专题17：电阻大小与哪些因素有关的实验探究

1专题17：电阻大小与哪些因素有关的实验探究资源收集整理哈尔滨市49中学鲍广华文府吕兆成1.（2006年江苏省南京市中考）小明和小华做“探究导体电阻大小与长度关系”的实验。他们准备在图中的A、B两点间接人待研究的电阻丝，电源电压恒定，忽略灯丝电阻随温度变化的影响，待用电阻丝的规格如下：(1)他们应选择序号为的两根电阻丝来探究；(2)正确选择后，他们将所选电阻丝分别接入A、B两点间，闭合开关，通过观察灯泡的亮暗或电流表的示数来比较电阻丝电阻的大小。实验中，两次电流表指针均有偏转，但第二次的示数小于第一次的示数，说明第二次接人电路的电阻丝的阻值(选填“较大”或“较小”)，同时小华发现第二次实验中灯泡不亮，你认为原因是。(3)以上(2)中判断电阻大小关系的方法在初中物理中经常用到，以下描述中能体现这种方法的是（）A．水压使水管中形成水流，类似地，电压使电路中形成电流B．根据物质在常态下的形状和体积是否固定，可将物质分为三态C．通过观察木块被运动物体撞后移动距离的大小，可比较运动物体动能的大小D．研究滑动摩擦力大小与压力大小的关系，应控制接触面粗糙程度相同(4)科学研究表明：在导体的材料、横截面积和温度相同的条件下，导体电阻的大小与长度成正比。你认为他们用上述(2)中的方案能否得到这个结论?请用欧姆定律加以解释。(5)、若电流表损坏，换用一只电压表，仍然利用上述器材来探究导体电阻的大小与长度是否成正比，请画出一个能反映该实验原理的电路图。(电阻丝用电阻符号表示，导线根数不限。)2.(2007潍坊)在研究“导体电阻的大小与哪些因素有关”的实验时，将一根粗细均匀的导体截成两段后分别接入电路中，如图所示，则这是用来研究（）2A．导体电阻与横截面积的关系B．导体电阻与材料的关系C．导体电阻与长度的关系D．导体电阻与温度的关系3.（2007年山东威海市）（1）在探究“导体的电阻跟哪些因素有关”的问题时，老师引导同学们作了如下的猜想：猜想示例：导体的电阻可能个导体的横截面积有关。请你独立猜想：导体的电阻可能跟______________有关；导体的电阻和可能跟______________有关。（2）如图是他们进行实验探究时的器材，实验板上固定了四根金属导线，a、b、c三根的长度均为1m，d的长度为0.5m；a、b的横截面积相同，材料不同；a、c的材料相同，但c的横截面积大于a；a、d的材料和横截面积都相同。在探究电阻跟横截面积的关系时，可依次把M、N跟______________的两端连接，闭合开关，记下电流表示数，分析比较这两根金属丝电阻的大小。（3）依次把M、N跟a、d的两端连接，闭合开关，记下电流表示数，分析比较a、d两根金属丝的电阻大小，可探究电阻跟___________的关系，结论是：________________________。4.（2008山东临沂）李智和周慧做“探究导体电阻大小与导体横截面积关系”的实验。他们准备在下图中的M、N两点间接入待研究的电阻丝，电源电压恒定，忽略灯丝电阻随温度变化的影响，待用电阻丝的规格如下：导体编号材料长度横截面积ab镍铬合金丝LScd锰铜合金丝LSef镍铬合金丝2LS3gh镍铬合金丝L2S（1）他们应选择编号为________、_______的两根电阻丝来探究；（2）正确选择后，他们将所选电阻丝分别接入M、N两点间，闭合开关，通过观察灯泡的亮暗或电流表的示数来比较电阻丝电阻的大小。实验中，两次电流表指针均有偏转，但第一次的示数小于第二次的示数，说明第二次接入电路的电阻丝的电阻值___________,同时周慧发现第一次实验中灯泡不亮，你认为原因是___________________________________________________________________。A.根据物质在常温下的形状和体积是否固定，可将物质分为三种状态B.通过观察木块被运动物体碰撞后移动距离的大小，可比较运动物体动能的大小C.