中考物理实验专题突破针对训练实验21探究影响导体电阻大小的因素

实验二十一探究影响导体电阻大小的因素

◎核心考点：

【猜想与假设】

导体的电阻可能与导体的材料、长度、横截面积有关。

【设计与进行实验】

1.实验器材：开关、电源、带鳄鱼夹的导线、规格不同的镍铬合金丝、灯泡、电流表等。

2.实验步骤：

图1                                 图2

实验一：导体电阻大小与长度的关系（如图1）

结论1：在材料、横截面积相同时，电阻大小与导体长度有关，长度越长，电阻越大。

实验二：导体电阻大小与横截面积的关系（如图1）

结论2：在材料、长度相同时，导体电阻大小与横截面积有关，横截越大，则电阻越小。

实验三：导体电阻大小与材料的关系（如图2）

结论3：导体电阻大小与导体材料有关。

【拓展实验】

实验：将废旧的白炽灯的钨丝小心地取出，接入电路中，闭合开关记下电流表示数，再通过酒精灯给钨丝加热，观察电流表示数。

实验现象：加热过程中，电流表示数明显减小，加热到钨丝发红时，灯泡变暗，甚至不发光。

现象分析：导体的电阻大小与导体温度有关。

【实验结论】

导体电阻大小取决于导体的材料、长度和横截面积，还与导体的温度有关。①在导体的材料和横截面积相同时，导体的长度越长，电阻越大。②在导体的材料和长度相同时，导体的横截面积越大，电阻越小。③导体的长度和横截面积相同时，导体的电阻与导体的材料有关。

【实验方法】

（1）转换法：在电源电压不变的情况下，通过电流表示数或灯泡亮度来判断导体电阻的大小。

（2）控制变量法：

①探究导体电阻与导体材料的关系：选取长度、横截面积均相同的不同材料制成的导体；

②探究导体电阻与导体长度的关系：选取横截面积、材料均相同，长度不同的导体；

③探究导体电阻与导体横截面积的关系：选取长度、材料均相同，长度不同的导体；

【交流与讨论】

（1）电路连接时开关应断开。

（2）电流表的使用及读数。

（3）画电路图或连接实物电路图。

（4）实验中应多次测量，让实验结论更具有普遍性。

（5）实验中使用电流表或小灯泡的评价：

当电阻变化较大时，选用电流表或小灯泡都能够直观反映出来；但若电阻变化不大时，优先选用电流表，使用电流表能够直观判断电阻的变化情况，通过小灯泡亮度无法直观比较出电阻变化情况。

【实验评估】

为了使电路更安全地工作，可在电路中串联一个滑动变阻器，且在开关闭合前滑动变阻器滑片移动到阻值最大处。

◎针对训练

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。

（4）实验中电流表的示数越大，说明电阻丝的电阻越。

（5）若依次把A、B两根合金丝接入电路，闭合开关记录电流表的示数，分析比较这两根合金丝的电阻大小，这时探究的是电阻跟导体的的关系。

（6）将B合金丝接入电路，闭合开关后用酒精灯对其进行加热，每隔10 s记录一次电流值，实验测得的数据如下表，由此可以得出导体的电阻随温度的升高而。

（7）将合金丝D对折后接入电路中，发现电流表的示数与将合金丝D全部接入电路时

变大，由此得出结论：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：。

（8）某同学认为将图中电流表换成小灯泡实验现象更明显，请你对他的方案作出评价：

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；（4）小；（5）材料；（6）增大；（7）错误；实验中没有控制合金丝的长度不变；（8）优点是比较直观，缺点是电路中的电流变化不大时，无法比较电阻大小。