實驗必考一題：實驗5 探究影響導體電阻大小的因素（原卷版）

學而優(yōu)教有方．通過實驗得知影響電阻大小的因素有材料、長度、橫截面積和溫度；2．體會“控制變量法”研究物理問題的思路；3．通過探究影響電阻大小的因素，進一步體會用控制變量法研究多個因素問題。導體的電阻大小與哪些因素有關？1．路越窄，車輛越難行——導體越細，可能阻礙作用越強，電阻越大；2．道路越長，人走得越累——導體越長，可能阻礙作用越大，電阻越大；3．不同的道路通行效率不同，如高速公路、水泥路、鄉(xiāng)間小路——導體的電阻可能與制作導體的材料（鐵、銅、銀、鋁）有關；4．物質(zhì)的很多物理性質(zhì)都受到溫度的影響，如密度——導體的電阻可能也受溫度影響。1．材料、粗細相同而長度不同的鎳鉻合金絲；2．材料、長度相同而粗細不同的鎳鉻合金絲；3．粗細、長度相同的銅絲和鎳鉻合金絲；4．電源、開關、電流表、小燈泡、鎢絲、酒精燈、火柴。1．有多個因素制約電阻的大小，本實驗采用控制變量的方法進行研究，通過觀察電流表的示數(shù)來判斷導體電阻的大??；2．研究電阻與材料的關系，控制導體的長度和橫截面積相同；3．研究電阻與長度的關系，控制導體的材料和橫截面積相同；4．研究電阻與橫截面積的關系，控制導體的長度和材料相同。5．根據(jù)所研究的的問題設計電路圖，并且連接好實物圖，如下圖：1．將導線BD分別接入電路中，閉合開關，觀察電流表示數(shù)；2．將導線BC分別接入電路中，閉合開關，觀察電流表示數(shù)；3．將導線AB分別接入電路中，閉合開關，觀察電流表示數(shù)；4．在電路中接入鎢絲，用火柴給鎢絲加熱，觀察電流表示數(shù)變化情況。導體編號長度/m橫截面積/mm2材料電流大小/A1LS銅絲0.222LS銅絲0.153L2S銅絲0.34LS鎳鉻合金絲0.1分析實驗數(shù)據(jù)表明：1．在導體的材料和橫截面積相同時，導體的長度越長，電阻越大；2．在導體的材料和長度相同時，導體的橫截面積越大，電阻越小；3．在導體的長度和橫截面積相同時，導體的電阻與導體的材料有關。導體是電阻本身的一種性質(zhì)，它的大小取決于導體的材料、長度、橫截面積。同種材料的導體，長度越長，橫截面積越小，導體的電阻越大。此外，導體的電阻還受溫度的影響。1．轉(zhuǎn)換法：把導體電阻的大小轉(zhuǎn)換為電流的大小來比較；電路中的電流越大，說明電路中的電阻越??；2．控制變量法：每次實驗時，控制材料、粗細、長度這三個因素中的兩個不變，改變第三個因素，以此來探究電阻與第三個因素的關系。小燈泡在電路中的作用是保護電路；此外，也可以通過觀察小燈泡的亮度來粗略判斷電阻的大??；但是當電路中電阻變化不大時，小燈泡的亮度不易區(qū)分。1.如下圖所示，是探究影響導體電阻大小因素的實驗裝置圖，電源電壓保持不變；請回答以下問題：（1）在電壓不變的情況下，通過觀察______示數(shù)的大小來判斷導體電阻的大小，此實驗方法是：______；（2）控制變量法的應用：①實驗過程中，控制導體的______和______相同，改變導體的長度，探究導體的電阻與導體長度的關系；②實驗過程中，控制導體的長度和橫截面積相同，改變導體的______，探究導體的電阻與導體材料的關系；③實驗過程中，控制導體的______和______相同，改變導體的橫截面積，探究導體的電阻與導體橫截面積的關系；（3）小明同學在連接電路時，當他把最后一根導線接好時，電流表的指針立即發(fā)生了偏轉(zhuǎn)，出現(xiàn)這種現(xiàn)象的原因是：______；（4）改正錯誤后，保持滑動變阻器滑片位置不變，分別將A、B、C、D四根電阻絲接入電路進行實驗，得到表格所示的數(shù)據(jù)。將電阻絲A接入電路時電流表的示數(shù)如圖乙所示，為______A；導體編號長度/m橫截面積/mm2材料電流大小/AA0.50.4錳銅合金B(yǎng)0.50.4鎳鉻合金0.16C0.50.2鎳鉻合金0.08D1.002鎳鉻合金0.04（5）分別將電阻絲A、B接入電路，這是為了探究電阻大小與導體的_______的關系，根據(jù)表格數(shù)據(jù)可知，電阻絲阻值較大的是______（導體A或?qū)wB）；（6）選用電阻絲C、D進行實驗，分析表格數(shù)據(jù)可得出，控制其他因素相同時，導體的______，導體的電阻越大；（7）為了探究“導體電阻大小與導體橫截面積的關系”，可將電阻絲______（填導體編號）分別接入電路中進行實驗，得出的結論是：______；（8）如圖丙，實驗過程中，同組的小軍同學發(fā)現(xiàn)，將電路中的電流表更換為小燈泡，通過觀察______也可以判斷導體電阻的大小；但小明認為這樣操作存在不足，不足之處是：______；（9）（易錯點）同組的小紅將一根電阻絲對折后接入電路中，發(fā)現(xiàn)電流表的示數(shù)變大了，由此小紅得出結論：導體的橫截面積越大，電阻越?。