2023年中考专题突破之电学专题 专题10探究影响电阻大小的因素(原卷+解析)考试试卷
10探究影响电阻大小的因素
1.某物理兴趣小组在探究影响导体电阻大小的因素的实验中,选择了下表中的四种不同规格的电阻丝,分别将电阻丝接入如图所示电路中的 a、b 两点间,闭合开关进行实验,电源电压恒定。忽略温度对电阻丝电阻变化的影响,请完成下列问题:
序号 材料 长度 横截面积
1 碳钢合金丝 L S
2 镍铬合金丝 2L S
3 镍铬合金丝 L 2S
4 镍铬合金丝 2L 2S
(1)该实验是通过___________来比较不同的电阻丝的电阻大小。
(2)分别将 2、4 号两电阻丝接入图电路中 a、b 两点间,可探究当长度和材料相同时,导体的电阻大小跟___________有关。
(3)若选用 1、2 号两电阻丝进行实验探究时,也能探究导体电阻大小与导体材料的关系。请简述操作过程___________。
【答案】电流表的示数 横截面积 见解析
【详解】
(1)该实验是通过电流表的示数来表示电阻的大小,电阻即对电流的阻碍作用,电阻越大,电流越小,故可以根据电流表的示数反应电阻的大小。
(2)将 2、4 号两电阻丝接入图电路中 a、b 两点间,可探究当长度和材料相同时,横截面积不同,故可以探究电阻的大小与横截面积的关系。
(3)先将开关断开,按如图所示的电路图连接实物图,再将ab接在电阻丝上,注意1号电阻丝全部接入;闭合开关,调节滑动变阻器,读出此时的示数;保持滑动变阻器位置不变,将2号电阻丝接入一半,读出此时电流表的示数,并比较两次电流表的示数。
2.如图物理小组探究导电液体的导电性与接入电路中液体横截面积大小的关系。他们用长方体水槽、浓度一定的食盐水、电源、滑动变阻器、电压表及电流表等器材进行了探究。实验电路连接如图所示,将电极M、N分别固定在水槽左右两侧底部的中央。
(1)闭合开关前,为保护电路, 应将滑动变阻器的滑片P移到最____(选填“左”或“右”)端;
(2)实验中,通过调节______来保持电极M、N间的电压恒为3V。控制其他条件不变,通过向水槽中添加食盐水,从而达到改变食盐水的______的目的,用电流表测出相应的电流值。食盐水导电性的强弱可以由________来判断。实验数据如下表:
实验序号 横截面积S/cm2 电流I/A
1 0.5 0.02
2 1 0.04
3 1.5 0.06
4 2 0.08
5 2.5 0.11
6 3 0.12
7 3.5 0.14
8 4 0,.14
9 4.5 0.14
(3)依据表格中的数据在图中描点,做出电流I随横截面积S变化的I-S图像;(________)
(4)分析表格中的数据或图像,可得到初步结论:其他条件不变,横截面积增大时,食盐水的导电性______;
(5)为验证实验结论是否具有普遍性,应采取的做法是:_________。
【答案】右 滑动变阻器的滑片 横截面积 电流的大小 先增强,后不变 换用多种不同的导电液体,进行实验
【详解】
(1)为保护电路, 应将滑动变阻器的滑片P移到最大阻值处,如图,应该把滑片移到最右端。
(2)通过调节滑动变阻器的滑片,可以改变滑动变阻器接入电路的电阻,从而保持电极M、N间的电压恒为3V。
实验要探究导电液体的导电性与接入电路中液体横截面积大小的关系,所以,要通过向水槽中添加食盐水,从而达到改变食盐水的横截面积的目的。
食盐水导电性的强弱无法直接测量,实验中采用了转换法,用电流的大小来间接反映食盐水导电性的强弱。
(3)依据表格中的数据在图中描点,做出电流I随横截面积S变化的I-S图像如下:
(4)分析表格中的数据或图像,可看出,在其他条件不变的情况下,开始时,横截面积越大,食盐的导电性越强;后来,横截面积增大,食盐的导电性不再增强;所以可得到初步结论:其他条件不变,横截面积增大时,食盐水的导电性先增强,后不变。
(5)只用食盐水一种液体进行实验,得到的结论具有一定的偶然性,为验证实验结论是否具有普遍性,应该换用多种不同的导电液体,进行实验,看其它液体是否也遵循以上实验得到的结论。
3.用一根长15cm粗细均匀的铅笔芯,探究“电阻大小与长度的关系”。实验电路如图,电源电压恒为3 V ,AB为铅笔芯,P为鳄鱼夹。移动鳄鱼夹P,用刻度尺测量铅笔芯AP段的长度L,闭合开关,记录电流表的示数。
实验序号 1 2 3 4
L/cm 15.0 10.0 5.0 3.0
I/A 0.50 0.73 1.50 2.70
电阻R/Ω 6 4.1 1.1
(1)计算表格中第3次测量的电阻值R=______Ω;
(2)请在图中画出R-L关系图象______;
(3)根据图象,可以得到结论:______。
【答案】2 材料、横截面积相同时,电阻的大小与长度成正比
【详解】
(1)由表格数据得
在误差允许的情况下,每一组的电流与电阻的乘积是定值3V,即等于电源电压。所以第3组数据中的电阻值
(2)由表格中R和L的数据在图中找出对应的点,再把点连成线,作图如下:
(3)由图象知,R与L是一条倾斜的直线,而在整个过程中,铅笔芯的材料和横截面积不变,所以在材料和横截面积相同时,电阻的大小与长度成正比。
4.在“探究影响电阻大小的因素”的实验中,某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、材料如表所示。
编号 材料 长度/m 横街面积/mm2 电流大小/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
(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,可探究出的初步结论是导体的电阻大小与导体的______有关。
(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】电流表(示数) 转换法 长度 BC
【详解】
(1)在该实验中,电阻的大小是通过观察电流表示数的大小来体现的,电流表示数越小说明电阻越大,这种方法是转换法。
(2)由表中数据可知,将C、D两根合金丝接入电路,C、D合金线的材料、横截面积相同,而长度不同,并且D合金丝的长度大于C的长度,发现接入D合金丝时,电流表的示数比接入C合金丝时更小,说明D合金丝的电阻比C合金丝的电阻大,由此初步得出结论:导体的材料、横截面积相同时,导体长度越长,电阻越大。
