專題15 （實驗類）探究影響導(dǎo)體電阻大小的因素-2020-2021學(xué)年九年級物理同步專題剖析（解析版）

1、專題15 （實驗類）探究影響導(dǎo)體電阻大小的因素【猜想與假設(shè)】導(dǎo)體的電阻可能與導(dǎo)體的材料、長度、橫截面積有關(guān)。【設(shè)計與進行實驗】1.實驗器材：開關(guān)、電源、帶鱷魚夾的導(dǎo)線、規(guī)格不同的鎳鉻合金絲、燈泡、電流表等。2.實驗步驟： 圖1 圖2實驗一：導(dǎo)體電阻大小與長度的關(guān)系（如圖1）材料橫截面積接入長度電流I/A電阻（填“大”或“小”）鎳鉻合金S50cm0.094A大鎳鉻合金S30cm0.157A小結(jié)論1：在材料、橫截面積相同時，電阻大小與導(dǎo)體長度有關(guān)，長度越長，電阻越大。實驗二：導(dǎo)體電阻大小與橫截面積的關(guān)系（如圖1）材料橫截面積接入長度電流I/A電阻（填“大”或“小”）鎳鉻合金S50cm0.094大鎳

2、鉻合金4S50cm0.168小結(jié)論2：在材料、長度相同時，導(dǎo)體電阻大小與橫截面積有關(guān)，橫截越大，則電阻越小。實驗三：導(dǎo)體電阻大小與材料的關(guān)系（如圖2）材料橫截面積接入長度電流I/A電阻（填“大”或“小”）鎳鉻合金S50cm0.094A大銅絲S50cm0.963A小結(jié)論3：導(dǎo)體電阻大小與導(dǎo)體材料有關(guān)?！就卣箤嶒灐繉嶒灒簩U舊的白熾燈的鎢絲小心地取出，接入電路中，閉合開關(guān)記下電流表示數(shù)，再通過酒精燈給鎢絲加熱，觀察電流表示數(shù)。實驗現(xiàn)象：加熱過程中，電流表示數(shù)明顯減小，加熱到鎢絲發(fā)紅時，燈泡變暗，甚至不發(fā)光?，F(xiàn)象分析：導(dǎo)體的電阻大小與導(dǎo)體溫度有關(guān)?！緦嶒灲Y(jié)論】導(dǎo)體電阻大小取決于導(dǎo)體的材料、長度和橫截

3、面積，還與導(dǎo)體的溫度有關(guān)。在導(dǎo)體的材料和橫截面積相同時，導(dǎo)體的長度越長，電阻越大。在導(dǎo)體的材料和長度相同時，導(dǎo)體的橫截面積越大，電阻越小。導(dǎo)體的長度和橫截面積相同時，導(dǎo)體的電阻與導(dǎo)體的材料有關(guān)?！緦嶒灧椒ā浚?）轉(zhuǎn)換法：在電源電壓不變的情況下，通過電流表示數(shù)或燈泡亮度來判斷導(dǎo)體電阻的大小。（2）控制變量法：探究導(dǎo)體電阻與導(dǎo)體材料的關(guān)系：選取長度、橫截面積均相同的不同材料制成的導(dǎo)體；探究導(dǎo)體電阻與導(dǎo)體長度的關(guān)系：選取橫截面積、材料均相同，長度不同的導(dǎo)體；探究導(dǎo)體電阻與導(dǎo)體橫截面積的關(guān)系：選取長度、材料均相同，長度不同的導(dǎo)體；【交流與討論】（1）電路連接時開關(guān)應(yīng)斷開。（2）C:UsersAdmin

