中考物理实验专题复习探究影响导体电阻大小因素的实验答案解析Word文档下载推荐.docx
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1.6
2.0
2.4
通过数据反映出的规律和 欧姆定律 可以推出导体的电阻与导体的长度成 正 比的结论。
若图示位置时电压表示数为0.9V，滑片P2向右移动一段距离，电压表示数变为1.2V，滑片P2再向右移动一段相同的距离，电压表示数为 1.8 V。
【分析】
（1）闭合开关，向右移动铅笔芯上的滑片P1，不能改变电路中的电阻，利用欧姆定律分析电路中的电流变化；
（2）如果滑片P1滑动到铅笔芯最右端时，电压表示数很小，说明滑动变阻器分压太大，应该减小滑动变阻器两端的电压，减小滑动变阻器连入的电阻；
（3）由表中数据可知，可得铅笔芯AP1段两端的电压随AP1长度的增大而增大，并且成倍数的最大，可得铅笔芯AP1段两端的电压与AP1长度成正比；
根据欧姆定律可知铅笔芯AP1段两端的电压与AP1间电阻成正比；
最后得出导体的电阻与导体的长度的关系。
图示位置时电压表示数为0.9V，利用“通过铅笔芯的电流等于总电流”和欧姆定律得出等式；
同理当滑片P2向右移动一段距离，设滑动变阻器连入电阻减小值为△R，利用欧姆定律列出等式；
两等式相比得出R0+R1=4△R；
当滑片P2再向右移动一段相同的距离，滑动变阻器连入电阻减小值为2△R，再利用欧姆定律列出等式，和第一个等式相比得出最后电压表的示数。
【解答】解：
（1）由图知，铅笔芯和滑动变阻器串联，电压表测滑片P1左侧部分铅笔芯的电压，因电压表在电路中相当于断路，所以可知整个铅笔芯连入电路，则向右移动滑片P1时，不能改变电路中的电阻，电源电压不变，由欧姆定律可知，电路中的电流不变；
（2）如果滑片P1滑动到铅笔芯最右端时，电压表示数很小，说明滑动变阻器分压太大，应该减小滑动变阻器两端的电压，减小滑动变阻器连入的电阻，即应该将滑动变阻器的滑片P2向右移动；
（3）由表中数据可知，电压表的示数（即铅笔芯AP1段两端的电压）随AP1长度的增大而增大，并且成倍数的增大，所以铅笔芯AP1段两端的电压与AP1的长度成正比；
电路中电流不变，由U=IR可知，铅笔芯AP1段两端的电压与AP1的电阻成正比；
由此可以推出：
导体的电阻与导体的长度成正比。
图示位置时电压表示数为0.9V，设电源电压为U、整个铅笔芯的电阻为R0、与电压表并联部分的电阻为R0左、此时滑动变阻器连入电阻为R1，
串联电路的电流处处相等，由欧姆定律可得此时电路中电流：
=
，﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①
当滑片P2向右移动一段距离，设滑动变阻器连入电阻减小值为△R，电压表示数变为1.2V，
由欧姆定律可得此时电路中电流：
，﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②
得：
=1﹣
，
化简可得：
R0+R1=4△R，
代入①得：
，﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣③
当滑片P2再向右移动一段相同的距离，滑动变阻器连入电阻减小值为2△R，
设此时铅笔芯两端电压为U3，
，﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣④
解得：
U3=1.8V。
故答案为：
（1）不变；
（2）右；
（3）欧姆定律；
正；
1.8。
【点评】本题为难度较大的电路动态分析题，易错点在最后一空的解答，利用“通过铅笔芯的电流等于总电流”和欧姆定律列出三个等式是关键。
2．（2018•天津）在“探究影响导体电阻大小的因素”时，某实验小组想利用图所示的电路
分别对导体电阻跟它的长度、橫截面积、材料有关的猜想进行实验验证：
（1）为验证“导体电阻跟长度有关”，下表中可选用的三种导体是 B、D、E （填导体代号）；
导体代号
长度/m
横截面积/mm2
材料
A
1.0
0.2
锰铜
B
C
0.6
D
0.5
E
1.5
F
镍铬合金
G
铁
（2）若实验中将电路中的电流表更换为小灯泡，通过观察 灯泡的亮度 也可以判断导体电阻大小，但不足之处是 当电路中电阻变化不大时，只凭灯泡的亮暗不易区分 。
（1）影响电阻大小的因素是：
材料、长度、横截面积、温度，在探究过程中需用到控制变量法；
（2）在电源电压一定的情况下，导体电阻越大，电路电流越小，灯泡越暗；
导体电阻越小，电路电流越大，灯泡越亮；
因此可以通过观察灯泡的亮度来判断电阻的大小，应用了转换法；
但当电路中电阻变化不大时，只凭灯泡的亮暗不易区分。
（1）为了研究导体电阻与导体长度的关系，则需使导体的材料和横截面积相同，长度不同，应选用的三种导体是B、D、E；
（2）实验中可通过通过观察灯泡亮度来判断电阻的大小，但是当电路中电阻变化不大时，只凭灯泡的亮暗不易区分，所以不科学。
（1）B、D、E；
（2）灯泡的亮度；
当电路中电阻变化不大时，只凭灯泡的亮暗不易区分。
【点评】本题考查探究电阻大小的影响因素，实验时注意使用控制变量法，控制变量法在物体学研究中经常用到。