(3)由表中数据可知,将B、C两根合金丝接入电路,B、C合金线的材料、长度相同,而横截面积不同,并且C合金丝的横截面积小于B的横截面积,发现接入C合金丝时,电流表的示数比接入B合金丝时更小,说明C合金丝的电阻比B合金丝的电阻大,因此将B、C两根合金丝接入电路,可得出结论:导体的材料、长度相同时,横截面积越小,电阻越大。
5.学习了电学知识后,小明对影响电阻大小的某些因素进行了探究,他从实验室中选出符合要求的学生电源、滑动变阻器、电流表、开关、导线若干以及几种电阻丝,电阻丝的参数如下表。请回答下列问题:
编号 材料 长度/m 横截面积/mm2
a 镍铬合金丝 1.0 0.1
b 锰铜合金丝 1.0 0.1
c 镍铬合金丝 1.0 0.2
d 镍铬合金丝 0.5 0.1
(1)选用电阻丝a、b分别接入电路中,是为了探究电阻大小跟导体的_____是否有关。
(2)要探究电阻大小跟导体的横截面积是否有关,应选用_____电阻丝分别接入电路中。
(3)除了上述影响导体电阻大小的因素外,导体电阻还可能跟_____和温度有关。
(4)该探究实验中应用的实验方法有_____和_____。(选填字母)
A.等效替代法 B.转换法 C.放大法 D.控制变量法。
【答案】材料 a、c 长度 B D
【详解】
(1)由表中数据可知,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是否有关。
(2)要探究电阻大小跟导体的横截面积的关系,须保持材料及长度相同,对照表格可知,应选择a、c两导线。
(3)导体的电阻除了与材料、长度、横截面积有关之外,还有可能与温度有关。
(4)电阻大小取决于导体的材料、长度及横截面积,电阻的大小通过电流表体现出来,使用了转换法,在实验中采用控制变量法,故选B和D。
6.在探究影响导体电阻大小的因素时,小兵、小红两位同学作出了如下猜想:
①导体的电阻与导体的长度有关;
②导体的电阻与导体的横截面积有关;
③导体的电阻与导体的材料有关。
实验室提供了4根电阻丝,规格、材料如表:
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______的两根电阻丝进行实验;如果选用编号为A、C的两根电阻丝进行实验是为了验证猜______(填序号)。分别将A和D两电阻丝接入电路中M、N两点间时,电流表示数不相同,由此,初步得到的结论是:长度和横截面积相同时,______。
(2)有同学认为:可以根据灯泡亮度的变化来判断接入电阻丝的电阻变化情况。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,所选电阻丝的阻值相差太小,灯泡亮度变化______(填“明显”或“不明显”)。
(3)在最近几年,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_________(填“增大”或“减小”)了输电线的电阻。
【答案】A、B ② 导体的电阻与导体的材料有关 不明显 减小
【详解】
(1)为验证导体的电阻与导体的长度有关,应控制导体的材料和横截面积相同,改变导体长度,表中A、B两根电阻丝符合。
编号为A、C的两根电阻丝材料、长度相同,横截面积不同,根据控制变量法可知,这是探究导体电阻与横截面积的关系,即是验证猜想②。
编号为A、D的两根电阻丝长度、横截面积相同,材料不同,分别接入电路后,电流表示数不相同,说明长度和横截面积相同时,导体的电阻与导体的材料有关。
(2)在电压一定时,若所选的电阻丝阻值相差不大,则灯泡的亮度变化我们不容易察觉,所以不能判断电阻大小。
在材料和长度一定时,导体的电阻大小与横截面积有关,横截面积越大,电阻越小。所以电路改造时将原来细的铝质输电线换成较粗的铝质输电线,是为了减小电阻。
7.小明在做“探究影响导体电阻大小的因素”实验时,做出了如下猜想。
猜想一:导体的电阻可能与导体的长度有关;
猜想二:导体的电阻可能与导体的横截面积有关;
猜想三: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,其规格、材料如下表所示:
编号 材料 横截面积/mm2 长度/m
A 镍铬合金 1.0 0.25
B 镍铬合金 1.0 0.50
C 镍铬合金 2.0 0.25
D 锰铜合金 1.0 0.25
(1)如图电路,在M、N之间分别接入不同电阻丝,闭合开关,通过观察______来比较导体电阻大小;
(2)为了验证猜想一,可在M、N之间分别接入______(填编号)两根电阻丝,闭合开关,记下电流表的示数,分析比较这两根电阻丝电阻的大小;
(3)在M、N之间分别接入A、C两根电阻丝,闭合开关,发现接电阻丝C时电流表的示数较大,分析比较A、C两根电阻丝电阻的大小,可得出的结论是:______。
【答案】A、D A、B 在电阻丝材料、长度相同的情况下,电阻丝的电阻与横截面积有关,横截面积越大,电阻越小。
【详解】
(1)在探究影响导体电阻大小的因素的实验中,应使用到控制变量法。在M、N之间分别入不同电阻丝,应使电阻丝的横截面积、长度相同,来比较导体电阻大小,故应比较A、D两根电阻丝。
(2)为了验证猜想一:导体的电阻可能与导体的长度有关。应使电阻丝的材料、横截面积保持相同进行比较,故应选择A、B两根电阻丝。
(3)在M、N之间分别接入A、C两根电阻丝,因A、C两根电阻丝材料、长度相同,故比较的是横截面积对电阻的影响,又因闭合开关,发现接电阻丝C时电流表的示数较大可知,电阻丝C横截面积大,电流大,阻值小。故可得出的结论是:在电阻丝材料、长度相同的情况下,电阻丝的电阻与横截面积有关,横截面积越大,电阻越小。
8.小明在“探究影响电阻大小的因素”实验中:有a、b、c、d四根不同的电阻丝,b、c、d与a相比,分别只有一个因素不同:b的长度比a长;c的横截面积比a大d与a材料不同。现将电阻丝a、b、c、d串联在如图所示电路中,用电压表分别测出每根电阻丝两端的电压。
(1)电压表的示数越大,表示被测电阻丝的阻值越________;
(2)小明选择________两根电阻丝,可以探究电阻大小与材料的关系。
(3)闭合开关后,小明发现c两端的电压比a两端的电压示数小,说明:在其他条件相同时,_______,电阻丝的电阻越小
(4)此实验除了用到转换法,还用到了________法。
(5)在保证电路安全的前提下,增大电源电压,_______(选填“会”或“不会”)影响实验结论。