水压使水管中形成水流，类似地，电压使电路中形成电流D.研究滑动摩擦力大小与压力大小的关系，应控制接触面粗糙程度相同5．（2008年丽水市）小刚为探究“导体电阻大小与温度的关系”，选用不同型号的铅笔芯进行了如下实验：步骤一：将H型铅笔芯接入电路，闭合开关，测量并记录通过它的电流；步骤二：用酒精灯给铅笔芯加热，每隔20s测量并记录通过它的电流；步骤三：分别将HB型、2B型铅笔芯接入电路，重复以上实验过程。下表是记录的实验数据：(1)实验中，他们是通过的变化来判断铅笔芯电阻的改变的；(2)分析表中数据可以得出：。6.（09四川成都）在“探究导体的电阻跟哪些因素有关”的实验中。(1)小明的猜想是：①电阻可能与导体的材料有关；小亮的猜想是：②电阻可能与导体的温度有关；小敏的猜想是：③电阻可能与导体的长度有关；根据你掌握的电学知识，你认为：④电阻还与有关。4(2)图15是三位同学为上述探究活动准备的实验器材，他们已经完成了部分实物的连接。若电阻受温度的影响可以忽略，要探究猜想①，应该控制不变；要探究猜想③，应该选用导线____和导线____（填导线的代号字母）进行对比实验。7．（09浙江温州）小明想探究某电阻的阻值R，与温度t的关系，设计了如下图所示的电路，其中定值电阻Ro＝20欧，电源电压U＝3伏。他把该电阻放在不同的温度下做实验，得到了不同温度下该电阻的阻值(如下表)。(1)由表中数据得出，该电阻的阻值Rt与温度t的数学关系式为。(2)通过计算说明，当温度为0℃时，小明观察到实验中电压表的示数为多少伏?(3)在实验过程中，小明发现：温度较高时，随温度的上升，电压表示数变化不明显。经检查，电路连接正常，各元件没有损坏。你认为小明发现的情况可能是什么原因造成的?。8．（10江苏宿迁）在“探究影响导体电阻大小的因素”实验中，小明设计了如图电路．⑴在连接电路时发现，还缺少一个元件，他应该在电路中再接入的元件是．⑵为粗略判断a、b两点间导体电阻的大小，可观察．⑶另有甲、乙两位同学分别对小明的电路作了如下的改进：甲把灯泡更换为电流表；乙在原电路中串联接入电流表．你认为同学的改进更好一些，理由是．9．（10湖北咸宁）用如图所示的实验电路来“探究——影响电阻大小的因素”，电路中a、b、c、d是四种不同的金属丝。编号材料长度(m)横截面积(mm2)①镍铬合金0.80.8②镍铬合金0.50.5vvvvabcdab5SRLABA现有几根镍铬合金丝和康铜合金丝，其规格如上表所示。为了便于探究和分析，实验中要利用控制变量法，要求都相对金属丝a进行比较，因此电路图中金属丝a应选上表中的(用编号表示)，b、c、d应分别选上表中的(用编号表示)。10．（10江苏无锡）某物理兴趣小组的同学为探究导体电阻与导体长度和横截面积之间的定量关系，设计了如图甲所示的电路．实验时他们将所选的两种金属丝接入电路１和２的位置，通过比较电压表的示数来比较电阻丝的大小．现有几根康铜合金丝和镍铬合金丝，其规格如下表所示：（１）在探究导体电阻与导体长度之间的定量关系时，他们将编号为两根金属丝对应接入电路１和２的位置，当发现电压表示数U1:U2接近时，可以初步判定：在导体的材料和横截面积相同的条件下，导体的电阻与其长度成正比．（２）在探究过程中，如果将编号为A和C两根金属丝接入电路１和２的位置，则他们想探究的是导体电阻与之间的定量关系．（3）在“交流与合作”时，有位同学提出：用如图乙所示的电路，将所选的金属丝分别接入电路M、N之间，读出电流，然后利用电流跟电阻之间的反比关系，也能探究导体电阻与导体长度和横截面积之间的定量关系．你认为他的实验方法合理吗？请说明理由．