4、istratorAppDataLocalTemp1.探究導(dǎo)體電阻與哪些因素有關(guān)（長度）.wmv電流表的使用及讀數(shù)。（3）畫電路圖或連接實物電路圖。（4）實驗中應(yīng)多次測量，讓實驗結(jié)論更具有普遍性。（5）實驗中使用電流表或小燈泡的評價：當電阻變化較大時，選用電流表或小燈泡都能夠直觀反映出來；但若電阻變化不大時，優(yōu)先選用電流表，使用電流表能夠直觀判斷電阻的變化情況，通過小燈泡亮度無法直觀比較出電阻變化情況?！緦嶒炘u估】為了使電路更安全地工作，可在電路中串聯(lián)一個滑動變阻器，且在開關(guān)閉合前滑動變阻器滑片移動到阻值最大處。在“探究影響電阻大小的因素”的實驗中，某實驗小組同學(xué)利用如圖所示的電路分別對“導(dǎo)體電

5、阻跟它的材料、長度、橫截面積有關(guān)”的猜想進行實驗驗證.實驗中使用4根電阻絲，其規(guī)格、材料如下表所示.編號材料長度/m橫截面積/mm2電流大小/AA錳銅合金0.50.80.4B鎳鉻合金0.50.80.32C鎳鉻合金0.50.40.16D鎳鉻合金10.40.08（1）實驗中通過觀察 來比較電阻的大小，此過程用到的研究方法是 。（2）分別將C、D兩根合金絲接入電路，可初步探究出的結(jié)論是： 。（3）分別將 （填編號）兩根合金絲接入電路，可初步探究出的結(jié)論是：導(dǎo)體的材料、長度相同時，橫截面積越小，電阻越大。（4）實驗中電流表的示數(shù)越大，說明電阻絲的電阻越 。（5）若依次把A、B兩根合金絲接入電路，閉合開

6、關(guān)記錄電流表的示數(shù)，分析比較這兩根合金絲的電阻大小，這時探究的是電阻跟導(dǎo)體的 的關(guān)系。（6）將B合金絲接入電路，閉合開關(guān)后用酒精燈對其進行加熱，每隔10 s記錄一次電流值，實驗測得的數(shù)據(jù)如下表，由此可以得出導(dǎo)體的電阻隨溫度的升高而 。實驗次數(shù)1234電流/A0.160.190.210.22（7）將合金絲D對折后接入電路中，發(fā)現(xiàn)電流表的示數(shù)與將合金絲D全部接入電路時變大， 由此得出結(jié)論：導(dǎo)體的橫截面積越大，電阻越小.請你判斷這種做法是否正確？ （選填“正確”或“錯誤”），理由是： 。（8）某同學(xué)認為將圖中電流表換成小燈泡實驗現(xiàn)象更明顯，請你對他的方案作出評價： 。答案：（1）電流表示數(shù)大??；轉(zhuǎn)換

7、法；（2）導(dǎo)體的材料、橫截面積(粗細)相同(一定)時，長度越長(越短)，電阻越大(越小)；（3）B、C；（4）小；（5）材料；（6）增大；（7）錯誤；實驗中沒有控制合金絲的長度不變；（8）優(yōu)點是比較直觀，缺點是電路中的電流變化不大時，無法比較電阻大小。1.在不計溫度對電阻影響的情況下，比較兩段銅導(dǎo)線的電阻，下列說法中正確的是（）A.較長的銅導(dǎo)線電阻一定大B.長度相同時，橫截面積大的電阻就大C.兩段銅導(dǎo)線電阻一定相同D.橫截面積相同時，長的銅導(dǎo)線電阻大【答案】D【解析】A.較長的銅導(dǎo)線電阻不一定大，因為其橫截面積的大小不知，無法知道電阻的大小，故A錯誤；B.長度相同，橫截面積大的導(dǎo)體電阻無法確定