【答案】大 a、d 横截面积越大 控制变量 不会
【详解】
(1)将电阻丝a、b、c、d串联在电路中,根据U=IR可知,电流相同时,电压表的示数越大,表示被测电阻丝的阻值越大。
(2)要探究电阻大小与材料的关系,需要控制长度和横截面积相同,改变电阻丝的材料,则a与d两根电阻丝符合要求。
(3)c与a只有横截面积不同,闭合开关后,a与c串联在电路中,电流相同,发现c两端的电压比a两端的电压示数小,说明c的电阻小,因为c的横截面积比a大,说明:在其他条件相同时,横截面积越大,电阻丝的电阻越小。
(4)根据(2)(3)知,此实验除了用到转换法,还用到了控制变量法。
(5)电阻丝的阻值不变,在电源电压增大时,电流增大,但每个电阻分得电压的比例不变,所以不会影响实验结论。
9.小明同学为了探究“导体的电阻与长度的关系”。设计了如图甲所示的实验电路,并将一根粗细均匀的这种导体材料剪成长度不同的3段进行了实验,实验记录和数据处理结果见表。
长度L/m 1.0 1.5 2.0
电压U/V 3 3 3
电流I/A 0.6 0.4 0.3
电阻R/Ω 5 7.5 10
(1)实验时应改变_____来进行实验;
(2)分析表中数据可得出的结论是_____;
(3)根据电阻与长度的关系设计如图乙所示的自动测量油箱的油量装置图。其中R0是定值电阻,R是弧形变阻器,它的金属滑片是滑杆的一端,请问:油量表是由_____表改装的(选填“电压”或“电流”),油量表示数越大,表示油箱中的油量_____。
【答案】接入电路的材料的长度 在材料和横截面积一定时,导体的电阻与它的长度成正比 电流 多
【详解】
(1)本实验采用控制变量法,为了验证其电阻与长度的关系,应保持电压不变,改变接入电路的材料的长度。
(2)根据表中数据可知,导体的长度越大,通过导体的电流成比例减小,电阻值成比例增大。所以得出的结论是在材料和横截面积一定时,导体的电阻与它的长度成正比。
(3)图中油量表串联在电路中,所以油量表是由电流表改装而成的。
油量表示数越大,说明电路中的电流大,电路的总电阻小,即滑动变阻器接入电路的电阻越小,即滑片在下方,则表示油箱中的油量多。
10.小芳同学在探究“决定导体电阻大小的因素”时,做出了“影响电阻大小的因素可能与材料、长度、横截面积(粗细)有关”的猜想。为了验证猜想,她设计了如下实验,实验电路装置及器材如图所示。(其中:A为细长的铜丝,B为细长的镍铬合金丝,C为粗长的镍铬合金丝,D为细短的镍铬合金丝,且A、B、C的长度相同,A、B、D的粗细相同)
(1)探究电阻的大小跟材料的关系时,应选择的电阻丝是______和______进行实验;
(2)探究电阻的大小跟导体横截面积的关系时,应选择的电阻丝是______和______进行实验;
(3)探究电阻的大小跟导体长短的关系时,应选择的电阻丝是______和______进行实验;
(4)除以上因素外,导体的电阻与导体的______有关。对大多数导体来说,温度______,电阻越大,只有极少数导体电阻随温度的升高而减小(例如玻璃)。
【答案】A B B C B D 温度 越高
【详解】
(1)探究电阻的大小跟材料的关系,应控制导体的长度和横截面积相同,改变导体的材料,所以应选择的电阻丝是A和B。
(2)探究电阻的大小跟导体横截面积的关系时,应控制导体的长度和材料相同,改变导体的横截面积,所以应选择的电阻丝是B和C。
(3)探究电阻的大小跟导体长短的关系时,应控制导体的材料和横截面积相同,改变导体的长度,所以应选择的电阻丝是B和D。
(4)导体的电阻除了与长度、材料和横截面积有关,还受温度的影响,对大多数导体来说,温度越高,电阻越大。导体的电阻与导体两端的电压和电流的大小无关。
11.在“探究影响导体电阻大小的因素”实验中,某实验小组提出了如下猜想:
猜想一:导体电阻跟导体长度有关;
猜想二:导体电阻跟导体粗细有关;
猜想三:导体电阻跟导体材料有关。
同学们想利用如图的电路和表中的导体验证上述猜想。
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
(1)请将猜想一的实验设计思路补充完整。选取______和______相同、______不同的导体,分别将其接入如图电路中。通过比较电路中______的大小,判断导体电阻的大小。
(2)验证猜想三时,若需对比三个实验数据,则应从上表中选取导体_____(填写导体代号来进行实验)。
【答案】材料 横截面积 长度 电流表示数 C、F、G
【详解】
(1)猜想一探究导体电阻跟导体长度有关,根据控制变量法,应选取材料和横截面积相同、长度不同的导体,分别将其接入如图电路中。通过比较电路中电流表示数的大小,判断导体电阻的大小,电流表示数越小表示导体的电阻越大,电流表示数越大表示导体的电阻越小。
(2)验证猜想三导体电阻跟导体材料有关时,需要选取长度和横截面积相同、材料不同的三根电阻丝,则应从上表中选取导体C、F、G分别接入电路中进行实验。
12.在探究“影响导体电阻大小的因素”时,实验室提供了4根导体,其信息如图乙所示:
(1)按照如图甲所示的电路进行探究,在M、N之间分别接上不同的导体,则通过观察______来比较导体电阻的大小。
(2)选择编号为A和C两个导体进行实验,发现IA<IC,这说明导体的材料、长度相同时,横截面积越大电阻______。(选填“越大”或“越小”)
(3)为了验证电阻大小与长度的关系,应选用编号______和______两根导体分别进行实验。
【答案】电流表的示数 越小 A B
【详解】
(1)按照如图甲所示的电路进行探究,在M、N之间分别接上不同的导体,采用转换法,则通过观察电流表的示数来比较导体电阻的大小。
(2)选择编号为A和C两个导体进行实验,发现IA<IC,这说明导体的材料、长度相同时,横截面积越大电阻越小,电流越大。
(3)为了验证电阻大小与长度的关系,应控制材料、横截面积相同,即选用编号A和B两根导体分别进行实验。
13.某学习小组在探讨影响导体电阻大小的因素时,找资料发现在导体材料和粗细相同时,其电阻大小与长度成正比,即可以用下述表达式表示:R=kx,其中k为比例常数,x为导体的长度,于是他们用下面的器材:电压不变的电源、开关、粗细均匀的镍铬合金丝、电压表等及图甲所示电路来探究此问题,图甲中AB为镍铬合金丝,P为活动端,图乙为实物连线图。
(1)实验中控制了导体的______不变;