11、(10浙江金华)小明设计了如图所示的电路图，做“探究导体电阻大小与导体长度的关系”的实验，在A、B间接入下表中待研究的电阻丝，电源电压U恒定，忽略温度对灯丝电阻的影响（电阻丝用电阻符号表示）：③镍铬合金0.30.5④镍铬合金0.31.0⑤康铜合金0.30.5⑥康铜合金0.80.8编号材料长度(m)横截面积（mm2）A镍铬合金0.30.5B镍铬合金0.60.5C镍铬合金0.31.0D康铜丝0.30.5E康铜丝0.31.0F康铜丝0.80.8SRSRAMN乙12V1SRV2甲6SR1R2V11乙V2（1）小明选择序号为的两根电阻丝来探究探究导体电阻大小与导体长度的关系。（2）他正确选择后，将电阻丝分别接入A、B间，闭合开关，观察灯泡的亮暗或电流表的示数来比较电阻丝电阻的大小。实验中，两次电流表指针均有偏转，但第一次的示数大于第二次的示数，说明第一次接入的电阻丝阻值(填“较大”或“较小”)；其中第二次实验中灯泡不亮（仪器及电路连接均正常），你认为原因是。（3）小明继续用上述电源设计了图乙所示的电路图，来探究导体电阻大小还与导体长度的关系。他选择两根电阻丝分别接入1R、2R所在位置。他只要通过比较就可以判断1R、2R的阻值大小。12.（11·孝感）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导体的电阻越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、材料如下表编号材料长度/m横截面积/mm2A镍铬合金0.50.5B镍铬合金1.00.5C镍铬合金0.51.0D锰铜合金0.50.5为了验证上述猜想，他们设计了如下图所示的实验电路。（1）为了验证上述猜想①，应该选用编号为______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，________________________________。序号材料长度横截面积1锰铜合金丝LS2镍铬合金丝LS3镍铬合金丝L2S4镍铬合金丝2LS7（2）有同学认为：可以根据灯泡亮度的变化来判断接入的电阻丝的变化情况。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________（选填“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，这样就________了输电线的电阻，从而可以_______输电线上的电能损失（选填“增大”或“减小”）。13.（11·滇西八地）某物理兴趣小组学习了导体电阻的知识后，对食盐水溶液的导电性能与什么因素有关提出了以下猜想：①食盐水溶液的导电性能与溶液的浓度有关。②食盐水溶液的导电性能与溶液的质量有关。③食盐水溶液的导电性能与溶液中两点间的距离有关。为了验证猜想，他们设计了如图13所示的装置，将电路中的a,b两金属片分别插为甲、乙、丙、丁溶液中所示的位置（金属片a,b每次插入溶液中的深度都相同）进行探究：（1）食盐水溶液的导电性能可以由____________来判断；（2）将金属片a,b分别插为甲、乙所示位置可探究猜想_________（选填序号），为了探究猜想②应将金属片a,b分别插为__________两图所示位置；（3）将金属片a,b分别插为乙、丁所示位置，若I乙≠I丁，由此可得到的结论是：_______（4）这个实验用到了初中物理学中最常用的探究方法是________________（写出一种即可）。14.（2012浙江温州，第30题）科学兴趣小组为了探究导电液体在体积相同时，其电阻与长度的关系。于是选取一段可拉伸的乳胶管（乳胶管是绝缘体），灌满某种导电液体，两端用金属塞堵住管口，形成一段长为10厘米的封闭液柱。选择合适的电压表、电流表、滑动变阻器、电源等器材连接电路如图，电源电压保持12伏不变。(1)闭合开关前，滑动变阻器的滑片应处在_______________端。实验次数12348(2)闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，当电压表示数为9伏时，记录第1次电流表示数并计算出液柱的电阻。将