8、，因為其材料不知，故B錯誤；C.兩段銅導(dǎo)線的電阻在其長度和橫截面積不知的情況下，其大小無法比較，故C錯誤；D.橫截面積相同、長度長的銅導(dǎo)線其電阻大，故D正確。故選D。2.對物理量的關(guān)系式理解正確的是（）A.由可知，物質(zhì)的密度與質(zhì)量成正比B.由可知，物體的速度與路程成正比C.由可知，電流一定時，電阻與電壓成正比D.由可知，受力面積一定時，壓強與壓力成正比【答案】D【解析】A.密度是物質(zhì)本身的一種特性，由物質(zhì)的種類、狀態(tài)決定，與質(zhì)量、體積無關(guān)，故A錯誤；B.如果物體做勻速運動，速度是一個定值，不隨路程或時間的變化而變化，故B錯誤；C.電阻是導(dǎo)體本身的一種性質(zhì)，與電阻兩端的電壓和通過的電流無關(guān)，故C

9、錯誤；D.由可知，當受力面積一定時，壓力越大，產(chǎn)生的壓強越大，壓強與壓力成正比，故D正確。故選D。3.如圖所示，將一根鉛筆芯通過兩個夾子接入電路中，當只把右端夾子向左移時，鉛筆芯接入電路的電阻變小，小燈泡變亮，導(dǎo)致鉛筆芯接入電路的電阻變小的主要因素是（ ）A.材料B.長度C.溫度D.橫截面積【答案】B【解析】當只把右端夾子向左移時，鉛筆芯接入電路中的長度變小，鉛筆芯接入電路的電阻變小，電路中電流增大，小燈泡變亮；所以，可得出鉛筆芯電阻和鉛筆芯的長度有關(guān)，長度越小，電阻越小，故B符合題意.4.用如圖所示電路探究“影響電阻大小的因素”實驗時，下列說法正確的是（ ）A.該電路中小燈泡的作用，代替電流

10、表判斷電流強弱B.該電路探究導(dǎo)體的電阻大小與導(dǎo)體橫截面積有關(guān)C.該電路探究導(dǎo)體的電阻大小與導(dǎo)體長度有關(guān)D.該電路探究導(dǎo)體的電阻大小與導(dǎo)體材料有關(guān)【答案】AD【解析】A.在探究“影響電阻大小的因素”實驗中，電流強弱可以通過電流表的示數(shù)或小燈泡的亮度來體現(xiàn)，故A正確；BCD.由圖可知，兩根電阻絲的長度相同、橫截面積相同，材料不同，所以此實驗可以探究導(dǎo)體電阻的大小與導(dǎo)體的材料是否有關(guān)，故BC錯誤，D正確。故選AD。5.在探究決定電阻大小因素的實驗中（溫度不變）：甲同學(xué)的猜想是：電阻可能與導(dǎo)體的材料有關(guān)；乙同學(xué)的猜想是：電阻可能與導(dǎo)體的長度有關(guān)；丙同學(xué)的猜想是：電阻可能與導(dǎo)體的橫截面積有關(guān)。金屬絲代號

11、材料長度/m橫截面積/mm2A鎳鉻0.50.1B鎳鉻0.50.2C錳銅0.50.1D錳銅0.8(1)現(xiàn)有兩種金屬材料制成的各種不同規(guī)格的金屬絲，規(guī)格如上表。選用導(dǎo)線A和C進行實驗，可以探究_（選填“甲”“乙”或“丙”）同學(xué)的猜想。要想探究丙同學(xué)的猜想應(yīng)該選用_（選上面表格中導(dǎo)線字母代號）兩根導(dǎo)線進行實驗。要想探究電阻可能與導(dǎo)體的長度有關(guān)，則表格空白處應(yīng)填_mm2；(2)小華設(shè)計了如圖甲所示電路。為判斷a、b兩點間導(dǎo)線電阻的大小，小華應(yīng)注意觀察_的變化，具體指明該方案存在的不足是：_，容易燒壞電流表和電源；(3)小剛設(shè)計了如圖乙所示電路，該電路中燈泡的作用有哪些？ ， ；(4)小剛想用圖乙的電路