(2)调节镍铬合金丝上的滑动片,电压表的示数______(填“能”或“不能”)反映导体AP间电阻的变化;
(3)要完成此实验,除了记录电压表示数外,还需要的测量器材是______;
(4)如不使用电压表,为反映接入电路中电阻的大小,还可以______;
(5)在研究“电阻随温度变化”的实验中,用酒精灯加热金属丝后,发现电流变小了,说明温度升高,合金丝的电阻______。(选填“变大”、“变小”或“不变”)
【答案】材料、粗细 能 刻度尺 电流表(灯泡) 变大
【详解】
(1)因为研究的是导体的电阻与导体长度的关系,所以应该改变导体长度,并保证导体的材料和横截面积相同。
(2)由图可知,电阻丝全部接入电路,即电路中电阻不变,电源电压不变,根据公式可知电路中电流不变,AP间电阻为,故可以根据AP间电压的变化反映AP间电阻的变化。
(3)研究电阻和导体长度的关系时,需要用刻度值测量导体的长度,才能得到电阻和导体长度定量关系。
(4)根据公式,在电源电压一定时,可以通过电路中的电流来反映电阻的变化,即可以把电路中串联电流表或小灯泡。
(5)研究“电阻随温度变化”的实验中,用酒精灯加热金属丝后,金属丝温度升高,发现电流变小了,电源电压一定,根据公式说明电阻变大,即温度升高电阻变大。
14.在探究影响导体电阻大小的因素时,实验室提供了4根电阻丝,其规格、材料如表中所示。
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)按照如图所示的实验电路,在两鳄鱼夹之间分别接入不同的导体,需要通过观察______来准确比较导体电阻的大小;
(2)若要探究导体的长度对电阻的影响,应该选择的电阻丝是______(填写编号);
(3)有同学建议,上述的实验电路中,可以不用小灯泡。请提出你的看法并说明理由:______
【答案】电流表示数 AB 见解析
【详解】
(1)电阻大小不易比较所以转换为电流表示数大小,通过观察电流表示数来准确比较导体电阻的大小。
(2)若要探究导体的长度对电阻的影响,应采用材料、横截面积相同,长度不同的导体,故选AB。
(3)小灯泡可以粗略反映电阻大小,还能起到保护电流表的作用,当导体电阻较小时,没有灯泡,电流表可能被损坏,不能省去。
15.小明在复习“探究导体的电阻与哪些因素有关”的实验时。
(1)为了能够更好的反应出电阻的变化,小明可以在如图所示电路中增加接入_______
(2)连接电路时,开关必须处于______状态。
(3)实验中,选择一根带夹子的导线,主要是为了方便改变________。
(4)分别用铜丝、镍铬合金丝进行实验,记录实验结果于下表。对比实验记录,发现用______作为研究导体,实验现象不明显。不明显之处是:________。
研究导体 铜丝 镍铬合金丝
长度/cm 100 80 50 100 100 80 50 100
直径/mm 0.5 0.5 0.5 0.7 0.5 0.5 0.5 0.7
灯泡亮度 很亮 很亮 很亮 很亮 较亮 较亮 亮 亮
电流/A 0.42 0.42 0.43 0.43 0.24 0.26 0.31 0.30
(5)小明在如图所示的“探究电流与电阻的关系”实验中,将电阻R由5Ω换成10Ω后,滑动变阻器的滑片应该向______(选填“上”或“下”)端移动,目的是为了使______(选填“电流”或“电压”)表的示数保持不变。
【答案】电流表(或电压表) 断开 接入导体的长度 铜丝 电流变化小或灯泡亮度变化小 上 电压
【详解】
(1)为了能够更好的反映出电阻的变化,可以通过电流表或者电压表反映,因为电阻越大,电流越小,电阻两端的电压越大。
(2)连接电路时,为了保护电路,开关需要断开。
(3)带夹子的导线方便移动,便于改变接入接入导体的长度。
(4)由表格中的数据可以,当用铜丝时,灯泡的亮度变化比较小,无法观察到电阻对灯泡亮度的影响;原因电流变化小或灯泡亮度变化小。
(5)探究电流与电阻的关系,需要控制电压不变,当电阻R由5Ω换成10Ω后,根据串联分压可知,该定值电阻的阻值变大,两端的电压变大,故需要滑动变阻器分压,故需要将滑动变阻器向上移动;目的是为了使电压表的示数不变。
16.小芳同学在探究“决定导体电阻大小的因素”时,做出了如下猜想:
猜想①:在温度不变时,导体的电阻与导体的材料有关;
猜想②:在温度不变时,导体的电阻与导体的长度有关;
猜想③:在温度不变时,导体的电阻与导体的横截面积有关。
序号 材料 长度(m) 横截面积(mm2)
A 镍铬合金 0.8 0.5
B 锰铜 0.8 1
C 锰铜 0.8 0.5
D 锰铜 1.2 0.5
供她选择的导体如表所示:请完成下列填空(只填序号):
要验证猜想①,小芳同学应选择的两段导体是___________和___________。
要验证猜想②,小芳同学应选择的两段导体是___________和___________。
【答案】A C C D
【详解】
要验证猜想①,应选择材料不同但长度和横截面积相同的两根电阻丝,故小芳同学应选择的两段导体是A和C。
要验证猜想②,应选择长度不同但材料和横截面积相同的两根电阻丝,故小芳同学应选择的两段导体是C和D。
17.在探究影响导体电阻大小的因素时,小明作出了如下猜想: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根电阻丝,其规格、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)按照图所示“探究影响导体电阻大小因素”的实验电路,在M、N之间分别接上不同的导体,则通过观察______来比较导体电阻的大小;
(2)为了验证上述猜想①,应该选用编号______两根电阻丝分别接入电路进行实验;
(3)分别将A和D两电阻丝接入电路中M、N两点间,电流表示数不相同,由此,初步得到的结论是:当长度和横截面积相同时,导体电阻跟______有关;
(4)要进一步验证上述猜想②,小明的实验方案和操作过程均正确,电流表的连接和示数如图所示。但通过观察发现电流表指针偏转过小,这样会导致实验误差______(选填“大”或“小”),解决这一问题的措施是______。
【答案】电流表示数 A、B 材料 大 换用小量程进行实验
【详解】
(1)在M、N之间分别接上不同的导体,则通过观察电流表示数来比较导体电阻的大小,这里用到了转换法。
(2)验证导体的电阻可能与导体的长度有关,应控制导体材料与横截面积相同而长度不同,由表中数据可知,应选编号为A、B的两根电阻丝进行实验。
