3)闭合开关S1和S4是为了探究猜想“ ”;(填序号)
(4)闭合开关S1和S3,观察到灯泡L1和L3发光,且L3比L1亮,初步得到的结论是:其它条件相同的情况下, ,电阻越大;
(5)实验中发现现象不明显,可再串联一个 (填“电流表”或“电压表”),电表的示数越大,说明电流表所在支路的导体电阻越 。连接电表时,为避免电表超量程损坏,闭合开关前应采用 的方法来判断电表应该选择的量程。
8.如图是探究影响导体电阻大小因素的实验装置图,其中电源电压不变。
导体编号
长度/m
横截面积/mm2
材料
电流大小/A
a
0.5
0.2
锰铜合金
b
1.0
0.2
镍铬合金
0.04
c
0.5
0.4
镍铬合金
0.16
d
0.5
0.2
镍铬合金
0.08
(1)分别将a、b、c、d四根电阻丝接入电路进行实验,得到表格所示的数据,将电阻丝a接入电路时电流表的示数如图乙所示,为 A;
(2)在图甲中M、N之间接入不同导体时,可通过 来判断导体的电阻大小,这种研究方法叫 法;
(3)分别将电阻丝a、d接入电路,是为了探究电阻大小与导体的 的关系;
(4)为了探究“导体电阻大小与导体横截面积的关系”,可将电阻丝 (填导体编号)分别接入电路中进行实验,得出的结论是同种材料且长度相同的导体,其横截面积越大,导体的电阻越 ;
(5)我国城乡许多地区进行了输电线路的改造,将原来细的铝质输电线换成较粗的铝质输电线,这样就 了输电线的电阻(选填“增大”或“减小”);
(6)完成上述实验后,小明进一步进行了如图丙所示的实验,他把M、N与废日光灯管中的钨丝连接,闭合开关S后,用酒精灯给钨丝加热,可以观察到电流表示数变小,这表明:温度升高,钨丝的电阻 (选填“增大”或“减小”)。
9.某小组同学通过实验研究导体电阻的大小与哪些因素有关.如图所示,他们在常温下将横截面积、长度不同的各种电阻丝接入电路的AB两点间,同时用电流表和电压表测量电流、电压,计算出相应的电阻值,将数据记录在表一、表二中.
表一 铁丝
表二 康铜丝
①分析比较实验序号 可得出的初步结论是:常温下,导体的材料、长度相同,导体的横截面积越大,电阻越小.
②分析比较实验序号1与8或4与7或5与9可得出的初步结论是:常温下, .
③分析比较实验序号1与2与3的相关数据可得出的初步结论是:常温下, .
④在进一步综合分析表一的相关数据时,该小组同学发现同种材料的导体,在常温下,其 是一个定值.他们向老师请教这个问题,老师建议他们去课本上找找看答案.在课本上,他们发现了如下的一张表格:
表三 长为1米、横截面积为1毫米2的不同材料的金属丝在常温下的电阻值
⑤请根据表二的数据计算表三中空缺部分的数据 .
⑥试依据表三的数据及你的生活经验判断 更适合作为导线的材料,理由是 .