埬闩袛噙@種做法是否正確？_______（選填“正確”或“錯誤”），理由是：______。2.“探究影響導體電阻大小的因素”的實驗裝置如圖所示，在實驗中使用四根電阻絲，其材料規(guī)格如下表所示。編號材料長度/m橫截面積/mm2燈泡亮度A錳銅合金0.508亮B鎳鉻合金0.50.8較亮C鎳鉻合金0.50.4較暗D鎳鉻合金1.00.4暗（1）實驗中通過觀察___________比較電阻絲電阻的大小；（2）實驗中采用的研究方法是___________和轉(zhuǎn)換法；（3）分別將編號為___________的電阻絲接入電路進行實驗，可得出結論：導體的電阻大小與導體的材料有關；（4）分別將編號為B、C的電阻絲接入電路進行實驗，可得出結論：導體的電阻大小與導體的___________有關；（5）分別將編號為C、D的電阻絲接入電路進行實驗，其得到的實驗結論被實際應用到了___________的工作原理中；A．電壓表B．電流表C．滑動變阻器（6）實驗過程中某小組同學更換電阻絲后發(fā)現(xiàn)小燈泡亮度變化不明顯，可用___________代替小燈泡完成實驗。3.在探究導體電阻大小與哪些因素有關的實驗中，小兵、小紅兩位同學作出了如下猜想：①導體的電阻可能與導體的長度有關；②導體的電阻可能與導體的橫截面積有關；③導體的電阻可能與導體的材料有關。實驗室提供了4根電阻絲，規(guī)格、材料如下表：編號材料長度/m橫截面積/mm2A鎳鉻合金0.50.5B鎳鉻合金1.00.5C鎳鉻合金0.51.0D錳銅合金0.50.5為了驗證上述猜想，他們設計了如圖所示的實驗電路；（1）為了驗證上述猜想①，應該選用編號為______兩根電阻絲進行實驗；如果選用編號為A、D兩根電阻絲進行實驗，是為了驗證猜想______（填序號）。分別將A和C兩電阻絲接入電路中M、N兩點間時，發(fā)現(xiàn)接入C時電流表示數(shù)更大，由此，初步得到的結論是：______；（2）有同學認為：可以根據(jù)燈泡亮度的變化來判斷接入的電阻絲的變化情況。老師指出：此實驗中這種方法不可取。這是因為電源電壓一定時，如果所選電阻絲的阻值相差太小，燈泡亮度變化將______（選填“明顯”或“不明顯”）；小紅做實驗時把C電阻絲接入M、N兩點，燈泡發(fā)光，接著用酒精燈加熱C電阻絲，發(fā)現(xiàn)燈泡亮度明顯變暗，說明導體的電阻還跟______有關。4.在探究影響導體電阻大小的因素時，小明作出了如下猜想：導體的電阻可能與①導體的長度有關、②導體的橫截面積有關、③導體的材料有關。實驗室提供了4根電阻絲，其規(guī)格、材料如表所示：編號材料長度/m橫截面積/mm2A鎳鉻合金050.5B鎳鉻合金1.00.5C鎳鉻合金0.51.0D錳鋼合金0.50.5（1）實驗中，電路如圖所示，在M、N之間分別接上不同的導體，閉合開關，通過觀察___________來比較導體電阻的大小，這里應用的研究方法是___________；（2）為了驗證上述猜想①，應該選用編號___________兩根電阻絲分別接入電路進行實驗。如果選用編號為A、C兩根電阻絲進行實驗，是為了驗證猜想___________（填序號）；（3）分別將A和D兩電阻絲接入電路中M、N兩點間，電流表示數(shù)不相同，由此，初步得到的結論是：當長度和橫截面積相同時，導體電阻跟___________有關；（4）探究影響導體電阻大小的因素時，應用的主要研究方法是___________。5.小明、小紅和小亮在做“探究影響導體電阻大小的因素”實驗時，提出了如下猜想：猜想一：導體的電阻可能與導體的長度有關。猜想二：導體的電阻可能與導體的橫截面積有關。猜想三：導體的電阻可能與導體的材料有關。實驗室提供了4根電阻絲，其規(guī)格、材料如表所示：編號材料長度/m橫截面積/mm2A鎳鉻合金0.251.0B鎳鉻合金0.501.0C鎳鉻合金0.252.0D錳銅合金0.251.0（1）小亮設計了如圖電路。實驗時，他在M、N之間分別接上不同的導體，閉合開關后，通過觀察______或_____來比較導體電阻大小?？墒切∶髡J為：電流表是多余的，小紅卻認為：燈泡是多余的。你是否贊同小亮設計的電路？請說明理由。______。（2）為了驗證猜想二，可依次把M、N跟______（選填導體編號）的兩端相連，閉合開關，記下電流表的示數(shù)，分析并比較這兩根電阻絲電阻的大小。（3）小亮在探究同樣的問題時，手邊只有一根電阻絲。她利用這根電阻絲和上述電路，不能夠完成猜想_____（選填“一”“二”或“三”）的實驗驗證。（4）要使電阻絲接入電路的阻值變大，可采用的方法是______。A.增大電阻絲兩端的電壓B.減小通過電阻絲的電流C.將電阻絲拉長后接入電路D.將電阻絲對折后接入電路6.在探究“影響導體電阻大小因素”的實驗中，保持電源電壓不變，如圖所示，在M、N兩點之間分別接入不同的電阻絲，其規(guī)格如下表所示：編號材料長度/m橫截面積/A鎳鉻合金0.