(3)由表中数据可知,A、D两电阻丝的长度、横截面积相同而材料不同,将A和D两电阻丝接入M、N两点间,电流表示数不相同,由此可知当长度和横截面积相同时,导体电阻跟材料有关。
(4)由图所示电流表可知,电流表指针偏转过小,电流表读数误差较大,会增大实验误差,电流表换用小量程,可以减小读数误差,从而减小实验误差。
18.在“探究影响导体电阻大小的因素”时,小明和小丽两位同学做出了如下猜想:
①:导体的电阻与导体的长度有关;②:导体的电阻与导体的横截面积有关;
③:导体的电阻与导体的材料有关;④:导体的电阻与导体的温度有关。
他们选择了4根电阻丝,规格、材料如下表,同时他们设计了如图甲所示的实验电路。
编号 材料 长度 横截面积
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)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、C两根电阻丝进行实验,是为了验证猜想______(填序号);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D两电阻丝接入电路中M、N两点间时,电流表示数不相同,由此,初步得到的结论是:长度和横截面积相同时,______;
(2)小明和小丽从家带来了如图乙所示的小彩灯,其中有一只玻璃外壳破碎,他们留下玻璃芯和灯丝部分,再利用实验室的实验器材连接成如图丙所示电路,闭合开关,小灯泡发光,此时彩灯灯丝通过的电流______(选填“大于”、“等于”或“小于”)小灯泡通过电流。然后用点燃的酒精灯给彩灯灯丝加热,发现电流表示数______(选填“变大”、“变小”或“不变”),由此可知:灯丝温度升高,电阻______(选填“变大”“变小”或“不变”)。过一段时间,彩灯灯丝烧断,电流表示数将变为______A,用酒精灯给玻璃芯加热至红炽状态,电流表示数变大了,说明了______。
【答案】A、B ② ③ 导体的电阻与导体的材料有关 等于 变小 变大 0 红炽状态的玻璃是导体
【详解】
(1)由表知:电阻丝A与B的材料、横截面积相同而长度不同,可用A与B验证①导体的电阻与导体的长度有关。
A、C两根电阻丝材料与长度相同而横截面积不同,可用A与C验证②导体的电阻与导体的横截面积有关。
A、D两根电阻丝长度与横截面积相同而材料不同,用A与D可验证③导体的电阻与导体的材料有关。
A、D两根电阻丝长度与横截面积相同而材料不同,分别将A和D两电阻丝接入电路中M、N两点间时,电流表示数不相同,由此,初步得到的结论是:长度和横截面积相同时,导体的电阻与导体的材料有关。
(2)由图可知,小灯泡与彩灯串联,电流表测电路中电流,所以闭合开关S,小灯泡发光,由串联电路中各处的电流相等可知,此时小灯泡中通过的电流等于彩灯灯丝中通过的电流。
用点燃的酒精灯加热彩灯灯丝,灯丝电阻变大,电源电压不变,由可知,电流表的读数将减小。由此可知:灯丝温度升高,电阻变大。
过一段时间,彩灯灯丝烧断,电路断开,电流表示数将变为0A。
若用酒精灯加热玻璃芯至红炽状态,玻璃芯变成导体,灯丝被短路,电流表的读数将增大。
19.小艺探究影响电阻大小的因素:
次序 材料 长度/cm 直径/mm 电流/A
1 镍铬合金 60 0.36 0.22
2 镍铬合金 60 0.51 0.24
3 康铜丝 60 0.36 0.24
4 铁铝合金 60 0.36 0.20
(1)实验中,连接电路时开关应该_____;
(2)实验中通过_____反映电阻的大小,这里用到的实验方法是_____;
(3)小艺选用了更合理的实验方案进行实验,下表是她的实验数据,为了研究电阻与材料的关系,应该比较哪三次实验数据_____;
(4)为了研究电阻与导体长度的关系,小艺从已有的四根导体中任选一根,进行了以下三种操作,你认为可行的是_____(选填编号)。
A.分别将导体的、、和全部长度接入电路测量电流
B.先将整根导体接入电路测量电流,再将导体拉长接入电路测量电流
C.先将整根导体接入电路测量电流,再将导体对折接入电路测量电流
【答案】断开 电流表的示数 转换法 1、3、4 A
【分析】
(1)为了保护电路,连接电路时开关应该断开;
(2)实验中通过观察电流表的示数来判断电阻的大小,这应用了转换法;
(3)(4)影响导体电阻大小的因素:导体的材料、长度和横截面积,在研究电阻与其中某个因素的关系时,要采用控制变量法的思想,要研究导体的电阻大小与一个量之间的关系,需要保持其它量不变。
【详解】
(1)为了保护电路,连接电路时开关应该断开。
(2)实验中,电路中电阻的大小不能直接判断出来,可以通过比较电路中电流的大小,即电流表的示数来判断导体电阻的大小。这种探究方法是转换法。
(3)研究导体电阻与材料的关系,需保证电阻丝的长度和横截面积相同,材料不同,故选1、3、4三次实验。
(4)要探究电阻和导体长度的关系,需保证电阻丝的横截面积和材料相同,长度不同;
A.分别将导体的、、和全部长度接入电路测量电流,保证了电阻丝的横截面积和材料相同,长度不同,故A符合题意;
B.先将整根导体接入电路测量电流,再将导体拉长接入电路测量电流,保证了材料相同,但长度和横截面积都变化了,故B不符合题意;
C.先将整根导体接入电路测量电流,再将导体对折接入电路测量电流,保证了材料相同,但长度和横截面积都变化了,故C不符合题意。
故选A。
【点睛】
探究影响电阻大小的因素采用了控制变量法的思想,电阻大小的变化是通过电流表的示数变化体现的,这里采用了转换法的思想。
20.如图所示是探究影响导体电阻大小因素的实验电路,下表给出了可供选择的几种导体,分别用A、B、C、D四个字母代表。问:
(1)实验中,通过观察电流表的示数可以判断导体的______大小,小灯泡在电路中的主要作用是______;
(2)通过对______和______导体进行实验,可探究电阻的大小与长度的关系;
(3)分别将A和C两导体接入电路进行实验,发现接入C导体时,电流表的示数比接入A导体时更大,说明导体的电阻与导体的______有关;
(4)若把A、B两导体首尾相连后再接入电路、两端,会发现电流表示数变得更小,说明两导体串联后电阻将变大,相当于增加了导体的______;
(5)生活中,通常选用铜芯线、铝芯线作为输电线,而不选择铁芯线,是因为导体的电阻还与导体的______有关。