10.如下图所示,是探究影响导体电阻大小因素的实验装置图,电源电压保持不变;请回答以下问题:
(1)在电压不变的情况下,通过观察 示数的大小来判断导体电阻的大小,此实验方法是: ;
(2)控制变量法的应用:①实验过程中,控制导体的 和 相同,改变导体的长度,探究导体的电阻与导体长度的关系;
②实验过程中,控制导体的长度和横截面积相同,改变导体的 ,探究导体的电阻与导体材料的关系;
③实验过程中,控制导体的 和 相同,改变导体的横截面积,探究导体的电阻与导体横截面积的关系;
(3)小明同学在连接电路时,当他把最后一根导线接好时,电流表的指针立即发生了偏转,出现这种现象的原因是: ;
(4)改正错误后,保持滑动变阻器滑片位置不变,分别将A、B、C、D四根电阻丝接入电路进行实验,得到表格所示的数据。将电阻丝A接入电路时电流表的示数如图乙所示,为 A;
导体编号
长度/m
横截面积/mm2
材料
电流大小/A
A
0.5
0.4
锰铜合金
B
0.5
0.4
镍铬合金
0.16
C
0.5
0.2
镍铬合金
0.08
D
1.0
0.2
镍铬合金
0.04
(5)分别将电阻丝A、B接入电路,这是为了探究电阻大小与导体的 的关系,根据表格数据可知,电阻丝阻值较大的是 (导体A或导体B);
(6)选用电阻丝C、D进行实验,分析表格数据可得出,控制其他因素相同时,导体的 ,导体的电阻越大;
(7)为了探究“导体电阻大小与导体横截面积的关系”,可将电阻丝 (填导体编号)分别接入电路中进行实验,得出的结论是: ;
(8)如图丙,实验过程中,同组的小军同学发现,将电路中的电流表更换为小灯泡,通过观察 也可以判断导体电阻的大小;但小明认为这样操作存在不足,不足之处是: ;
(9)(易错点)同组的小红将一根电阻丝对折后接入电路中,发现电流表的示数变大了,由此小红得出结论:导体的横截面积越大,电阻越小.请你判断这种做法是否正确? (选填“正确”或“错误”),理由是: 。
试卷第1页,共3页
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中考复习-----探究影响导体电阻大小因素的实验专题答案
1. 材料 横截面积 长度
解:(1)[1]比较a、b两根金属丝,发现两根金属丝的长度与横截面积相同,材料不同,探究的是导体的电阻与材料的关系。
(2)[2]对比a、c两根金属丝可知,两根金属丝的材料、长度相同,而横截面积不同,探究的是导体的电阻与横截面积的关系。
(3)[3]对比a、d两根金属丝可知,两根金属丝的材料,横截面积相同,而长度不同,探究的是导体的电阻与长度的关系。
2. 横截面积. B C
解:(1)由表中实验数据可知,甲乙两根导体的长度与材料相同而横截面积不同,可以探究导体电阻大小与横截面积是否有关. (2)由表中实验数据可知,甲、乙两导体的材料与长度相同而横截面积不同,丙、丁的横截面积相同而长度不同,要探究导体电阻与导体长度、材料、横截面积的关系,根据表中实验数据可知,应控制丙、丁的材料与甲、乙的材料不同,应此,丙应选择材料B. 锰铜丝,丁应选C. 镍铬丝或锰铜丝.
3. F 导体的长度 小 控制变量法
解:(1)要研究电阻与导体材料有关,应选用和导线C长度、横截面积都相同,材料不同的导线,表格中只有F符合这一要求;
(2)导线C与G,则两根导线的材料、横截面积相同,长度不同;根据控制变量法可知:探究的是电阻与导体的长度的关系;
(3)导线A和D,材料和长度相同,横截面积不同,研究电阻与横截面积的关系;在材料和长度相同时,横截面积越大,电阻越小;
(4)由以上分析可知,实验中用到了转换法和控制变量法.
4. 电流表示数 bd 有关 大
解:(1)[1]当电路接入不同的导体时,可通过观察电流表示数来比较导体电阻的大小,采用的是转换法。
(2)[2]为了探究电阻大小跟导体的横截面积之间的关系,故需要选择横截面积不同,长度和材料相同,故选择b、d接入电路。
(3)[3]a和b两导体长度粗细相同,材料不同,故电流表示数不同,说明电阻与材料种类有关。