12、進一步驗證“在電壓相同時，流過導(dǎo)體的電流跟電阻成反比”，于是選用了幾個阻值不同的定值電阻分別先后接入a、b兩點間。你認為小剛的方案是否可行？請加以解釋？_?！敬鸢浮考?A、B 0.1 電流表示數(shù)的變化 若ab間導(dǎo)線電阻太小 由燈泡亮度可直觀比較阻值大小 限流，防止燒毀電流表和電源 不可行，ab間的電阻改變時，其兩端的電壓會改變，不能保證電壓相同 【解析】(1)1由表中所給條件知，導(dǎo)線A和C的長度、橫截面積相同，導(dǎo)體的材料不同，故可以探究甲同學(xué)的猜想。2要探究橫截面積與導(dǎo)體電阻大小的關(guān)系，就要控制導(dǎo)體的材料、長度相同，橫截面積不同，在表格中給的導(dǎo)線中，只有A、B符合條件。3要探究長度與導(dǎo)體電阻大

13、小的關(guān)系，就要控制導(dǎo)體的材料、橫截面積相同，導(dǎo)體的長度不同，在表格中給的導(dǎo)線中，只有C、D符合條件，故表格空白處應(yīng)填0.1mm2。(2)45為判斷a、b兩點間導(dǎo)體電阻的大小，應(yīng)知道流過電阻的電流大小，所以應(yīng)注意觀察電流表的示數(shù)變化。該電路無保護電阻，當ab間電阻太小時，可導(dǎo)致電路中電流過大，燒壞電路中的元件。(3)67圖乙所示的電路，燈泡與電阻串聯(lián)，一方面增大了電路電阻，對電路起限流，防止燒毀電流表和電源；另一方面，通過燈泡的亮暗變化，也可以可直觀比較阻值大小。(4)8圖乙所示的電路，由電路中電流表可以讀出流經(jīng)電阻的電流大小，電阻與燈串聯(lián)，當電路電阻一定時，電阻兩端的電壓也一定，由歐姆定律，可

14、求出電阻。按照設(shè)計的電路，當ab間電阻長度變化時，ab間電阻也發(fā)生了變化，電路電流變了，從而ab間的電壓U也變了，由，不能判斷電阻大小的變化，從而達不到實驗?zāi)康摹?.某實驗小組在“探究影響導(dǎo)體電阻大小的因素”時，同學(xué)們提出如下猜想：猜想一：導(dǎo)體的電阻與導(dǎo)體的材料有關(guān)；猜想二：導(dǎo)體的電阻與導(dǎo)體的長度有關(guān)；猜想三：導(dǎo)體的電阻與導(dǎo)體的橫截面積有關(guān)。為了驗證猜想是否正確，老師提供的器材如圖所示，實驗板上固定了a、b、c、d四根金屬絲，a、b、c為錳銅合金絲，d為鎳鉻合金絲，S表示合金絲的橫截面積，l表示合金絲的長度。實驗時，將金屬絲分別接入電路中的M、N兩點之間，請你完成下列內(nèi)容：(1)該實驗是通過觀

15、察_間接比較導(dǎo)體電阻的大?。?2)為了驗證猜想二，應(yīng)選用金屬絲_和_進行實驗；(填寫字母)(3)選用b、d金屬絲分別接入電路M、N兩點間，是為了驗證猜想_；(填寫數(shù)字)(4)分別將b、c兩金屬絲接入電路中M、N兩點時，通過它們的電流分別為Ib、Ic，且IcIb，由此得到的結(jié)論是：_?！敬鸢浮侩娏鞅硎緮?shù) a b 一 材料與長度相同時，橫截面積越大，電阻越小 【解析】(1)1在M、N之間分別接上不同的導(dǎo)體，則通過觀察電流表示數(shù)來比較導(dǎo)體電阻的大小。(2)23分別將a、b兩金屬絲接入電路中M、N兩點時，兩金屬絲材料相同，橫截面積相同，長度不同，所以可以研究導(dǎo)體電阻跟長度的關(guān)系，故為了驗證猜想二，選用