导体代号 长度() 横截面积() 材料
A 0.6 0.4 镍铬合金
B 1.0 0.4 镍铬合金
C 0.6 0.6 镍铬合金
D 0.6 0.6 锰铜
【答案】电阻 保护电路 A B 横截面积 长度 材料
【详解】
(1)实验中通过观察电流表的示数可以判断导体电阻的大小,导体电阻越大,电流越小,电阻越小,电流越大,运用了转换法;小灯泡在电路中的作用是保护电路。
(2)探究电阻的大小与长度的关系,应控制材料和横截面积相同,改变导体的长度,故应选取A、B两导体进行实验。
(3)分别将A和C两导体接入电路进行实验,发现接入C导体时,电流表的示数比接入A导体时更大,说明C导体的电阻小,对比A、C导体,长度和材料相同,但是横截面积不同,说明导体的电阻与导体的横截面积有关。
(4)若把A、B两导体首尾相连后再接入电路、两端,相当于增加了导体的长度,发现电流表示数变得更小,说明两导体串联后长度变长,电阻变大。
(5)通常选用铜芯线、铝芯线作为输电线,而不选择铁芯线,是因为长度和横截面积相同时,铁的电阻较大,说明导体的电阻与导体的材料有关。10探究影响电阻大小的因素
1.某物理兴趣小组在探究影响导体电阻大小的因素的实验中,选择了下表中的四种不同规格的电阻丝,分别将电阻丝接入如图所示电路中的 a、b 两点间,闭合开关进行实验,电源电压恒定。忽略温度对电阻丝电阻变化的影响,请完成下列问题:
序号 材料 长度 横截面积
1 碳钢合金丝 L S
2 镍铬合金丝 2L S
3 镍铬合金丝 L 2S
4 镍铬合金丝 2L 2S
(1)该实验是通过___________来比较不同的电阻丝的电阻大小。
(2)分别将 2、4 号两电阻丝接入图电路中 a、b 两点间,可探究当长度和材料相同时,导体的电阻大小跟___________有关。
(3)若选用 1、2 号两电阻丝进行实验探究时,也能探究导体电阻大小与导体材料的关系。请简述操作过程___________。
2.如图物理小组探究导电液体的导电性与接入电路中液体横截面积大小的关系。他们用长方体水槽、浓度一定的食盐水、电源、滑动变阻器、电压表及电流表等器材进行了探究。实验电路连接如图所示,将电极M、N分别固定在水槽左右两侧底部的中央。
(1)闭合开关前,为保护电路, 应将滑动变阻器的滑片P移到最____(选填“左”或“右”)端;
(2)实验中,通过调节______来保持电极M、N间的电压恒为3V。控制其他条件不变,通过向水槽中添加食盐水,从而达到改变食盐水的______的目的,用电流表测出相应的电流值。食盐水导电性的强弱可以由________来判断。实验数据如下表:
实验序号 横截面积S/cm2 电流I/A
1 0.5 0.02
2 1 0.04
3 1.5 0.06
4 2 0.08
5 2.5 0.11
6 3 0.12
7 3.5 0.14
8 4 0,.14
9 4.5 0.14
(3)依据表格中的数据在图中描点,做出电流I随横截面积S变化的I-S图像;(________)
(4)分析表格中的数据或图像,可得到初步结论:其他条件不变,横截面积增大时,食盐水的导电性______;
(5)为验证实验结论是否具有普遍性,应采取的做法是:_________。
3.用一根长15cm粗细均匀的铅笔芯,探究“电阻大小与长度的关系”。实验电路如图,电源电压恒为3 V ,AB为铅笔芯,P为鳄鱼夹。移动鳄鱼夹P,用刻度尺测量铅笔芯AP段的长度L,闭合开关,记录电流表的示数。
实验序号 1 2 3 4
L/cm 15.0 10.0 5.0 3.0
I/A 0.50 0.73 1.50 2.70
电阻R/Ω 6 4.1 1.1
(1)计算表格中第3次测量的电阻值R=______Ω;
(2)请在图中画出R-L关系图象______;
(3)根据图象,可以得到结论:______。
4.在“探究影响电阻大小的因素”的实验中,某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、材料如表所示。
编号 材料 长度/m 横街面积/mm2 电流大小/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
(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,可探究出的初步结论是导体的电阻大小与导体的______有关。
(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。
5.学习了电学知识后,小明对影响电阻大小的某些因素进行了探究,他从实验室中选出符合要求的学生电源、滑动变阻器、电流表、开关、导线若干以及几种电阻丝,电阻丝的参数如下表。请回答下列问题:
编号 材料 长度/m 横截面积/mm2
a 镍铬合金丝 1.0 0.1
b 锰铜合金丝 1.0 0.1
c 镍铬合金丝 1.0 0.2
d 镍铬合金丝 0.5 0.1
(1)选用电阻丝a、b分别接入电路中,是为了探究电阻大小跟导体的_____是否有关。
(2)要探究电阻大小跟导体的横截面积是否有关,应选用_____电阻丝分别接入电路中。
(3)除了上述影响导体电阻大小的因素外,导体电阻还可能跟_____和温度有关。
(4)该探究实验中应用的实验方法有_____和_____。(选填字母)
A.等效替代法 B.转换法 C.放大法 D.控制变量法。
6.在探究影响导体电阻大小的因素时,小兵、小红两位同学作出了如下猜想:
①导体的电阻与导体的长度有关;
②导体的电阻与导体的横截面积有关;
③导体的电阻与导体的材料有关。
实验室提供了4根电阻丝,规格、材料如表:
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______的两根电阻丝进行实验;如果选用编号为A、C的两根电阻丝进行实验是为了验证猜______(填序号)。分别将A和D两电阻丝接入电路中M、N两点间时,电流表示数不相同,由此,初步得到的结论是:长度和横截面积相同时,______。
(2)有同学认为:可以根据灯泡亮度的变化来判断接入电阻丝的电阻变化情况。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,所选电阻丝的阻值相差太小,灯泡亮度变化______(填“明显”或“不明显”)。