(4)[4]闭合开关后,用酒精灯给钨丝加热,观察到电流表示数变小,说明电路中电阻增大,这表明:温度升高,钨丝的电阻增大。
5. 转换法 b、c 材料 d 材料、长度相同时,导体横截面积越大,导体的电阻越小
解:(1)[1]由于电阻大小无法直接得知,故该实验是通过电流表的示数间接比较导体电阻的大小,应用了转换法。
(2)[2]探究电阻大小跟导体的长度有关时,需要控制材料和横截面积相同,所以需要将b、c两根导线分别接入电路中进行实验。
(3)[3]由图可知,导线a、b的粗细、长度均相同、材料不同,因此选用导线a、b分别接入电路中,是为了探究电阻大小跟导体的材料有关。
(4)[4][5]由图可知,导线b、d的材料、长度均相同、粗细不同,由于d导线较粗,所以阻值较小,即电流大,可以说明材料、长度相同时,导体的横截面积越大,导体的电阻越小。
6. A、B ③ 在材料、长度相同时,导体的横截面积越大,导体的电阻越小 不明显 温度
解:(1)[1] 验证导体的电阻可能与导体的长度有关时,需要控制导体的材料、横截面积相等,而长度不同,所以根据图表选择A、B两根电阻丝进行实验。
[2]如果选用编号为A、D两根电阻丝进行实验,根据表格可知A、D的长度、横截面积相同,而材料不同,所以是验证③电阻与导体材料有关。
[3]A和C的材料、长度相同,C的横截面积大,分别将A和C两电阻丝接入电路中M、N两点间时,发现接入C时电流表示数更大,则C的电阻小,由此,初步得到的结论是:在材料、长度相同时,横截面积越大,电阻越小。
(2)[4]电源电压一定时, 所选电阻丝的阻值相差太小,灯泡亮度变化不明显,人们用肉眼难区分,所以根据灯泡亮度的变化来判断接入的电阻丝阻值的变化情况不可取。
[5]小红做实验时把C电阻丝接入M、N两点,灯泡发光,接着用酒精灯加热C电阻丝,C电阻丝的温度发生了变化,发现灯泡亮度明显变暗,电路中的电流发生了变化,C电阻丝的电阻发生了变化,由此可知,导体的电阻跟温度有关。
7. 小灯泡的亮度 S1和S2 ③ 横截面积越小 电流表 小 试触
解:(1)[1]按照如图所示连接电路,在电路中分别接上不同的电阻丝,各串联一只灯泡,可以通过灯泡的亮度来比较导体电阻的大小。
(2)[2]为了验证猜想①,应该选择材料、横截面积相同,长度不同的电阻丝,由表可知,可以选择A、B,应该闭合开关S1和S2。
(3)[3]闭合开关S1和S4,分别将A和D两电阻丝连入电路中,由表可知,A和D电阻丝的长度、横截面积相同,材料不同,所以是为了探究导体的电阻与导体的材料的关系,即猜想③。
(4)[4]闭合开关S1和S3,分别将A和C两电阻丝连入电路中,由表可知,A和C电阻丝的材料、长度相同,A比C的横截面积小。观察到灯泡L1和L3发光,且L3比L1亮,通过灯L3电流更大,C电阻丝与L3串联,C电阻丝的电阻更小。所以得出结论,其它条件相同的情况下,横截面积越小,电阻越大。
(5)[5][6]实验中发现现象不明显,可以串联一只电流表,由欧姆定律的公式可知,电源电压一定时,电流表的示数越大,说明电流表所在支路的导体电阻越小。
[7]连接好电路后,为了确定电流表的量程选择是否合适,选择电流表的最大量程进行“试触”,观察电流表指针偏转情况,若电流表的示数小于0.6A,则电流表的量程选择不合适,若电流表的示数大于0.6A,量程选择合适。
8. 0.20 灯泡亮度或者电流表示数 转换 材料 c、d 小 减小 增大
解:(1)[1]根据表格所示的数据,如图乙所示,电流表选择0到0.6A的量程,分度值是0.02A,读数为0.20A。
(2)[2][3]根据转换法可知,在图甲中M、N之间接入不同导体时,可通过灯泡亮度或者电流表示数来判断导体的电阻大小。
(3)[4]将电阻丝a、d接入电路,长度、横截面积相同,材料不同,所以是为了探究电阻大小与导体的材料的关系。
(4)[5][6]为了探究“导体电阻大小与导体横截面积的关系”,需要选择材料、长度相同但是横截面积不同的c、d进行实验,根据数据可得结论是同种材料且长度相同的导体,其横截面积越大,导体的电阻越小。
(5)[7]根据实验结论可知,将原来细的铝质输电线换成较粗的铝质输电线,在其他条件相同时,增大了横截面积,减小了电阻。