16、金屬絲a、b進行實驗。(3)4選用b、d金屬絲分別接入電路M、N兩點間，b、d的長度相同，橫截面積相同，材料不同，是為了驗證電阻與材料的關(guān)系，即猜想一。(4)5分別將b、c兩金屬絲接入電路中M、N兩點時，兩金屬絲材料和長度相同，橫截面積不同，所以是研究導(dǎo)體電阻跟橫截面積的關(guān)系，c的電流大，表明c的電阻小，即材料和長度相同的導(dǎo)體，橫截面積越大，電阻越小。7.小倩用圖所示器材探究影響導(dǎo)體電阻大小的因素，實驗板上固定了四根金屬絲。A、B、C的長度均為1m，D的長度為0.5m；A、B的橫截面積相同，材料不同；B、C的材料相同，但橫截面積不同；B、D的材料和橫截面積都相同。探究導(dǎo)體電阻大小與導(dǎo)體長度是否

17、有關(guān)應(yīng)選用_和_兩段金屬絲接入M、N兩點間。 【答案】B D 【解析】12探究導(dǎo)體電阻大小與導(dǎo)體長度是否有關(guān)，根據(jù)控制變量法，應(yīng)控制導(dǎo)體的材料、橫截面積相同，長度不同，所以應(yīng)選用B和D兩段金屬絲接入M、N兩點間。8.小娟學(xué)習(xí)了導(dǎo)體電阻的知識后，對當?shù)厣饺膶?dǎo)電性產(chǎn)生了興趣。她想知道山泉水的導(dǎo)電性與什么因素有關(guān)，依據(jù)已知理論和生活經(jīng)驗她有如下猜想：山泉水的導(dǎo)電性可能與水的溫度有關(guān)；山泉水的導(dǎo)電性可能與所含各種離子的濃度有關(guān)；山泉水的導(dǎo)電性可能與兩金屬片插入水中的深度有關(guān)；山泉水的導(dǎo)電性可能與插入水中兩金屬片的距離有關(guān)；她用電源、開關(guān)、電極、導(dǎo)線、燒杯、山泉水等組成的實驗電路如圖所示：(1)以下

18、是她探究猜想的方案和過程，請你幫她填寫所缺的內(nèi)容；a.按圖組裝實驗裝置，她完成實驗還需要的器材有加熱器、電流表和_；b.測出山泉水的溫度并記錄；c.閉合開關(guān)，讀出_并記錄；d.其他條件不變，改變山泉水的_，重復(fù)b，c步驟。實驗記錄如下表所示，分析與論證可得出實驗結(jié)論：其他條件相同時，_，山泉水的導(dǎo)電性越強；次數(shù)12345溫度t/2329364762電流I/A0.100.130.160.190.23(2)小娟某次實驗保持其他條件不變，只增加兩電極插入山泉水的深度，發(fā)現(xiàn)電流表示數(shù)隨之增大；根據(jù)電阻大小的決定因素可知，增加兩電極插入山泉水中的深度，相當于增加了導(dǎo)體的_；(3)若你參與探究山泉水的導(dǎo)電性與插入水中兩金屬片間的距離是否有關(guān)時，你會選擇甲、乙、丙、丁裝置里的_兩個裝置，在溫度相同的情況下來探究；(4)小娟設(shè)計的實驗電路有不足之處，你的建議是_。【答案】溫度計 電流表示數(shù) 溫度大小 溫度越高 橫截面積 乙、丁 增加一個保護電阻，串聯(lián)在電路中 【解析】(1) a1實驗中需要用溫度計測量泉水的溫度，需要用電流表測量電路中電流的大小，從而判定其導(dǎo)電的能力。c2水的導(dǎo)電性可通過電流表的示數(shù)得出，所以需要讀出電流表的讀數(shù)并記錄。d34探究水的導(dǎo)電性與水的溫度的關(guān)系，應(yīng)改變水的溫度，因此在控制其他條件不變的情況下，需要改變水的溫度，重復(fù)