(3)在最近几年,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_________(填“增大”或“减小”)了输电线的电阻。
7.小明在做“探究影响导体电阻大小的因素”实验时,做出了如下猜想。
猜想一:导体的电阻可能与导体的长度有关;
猜想二:导体的电阻可能与导体的横截面积有关;
猜想三: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,其规格、材料如下表所示:
编号 材料 横截面积/mm2 长度/m
A 镍铬合金 1.0 0.25
B 镍铬合金 1.0 0.50
C 镍铬合金 2.0 0.25
D 锰铜合金 1.0 0.25
(1)如图电路,在M、N之间分别接入不同电阻丝,闭合开关,通过观察______来比较导体电阻大小;
(2)为了验证猜想一,可在M、N之间分别接入______(填编号)两根电阻丝,闭合开关,记下电流表的示数,分析比较这两根电阻丝电阻的大小;
(3)在M、N之间分别接入A、C两根电阻丝,闭合开关,发现接电阻丝C时电流表的示数较大,分析比较A、C两根电阻丝电阻的大小,可得出的结论是:______。
8.小明在“探究影响电阻大小的因素”实验中:有a、b、c、d四根不同的电阻丝,b、c、d与a相比,分别只有一个因素不同:b的长度比a长;c的横截面积比a大d与a材料不同。现将电阻丝a、b、c、d串联在如图所示电路中,用电压表分别测出每根电阻丝两端的电压。
(1)电压表的示数越大,表示被测电阻丝的阻值越________;
(2)小明选择________两根电阻丝,可以探究电阻大小与材料的关系。
(3)闭合开关后,小明发现c两端的电压比a两端的电压示数小,说明:在其他条件相同时,_______,电阻丝的电阻越小
(4)此实验除了用到转换法,还用到了________法。
(5)在保证电路安全的前提下,增大电源电压,_______(选填“会”或“不会”)影响实验结论。
9.小明同学为了探究“导体的电阻与长度的关系”。设计了如图甲所示的实验电路,并将一根粗细均匀的这种导体材料剪成长度不同的3段进行了实验,实验记录和数据处理结果见表。
长度L/m 1.0 1.5 2.0
电压U/V 3 3 3
电流I/A 0.6 0.4 0.3
电阻R/Ω 5 7.5 10
(1)实验时应改变_____来进行实验;
(2)分析表中数据可得出的结论是_____;
(3)根据电阻与长度的关系设计如图乙所示的自动测量油箱的油量装置图。其中R0是定值电阻,R是弧形变阻器,它的金属滑片是滑杆的一端,请问:油量表是由_____表改装的(选填“电压”或“电流”),油量表示数越大,表示油箱中的油量_____。
10.小芳同学在探究“决定导体电阻大小的因素”时,做出了“影响电阻大小的因素可能与材料、长度、横截面积(粗细)有关”的猜想。为了验证猜想,她设计了如下实验,实验电路装置及器材如图所示。(其中:A为细长的铜丝,B为细长的镍铬合金丝,C为粗长的镍铬合金丝,D为细短的镍铬合金丝,且A、B、C的长度相同,A、B、D的粗细相同)
(1)探究电阻的大小跟材料的关系时,应选择的电阻丝是______和______进行实验;
(2)探究电阻的大小跟导体横截面积的关系时,应选择的电阻丝是______和______进行实验;
(3)探究电阻的大小跟导体长短的关系时,应选择的电阻丝是______和______进行实验;
(4)除以上因素外,导体的电阻与导体的______有关。对大多数导体来说,温度______,电阻越大,只有极少数导体电阻随温度的升高而减小(例如玻璃)。
11.在“探究影响导体电阻大小的因素”实验中,某实验小组提出了如下猜想:
猜想一:导体电阻跟导体长度有关;
猜想二:导体电阻跟导体粗细有关;
猜想三:导体电阻跟导体材料有关。
同学们想利用如图的电路和表中的导体验证上述猜想。
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
(1)请将猜想一的实验设计思路补充完整。选取______和______相同、______不同的导体,分别将其接入如图电路中。通过比较电路中______的大小,判断导体电阻的大小。
(2)验证猜想三时,若需对比三个实验数据,则应从上表中选取导体_____(填写导体代号来进行实验)。
12.在探究“影响导体电阻大小的因素”时,实验室提供了4根导体,其信息如图乙所示:
(1)按照如图甲所示的电路进行探究,在M、N之间分别接上不同的导体,则通过观察______来比较导体电阻的大小。
(2)选择编号为A和C两个导体进行实验,发现IA<IC,这说明导体的材料、长度相同时,横截面积越大电阻______。(选填“越大”或“越小”)
(3)为了验证电阻大小与长度的关系,应选用编号______和______两根导体分别进行实验。
13.某学习小组在探讨影响导体电阻大小的因素时,找资料发现在导体材料和粗细相同时,其电阻大小与长度成正比,即可以用下述表达式表示:R=kx,其中k为比例常数,x为导体的长度,于是他们用下面的器材:电压不变的电源、开关、粗细均匀的镍铬合金丝、电压表等及图甲所示电路来探究此问题,图甲中AB为镍铬合金丝,P为活动端,图乙为实物连线图。
(1)实验中控制了导体的______不变;
(2)调节镍铬合金丝上的滑动片,电压表的示数______(填“能”或“不能”)反映导体AP间电阻的变化;
(3)要完成此实验,除了记录电压表示数外,还需要的测量器材是______;
(4)如不使用电压表,为反映接入电路中电阻的大小,还可以______;
(5)在研究“电阻随温度变化”的实验中,用酒精灯加热金属丝后,发现电流变小了,说明温度升高,合金丝的电阻______。(选填“变大”、“变小”或“不变”)
14.在探究影响导体电阻大小的因素时,实验室提供了4根电阻丝,其规格、材料如表中所示。
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)按照如图所示的实验电路,在两鳄鱼夹之间分别接入不同的导体,需要通过观察______来准确比较导体电阻的大小;
(2)若要探究导体的长度对电阻的影响,应该选择的电阻丝是______(填写编号);
(3)有同学建议,上述的实验电路中,可以不用小灯泡。请提出你的看法并说明理由:______
15.小明在复习“探究导体的电阻与哪些因素有关”的实验时。