(6)[8]根据题意可知,用酒精灯给钨丝加热,温度升高,观察到电流表示数变小,说明钨丝的电阻增大。
9. 1与4或2或6或7与8 导体的横截面积、长度相同,材料不同,电阻不同,且铜丝的电阻比康铜丝的小 导体的材料和横截面积相同时,导体的电阻与长度成正比 电阻与横截面积乘积跟长度的比值 0.5 铜 电阻率小,价格适中
解:①从表中数据可知,1与4或2或6或7与8的材料相同,长度相同,横截面积不同,电阻不同,故而得到结论:常温下,导体的材料、长度相同,导体的横截面积越大,电阻越小;②根据实验序号1与8或4与7或5与9可知,这几组导线的横截面积和长度相同,材料不同,电阻不同;可以得出的结论是:常温下,导体的横截面积、长度相同,材料不同,电阻不同,且铜丝的电阻比康铜丝的小;③实验序号1与2与3可知,1与2横截面积、材料相同,2是1长度的2倍,2的电阻是1的2倍,2与3横截面积、材料、长度相同,电阻相同,可得出的结论是:常温下导体的材料和横截面积相同时,导体的电阻与长度成正比;④根据控制变量法,由表一中的2、3、4可知,同种材料的导体,在常温下,其电阻与横截面积乘积跟长度的比值是一个定值;⑤在材料、长度相同时、电阻与横截面积成反比,根据表二可知,长度为1m,横截面积为0.1mm2的康铜的电阻为5Ω,所以长度为1m,横截面积为1mm2的康铜的电阻为0.5Ω;⑥从表三的数据可知,在长度、横截面积、温度相同的情况下,几种金属中银的电阻最小,所以银的导电性能最好;在铁和铜中,铜的电阻较小,价格适中,所以最适于做导线的是铜.
10. 电流表 转换法 材料 横截面积 材料 材料 长度 连接电路时,没有断开开关 0.24 材料 B 长度越大 B、C 见解析 灯泡的亮度 见解析 错误 见解析
解:(1)[1][2]在电压不变的情况下,通过观察电流表示数的大小来判断导体电阻的大小,电流表的示数越小,表面接入电路中导体的阻值越大,这是转换法的应用。
(2)①[3][4]根据控制变量法,探究导体的电阻与导体长度的关系时,应控制导体的材料和横截面积相同,导体的长度不同。
②[5]根据控制变量法,实验过程中,探究导体的电阻与导体材料的关系时,应控制导体的长度和横截面积相同,导体的材料不同。
③[6][7]根据控制变量法,实验过程中,探究导体的电阻与导体横截面积的关系,应控制导体的材料和长度相同,导体的横截面积不同。
(3)[8]为了保护电路,连接电路时,开关要处于断开状态。小明同学在连接电路时,当他把最后一根导线接好时,电流表的指针立即发生了偏转,出现这种现象的原因是连接电路时没有断开开关。
(4)[9]如图甲所示,电流表选择0~0.6A的量程,分度值为0.02A,如图乙所示,根据电流表指针指示的位置,电流表的示数为0.24A。
(5)[10][11]由表中信息可知,电阻丝A、B的长度、横截面积相同,材料不同,这是为了探究电阻大小与导体的材料的关系;在电压一定时,接入电阻丝A时,电流表的示数为0.24A,接入电阻丝B时,电流为0.16A,故电阻丝B阻值较大。
(6)[12]根据表中数据可知,选用电阻丝C、D进行实验时,导体的材料和横截面积相同,电阻丝D的长度大于电阻丝C的长度,且接入电阻丝D比接入电阻丝C时电流表的示数小,故控制其他因素相同时,导体的长度越大,导体的电阻越大。
(7)[13][14]为了探究“导体电阻大小与导体横截面积的关系”,应控制导体的材料和长度相同,导体的横截面积不同。由表中数据可知,应选电阻丝B、C。且得出的结论是:在材料、长度相同时,导体的横截面积越小,导体的电阻越大。
(8)[15][16]实验过程中,将电路中的电流表更换为小灯泡,通过观察小灯泡的亮度也可以判断导体电阻的大小,灯泡越亮,则接入电路中电阻丝的阻值越小。小明认为这样操作存在不足之处是:如果导体电阻值相差不大时,灯泡的亮度不明显,不容易比较出电阻的大小。
(9)[17][18]一根电阻丝对折后,导体的横截面积变大的同时,导体的长度变小,变量不唯一,故这种说法错误。
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