3．（2017•桂林）小禹在复习“探究导体的电阻与哪些因素有关”的实验时，产生了一些疑惑；
实验中为什么选择不常见的镍铬合金作为研究的导体，而不选用常见的铜丝？
难道选用钢丝会不利于探究？
带着这些思考，小禹决定进行实验验证；
（1）为了能够更好地反映出电阻的变化，小禹可以在如图所示的电路中接入 电流表 ，且与研究导体 串 联。
（2）连接电路时，开关必须处于 断开 状态。
（3）实验中，选择一根带鳄鱼夹的导线，主要是为了方便改变 接入导体的长度 。
（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 铜丝 作为研究导体，实验现象不明显。
不明显之处是：
铜丝电阻小，电流变化小 。
研究导体
铜丝
镍铬合金丝
长度/cm
100
80
50
直径/mm
0.7
灯泡亮度
很亮
较亮
亮
电流/A
0.42
0.43
0.24
0.26
0.31
0.30
（5）通过实验，小禹解开了心中的疑惑，并进一步理解了滑动变阻器的原理及其在电学实验中的作用，如在图2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 上 （选填“上”或“下”）端移动，以起到使电阻R两端电压 保持不变 的作用。
（1）在该实验中，由于电阻的大小是不便于直接观察的，所以我们将电阻的大小转化成所串联的电流表来观察，即在电压一定时，电流越大，表明电阻越小；
（2）为保护电路，连接电路时，开关必须处于断开状态；
（3）带鳄鱼夹的导线方便改变接入导体的长度；
（4）电压一定，电阻越小，电流越大；
（5）根据串联电路分压的特点判断滑片移动的方向。
（1）电阻的大小是不便于直接观察的，所以我们将电阻的大小转化为电流表的示数来观察，即在电压一定时，电流越大，表明电阻越小，即通过观察电流表的示数来比较导体电阻的大小；
电流表应与研究导体串联；
（3）实验中，选择带鳄鱼夹的导线，主要是为了方便改变接入导体的长度；
（4）由表格数据可知，长度变化时，发现通过铜丝的电流变化不明显，原因是铜导线的电阻小，在电压一定时，通过铜丝的电流变化很小；
（5）在“探究电流与电阻的关系”实验中，应控制电阻R两端电压不变；
把5Ω的电阻换成10Ω的电阻，电阻的阻值变大，由分压原理可知，电阻分压变大，为保持电阻两端电压不变，应减小电阻两端电压，增大滑动变阻器两端的电压，应增大变阻器接入电路的阻值，故将滑片向上移动。
（1）电流表；
串；
（2）断开；
（3）接入导体的长度；
（4）铜丝；
铜丝电阻小，电流变化小；
（5）上；
保持不变。
【点评】本题通过影响电阻大小的实验，考查电路的组成以及欧姆定律的应用，要学会应用控制变量法来解决物理问题。
4．（2017•呼和浩特）导体电阻的大小与哪些因素有关呢？
对于这个问题，小明想起课堂上老师把电压比作水压，把电流比作水流，于是他想：
电阻也可以比作是水管对水流的阻力。
他还想到水管内部粗糙程度、有无杂物和它的长短粗细都可能导致水管对水流的阻力不同，因此经过分析，他提出了以下几种猜想：
猜想1：
导体的电阻可能跟导体的材料有关；
猜想2：
导体的电阻可能跟导体的长度有关；
猜想3：
导体的电阻可能跟导体的横截面积有关：
为了验证自己的猜想，实验室有如下表格中的7种电阻丝，则：
导线代号
B
长度（m）
横截面积（mm2）
3.2
钨
镍铬
锰铜
钨
（1）若要探究电阻跟横截面积的关系，可依次把如图中M、N跟电阻丝 A 、 D （选填导线代号）的两端连接，闭合开关记下电流表示数，分析比较这两个金属丝电阻大小。
（2）若依次把M、N跟电阻丝C、F的两端连接；
闭合开关记下电流表示数，分析比较这两个金属丝的电阻大小，这时探究的是电阻跟导体的 材料 的关系。
（3）在上面的实验中，电阻的大小并不能直接观察，而是通过电流表的示数反映出来的，电流表的示数越大，说明电阻丝的电阻越 小 。
（1）探究导体的电阻与导体的材料是否有关，应控制其长度和横截面积不变；
同理要想探究导体的电阻与导体的长度是否有关，应控制导体的材料和横截面积不同；
（2）控制变量法的核心是要研究两导体电阻的大小与哪个因素有关，就要控制这两个因素不同，同时也要控制两导线其它因素相同；
（3）在此实验装置中，运用转换法，电阻的大小通过比较电流表示数大小来判断。
（1）探究电阻与横截面积的关系时，要选取的电阻丝必须长度相同、材料也相同，横截面积不同，由表格数据可知，应选A、D两电阻丝；
（2）C、F两电阻丝的长度、横截面积相同，材料不同，分析比较C、F两根金属丝的电阻大小，可探究电阻跟导体的材料的关系；
（3）实验中通过电流表示数大小反映电阻大小，电流表示数越大，说明电阻丝的电阻越小。
（1）A；
D；
（2）材料；
（3）小。
【点评】物理学中对于多因素的问题，常常采用控制因素的办法，把多因素的问题变成多个单因素的问题，分别加以研究，最后再综合解决，这种方法叫控制变量法，一定要掌握控制变量法。
5．（2017•枣庄）学习了电学知识后，小明对影响电阻大小的部分因素进行了探究，器材有：
开关、电流表、干电池（电压恒为1.5V）各一个，三根完全相同的合金丝，导线若
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