(1)为了能够更好的反应出电阻的变化,小明可以在如图所示电路中增加接入_______
(2)连接电路时,开关必须处于______状态。
(3)实验中,选择一根带夹子的导线,主要是为了方便改变________。
(4)分别用铜丝、镍铬合金丝进行实验,记录实验结果于下表。对比实验记录,发现用______作为研究导体,实验现象不明显。不明显之处是:________。
研究导体 铜丝 镍铬合金丝
长度/cm 100 80 50 100 100 80 50 100
直径/mm 0.5 0.5 0.5 0.7 0.5 0.5 0.5 0.7
灯泡亮度 很亮 很亮 很亮 很亮 较亮 较亮 亮 亮
电流/A 0.42 0.42 0.43 0.43 0.24 0.26 0.31 0.30
(5)小明在如图所示的“探究电流与电阻的关系”实验中,将电阻R由5Ω换成10Ω后,滑动变阻器的滑片应该向______(选填“上”或“下”)端移动,目的是为了使______(选填“电流”或“电压”)表的示数保持不变。
16.小芳同学在探究“决定导体电阻大小的因素”时,做出了如下猜想:
猜想①:在温度不变时,导体的电阻与导体的材料有关;
猜想②:在温度不变时,导体的电阻与导体的长度有关;
猜想③:在温度不变时,导体的电阻与导体的横截面积有关。
序号 材料 长度(m) 横截面积(mm2)
A 镍铬合金 0.8 0.5
B 锰铜 0.8 1
C 锰铜 0.8 0.5
D 锰铜 1.2 0.5
供她选择的导体如表所示:请完成下列填空(只填序号):
要验证猜想①,小芳同学应选择的两段导体是___________和___________。
要验证猜想②,小芳同学应选择的两段导体是___________和___________。
17.在探究影响导体电阻大小的因素时,小明作出了如下猜想: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根电阻丝,其规格、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)按照图所示“探究影响导体电阻大小因素”的实验电路,在M、N之间分别接上不同的导体,则通过观察______来比较导体电阻的大小;
(2)为了验证上述猜想①,应该选用编号______两根电阻丝分别接入电路进行实验;
(3)分别将A和D两电阻丝接入电路中M、N两点间,电流表示数不相同,由此,初步得到的结论是:当长度和横截面积相同时,导体电阻跟______有关;
(4)要进一步验证上述猜想②,小明的实验方案和操作过程均正确,电流表的连接和示数如图所示。但通过观察发现电流表指针偏转过小,这样会导致实验误差______(选填“大”或“小”),解决这一问题的措施是______。
18.在“探究影响导体电阻大小的因素”时,小明和小丽两位同学做出了如下猜想:
①:导体的电阻与导体的长度有关;②:导体的电阻与导体的横截面积有关;
③:导体的电阻与导体的材料有关;④:导体的电阻与导体的温度有关。
他们选择了4根电阻丝,规格、材料如下表,同时他们设计了如图甲所示的实验电路。
编号 材料 长度 横截面积
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)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、C两根电阻丝进行实验,是为了验证猜想______(填序号);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D两电阻丝接入电路中M、N两点间时,电流表示数不相同,由此,初步得到的结论是:长度和横截面积相同时,______;
(2)小明和小丽从家带来了如图乙所示的小彩灯,其中有一只玻璃外壳破碎,他们留下玻璃芯和灯丝部分,再利用实验室的实验器材连接成如图丙所示电路,闭合开关,小灯泡发光,此时彩灯灯丝通过的电流______(选填“大于”、“等于”或“小于”)小灯泡通过电流。然后用点燃的酒精灯给彩灯灯丝加热,发现电流表示数______(选填“变大”、“变小”或“不变”),由此可知:灯丝温度升高,电阻______(选填“变大”“变小”或“不变”)。过一段时间,彩灯灯丝烧断,电流表示数将变为______A,用酒精灯给玻璃芯加热至红炽状态,电流表示数变大了,说明了______。
19.小艺探究影响电阻大小的因素:
次序 材料 长度/cm 直径/mm 电流/A
1 镍铬合金 60 0.36 0.22
2 镍铬合金 60 0.51 0.24
3 康铜丝 60 0.36 0.24
4 铁铝合金 60 0.36 0.20
(1)实验中,连接电路时开关应该_____;
(2)实验中通过_____反映电阻的大小,这里用到的实验方法是_____;
(3)小艺选用了更合理的实验方案进行实验,下表是她的实验数据,为了研究电阻与材料的关系,应该比较哪三次实验数据_____;
(4)为了研究电阻与导体长度的关系,小艺从已有的四根导体中任选一根,进行了以下三种操作,你认为可行的是_____(选填编号)。
A.分别将导体的、、和全部长度接入电路测量电流
B.先将整根导体接入电路测量电流,再将导体拉长接入电路测量电流
C.先将整根导体接入电路测量电流,再将导体对折接入电路测量电流
20.如图所示是探究影响导体电阻大小因素的实验电路,下表给出了可供选择的几种导体,分别用A、B、C、D四个字母代表。问:
(1)实验中,通过观察电流表的示数可以判断导体的______大小,小灯泡在电路中的主要作用是______;
(2)通过对______和______导体进行实验,可探究电阻的大小与长度的关系;
(3)分别将A和C两导体接入电路进行实验,发现接入C导体时,电流表的示数比接入A导体时更大,说明导体的电阻与导体的______有关;
(4)若把A、B两导体首尾相连后再接入电路、两端,会发现电流表示数变得更小,说明两导体串联后电阻将变大,相当于增加了导体的______;
(5)生活中,通常选用铜芯线、铝芯线作为输电线,而不选择铁芯线,是因为导体的电阻还与导体的______有关。
导体代号 长度() 横截面积() 材料
A 0.6 0.4 镍铬合金
B 1.0 0.4 镍铬合金
C 0.6 0.6 镍铬合金
D 0.6 0.6 锰铜
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