实验05 探究影响导体电阻大小的因素-【实验课试题】2023-2024学年九年级物理全一册教材实验大盘点

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1．【实验目的】
通过探究式实验，得出影响导体电阻大小的因素。
2．【实验器材】
（1）电源、导体若干、开关、电流表、导线
（2）电流表作用：①测量电路中的电流；
②反映电阻的大小。
【设计实验】
（1）提出问题：电阻的大小可能与什么因素有关？
猜想假设：可能和导体材料、长度、横截面积和温度有关。说说你的猜想理由。
如何验证你的猜想：
①测量什么物理量？测几次？
②需要什么器材？
③怎样设计实验电路？
4. 【实验步骤】ᯗ
（1）设计实验电路图；
（2）选用粗细相同、长度不同的两根镍铬合金丝，分别将它们接入电路中，观察电流表的示数。比较流过长短不同的镍铬合金丝电流的大小。
（3）选用长度相同、横截面积不同的两根镍铬合金丝，分别将它们接入电路中，观察电流表的示数。比较流过粗细不同的镍铬合金丝电流的大小。
（4）选用长度相同、横截面积相同，但是材料不同的两根金属丝，分别将它们接入电路中，观察电流表的示数。比较流过材料不同的金属丝电流的大小。
（5）把实验结果填写在下面的实验记录表中；
（6）断开开关，整理器材，分析论证得出结论。
5. 【实验表格】
6．【实验结论】
（1）导体电阻的大小取决于导体的材料、长度和横截面积，还与温度有关。
（2）材料、横截面积相同的导体，长度越长，电阻越大。
（3）材料、长度相同的导体，横截面积越小，电阻越大。
（4）另外，电阻还跟温度有关。一般情况，温度越高，电阻越大。
在其他条件相同的情况下，电阻较小的材料导电性能较强；反之，电阻较大的材料导电性能较弱。
7．【注意事项】
（1）连接电路前开关应断开。
（2）闭合开关前要检查电路的连接情况，并进行试触，以确保不损坏电流表。
1.实验原理：
在电压不变的情况下，通过电流的变化来研究导体电阻的 变化。（也可以用串联在电路中小灯泡亮度的变化来研究导体电阻的变化）
2.实验方法：
（1）控制变量法：①探究导体电阻与导体材料的关系时，控制长度和横截面积均相同；
②探究导体电阻与导体长度的关系时，控制材料和横截面积相同相同；
③探究导体电阻与导体横截面积的关系时，控制材料和长度相同。
转换法：通过比较电流表示数（或灯泡亮度）来判断导体电阻的大小。
3.实验评估：
（1）单纯用电流表：电路中电流过大，容易烧坏电流表。
（2）单纯用小灯泡：小灯泡的亮度变化不易观察，实验现象不明显。
（3）合理方案：把电流表和小灯泡串联接入电路。
【典例1】如图所示是探究“电阻的大小与哪些因素有关”的实验装置，实验演示板上固定有实验中用到的各种导体，导体情况如表所示．
（1）在温度一定的条件下，依次把M、N根C、G导体的两端连接，闭合开关，记下电流表示数，分析比较C、G两根导体电阻的大小，可探究导体电阻跟 ______ 的关系，其结论是： ______
（2）类似步骤（1），依次把M、N跟 ______ 的两端连接，可探究电阻跟材料的关系；为了研究导体电阻与横截面积的关系，应选择导体D和导体 ______ 进行实验．
（3）本实验运用了 ______ 法来探究每一个因素对电阻大小的影响．试根据你学过的物理知识再列出一个用这种方法研究的例子： ______ ．
答案：（1）长度；当材料和横截面积都相同时，导线越长，电阻越大；（2）C、F；A；（3）控制变量法；探究滑动摩擦力的大小与压力大小、接触面粗糙程度的关系．
解析：（1）C、G的材料、横截面积都相同，长度不同，所以C、G可以探究电阻与长度的关系；其结论是：当材料和横截面积都相同时，导线越长，电阻越大；
（2）探究电阻跟材料的关系，要控制导体的长度和横截面积相同，材料不同，所以应选择C、F导体进行实验；
要研究电阻跟横截面积的关系，必须选取材料、长度都相同的两根导线，所以应选择A、D导体进行实验；
（3）探究每一个因素对电阻大小的影响时运用了控制变量法；采用此方法进行探究的还有：探究滑动摩擦力的大小与压力大小、接触面粗糙程度的关系．
【典例2】“探究影响导体电阻大小的因素”的实验装置如图所示，在实验中使用四根电阻丝，其材料规格如下表所示。
（1）实验中通过观察___________比较电阻丝电阻的大小。
（2）实验中采用的研究方法是___________和转换法。
（3）分别将编号为___________的电阻丝接入电路进行实验，可得出结论：导体的电阻大小与导体的材料有关。
（4）分别将编号为B、C的电阻丝接入电路进行实验，可得出结论：导体的电阻大小与导体的___________有关。
（5）分别将编号为C、D的电阻丝接入电路进行实验，其得到的实验结论被实际应用到了___________的工作原理中。
A.电压表B.电流表C.滑动变阻器
（6）实验过程中某小组同学更换电阻丝后发现小灯泡亮度变化不明显，可用___________代替小灯泡完成实验。
答案：（1）小灯泡亮度（或“小灯泡的亮暗程度”）（2）控制变量法（3）A、B（4）横截面积（5）C（或“滑动变阻器”）（6）电流表
解析：（1）在实验中，电阻的大小是通过观察灯泡的亮度来体现的，灯泡的亮度越暗，说明电阻越大。
（2）导体电阻的大小与导体的材料、长度、横截面积及温度有关，因此要研究电阻大小与每一个因素的具体关系时，要用到控制变量法；通过观察灯泡的亮度来体现电阻的大小，这是用到转换法，故本实验中采用的研究方法有控制变量法和转换法。
（3）电阻大小若不考虑温度的前提下，要研究导体的电阻大小与导体的材料有关，就要使导体的长度和横截面积保持不变，故选用编号A、B。
（4）编号B、C两根电阻丝，材料、长度都相同，横截面积不同，将电阻丝分别接入电路中，灯泡的发光情况不同，故可以得出结论：导体的电阻大小与导体的横截面积有关。
（5）编号C、D两根电阻丝，材料、横截面积都相同，长度不同，把他们分别接入电路中，灯泡的发光情况不同，且编号D的电阻丝比编号C的电阻丝，灯泡发光情况要暗，相当于改变电阻丝接入电路中的长度来改变接入电路中电阻的大小，与滑动变阻器的工作原理相同，故AB不符合题意，C符合题意。故选C。
（6）更换电阻丝后，小灯泡的亮度不明显，说明电阻丝的电阻太大，流过小灯泡的电流太小，为了完成实验可以用电流表代替小灯泡。通过观察电流表示数的大小，来判断接入电路中电阻丝阻值的大小。
【对点1】 小明利用如图所示的装置探究导体的电阻与哪些因素有关。实验板上固定着四根金属丝a、b、c、d，它们的材料、长度和横截面直径如表中所示，不考虑温度对电阻的影响。
（1）该实验中，通过观察_______来比较导体电阻的大小。实验中把不同的电阻丝分别接入电路，闭合开关后记录对应的电流表的示数，电流表的示数越大则反映出所接入的电阻丝的阻值越______（选填“大”或“小”）。
（2）利用金属丝______和______（填写材料序号），能探究导体的电阻大小与导体的材料是否有关。
（3）依次把M、N跟b和c的两端连接，闭合开关，记下电流表的示数，分析比较这两根金属丝电阻的大小，能得出导体的电阻大小与______有关。
（4）依次把M、N跟a和d的两端连接，闭合开关，记下电流表的示数，分析比较这两根金属丝电阻的大小。小明所探究的问题是：______？
答案：（1）电流表的示数；小（2）a；b（3）横截面积（4）导体的电阻大小与导体的长度是否有关
解析：（1）电阻是导体对电流的阻碍作用，电阻越大，对电流的阻碍作用越大，电流越小，该实验中，通过观察电流表的示数来比较导体电阻的大小，电流表的示数越大则反映出所接入的电阻丝的阻值越小，这里用到了转换法。
（2）探究导体电阻大小与导体的材料的关系，应控制导体的长度、横截面积相同，故应选择金属丝ab。
（3）b和c导体的材料相同，长度相同，横截面积不同，电阻不同，可知导体的电阻大小与横截面积有关。
（4）a和d导体的材料相同，横截面积相同，长度不同，电阻不同，可知导体的电阻大小与长度有关。
【对点2】在“探究导体的电阻跟哪些因素有关”的实验中：小敏、小亮为探究活动准备了四根材料、长度、粗细如图甲所示的电阻线，他们已经完成了图乙的部分实物连接（点E、F待接入电阻线）。
（1）小亮要探究导体电阻与长度的关系时，应该选用___________两条导线（填导线的代号字母）分别接入E、F间进行对比，用到的科学方法是___________；
（2）小敏将图丙的热敏电阻连接在图乙所示的电路中E、F间，先后将热敏电阻放在冷水和热水中进行实验，则小敏的实验探究的是___________对导体电阻的影响。
答案：（1）a、c；控制变量法（2）温度
解析：（1）探究导体电阻与长度的关系时，除导体的长度不同外，其他变量都应该控制相同，这运用了控制变量法，所以要选择材料和横截面积都相同的电阻丝，故选a、c两条导线。
（2）将热敏电阻分别放在冷水和热水中进行实验，除温度不同外，其他变量都相同，所以探究的是温度对导体电阻的影响。
1.（黑龙江 绥化）在“探究影响电阻大小的因素”的实验中，某实验小组同学利用如图所示的电路分别对“导体电阻跟它的材料、长度、横截面积有关”的猜想进行实验验证．实验中使用4根电阻丝，其规格、材料如下表所示．
（1）实验中通过观察 来比较电阻的大小，此过程用到的研究方法是_________
(2)分别将C、D两根合金丝接入电路，可初步探究出的结论是：
。
（3）分别将 (填编号)两根合金丝接入电路，可初步探究出的结论是：导体的材料、长度相同时，横截面积越小，电阻越大。
答案：(1)电流表示数大小；转换法；
(2)导体的材料、横截面积(粗细)相同(一定)时，长度越长(越短)，电阻越大(越小)；
(3)B、C。
编号
材料
长度/m
横截面积/
电流表示数/mA
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
E
细铁丝
0.5
0.5
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
编号
材料
长度/m
横截面积/
灯泡亮度
A
锰铜合金
0.5
0.8
亮
B
镍铬合金
0.5
0.8
较亮
C
镍铬合金
0.5
0.4
较暗
D
镍铬合金
1.0
0.4
暗
序号
材料
长度/m
横截面积
a
锰铜合金
1.0
0.8
b
镍铬合金
1.0
0.8
c
镍铬合金
1.0
1.2
d
锰铜合金
0.5
0.8
编号
材料
长度/m
横截面积/
电流表示数/A
A
锰铜合金
0.5
0.8
0.40
B
镍铬合金
0.5
0.8
0.32
C
镍铬合金
0.5
0.4
0.16
D
镍铬合金
1.0
0.4
0.08