探究影响电阻大小的因素
在平时的教学中,常常会有学生给老师提出各种各样的问题.这些提问既是
挑战,也是推进教学进程的机遇。如果把握得好,可以培养学生质疑的勇气、严谨的学习态度以及主动探究的能力。
“决定电阻大小的因素”是《物理》八年级下册的一节重要内容,该节内容知
识性很强。考虑到学生是首次接触“控制变量法”,为了提高学生的学习兴趣、培
养学生的探究能力,并且让学生在自主探究过程中体会、总结“控制变量法” 。 在物理实验中,导体电阻主要受到四大因素的影响,分别是实验的材料、温度、具体的长度以及横截面积。实验过程要运用好控制变量法,在指定的条件中有效进行实验,从而归纳出不同因素对导体电阻的不同影响。
相关练习
1.(2014浙江温州)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
(1)闭合开关前,滑动变阻器的滑片应处在_______________端。
(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。将乳胶管均匀拉长,重复上述实验,数据记录如右表。实验中第1次电流表的示数应是_______________安。
(3)查阅资料得知:当材料和横截面积一定时,导体的电阻与其长度成正比。但是通过多次实验发现,当液柱长度变为原来2倍时,其电阻大大超过原来的2倍。请对此作出合理的解释:____________________________。
2.(2014 湖南益阳)探究导体的电阻跟导体长度的关系的电路如图12所示,通过移动导线夹可改变接入电路中电阻丝的长度。
(1)请用笔画线代替导线将电路实物图补充完整;
(2)实验采取了如下操作步骤,其合理的顺序是 (填序号);
A、将导线夹移到某一适当位置;
B、调节滑动变阻器,使电流表和电压表的示数为某一适当值;
C、记录电流表和电压表的示数,并用刻度尺测量接入电路中电阻丝的长度;
D、连接电路;
E、将滑动变阻器的滑片移到最左端;
F、闭合开关;
G、改变接入电路中电阻丝的长度,再测量几次;
(3)某次测量时,电压表的示数如图13所示,则电压为 V;
(4)将所测得的数据进行处理后,作出电阻丝的电阻与长度的关系图象如图14所示。分析图象可得出,导体的电阻与长度的关系是。
3.(2014 贵州安顺)小明同学想比较金属材料甲和金属材料乙哪个更容易导电。现有金属材料甲和金属材料乙制成的各种不同规格的金属丝,规格如下表所示:
请你帮助小明同学完成下面的实验方案。
(1)请在答案题卡上画出实验电路图(用“”表示金属丝)。
(2)根据实验电路,实验器材除金属丝、干电池、开关、导线外,还必须选用什么器材?
(3)为达到实验目的,写出实验应选取的金属丝(只需填字母代号)。
(4)通过实验,写出你是如何判断哪种金属材料更容易导电?
4.(2014 潍坊)在研究性学习活动中,小美同学用如图所示的电路探究导体的电阻跟哪些因素有关.她选取了6根金属丝.其材料、规格和测得的电压、电流值如下表所
示,并计算出了每一根金属丝的电阻值.
(1)请你利用代号为①②③的三组数据,在坐标纸中画出R-L图线。
(2)金属代号为 的3根导线是用来探究导体的电阻与横截面积的关系的,金属丝代号为 的2根导线是用来探究导体电阻与材料的关系。
(3)根据表中数据所反映出的规律.可推知代号为⑦的金属丝的电阻值,请将结果填在表中。
5(2014北京密云)如图所示是研究导体的电阻跟哪些因素有关的实验装置。木板上有两条长度与横截面积均相等的金属丝。AB是镍铬合金丝,CD是锰铜丝。这个实验装置可以探究导体的电阻与 是否有关。如果将金属丝CD换为镍铬合金丝,其长度等于金属丝AB的二分之一,横截面积与金属丝AB相等,那么这个实验装置可探究导体电阻与 是否有关。(2分)
6(2014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:
(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
答案:9.(1)ab;gh (2)较小(小);灯泡的实际功率太小(通过灯泡的电流太小或灯泡两端的电压太小)(3)B
7.(2014济宁)李明想用图13所示的器材,设计一个可以调节小灯泡亮度的电路。请你用笔画线代替导线,帮李明把图中的器材连接起来。
要求:(1)滑动变阻器的滑片向右滑动时,灯泡的亮度变暗;(2)用电流表测灯泡的电流 (灯泡的电阻约为10Ω),电压表测灯泡两端的电压。
李明检查电路连接无误后,闭合开关,测得灯泡的电流和电压如图13甲、乙所示,则通过灯泡的电流是 A,灯泡两端的电压是 V。
(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
答案:9.(1)ab;gh (2)较小(小);灯泡的实际功率太小(通过灯泡的电流太小或灯泡两端的电压太小)(3)B
7.(2014济宁)李明想用图13所示的器材,设计一个可以调节小灯泡亮度的电路。请你用笔画线代替导线,帮李明把图中的器材连接起来。
要求:(1)滑动变阻器的滑片向右滑动时,灯泡的亮度变暗;(2)用电流表测灯泡的电流 (灯泡的电阻约为10Ω),电压表测灯泡两端的电压。
李明检查电路连接无误后,闭合开关,测得灯泡的电流和电压如图13甲、乙所示,则通过灯泡的电流是 A,灯泡两端的电压是 V。
8.(2014成都)为了探究“在忽略温度影响的情况下,同一种材料的导体电阻大小与导体长度、横截面积的关系”,小李和小赵同学共同设计了图19(甲)所示的电路,其中M、N间可接入待研究的电阻丝。实验室提供的电阻丝的电阻均不超过10Ω,其规格见表格一.提供的其他器材见表格二。
表格二
(1)小李和小赵首先要进行“导体电阻大小与导体长度的关系”的探究,探究中他们应该选用的是序号为_______的三根电阻丝。
在正确选择电阻丝后,他们又选择了两个变阻器中的一个,接着连接好电路,闭合开关进行实验。实验中他们发现变阻器的滑片从右端a向左端b滑动直到接近b的过程中,电流表和电压表虽有示数,但示数很小且几乎无变化。针对上述现象,小李和小赵交流了各自的看法,并提出了改进意见【见图19(乙)】。 你的看法和改进意见是:_______
在听取意见并改进后,他们通过实验得出了正确结论。
(2)小李和小赵接着进行了“导体电阻大小与导体横截面积的关系”的探究,在探究中他们选用的是序号2、3和序号_______的三根电阻丝。
在实验中,他们正确操作,并对测量的数据进行了适当的处理,分别作出了图19(丙)所示的这三根电阻丝的I-U关系图象。
由图19(丙)可知,序号2的电阻丝的电阻是_______Ω
分析图19(丙),可以初步得出的探究结论是:_______
9(2014盐城)在探究影响导体电阻大小的因素时,甲、乙两位同学作出如下猜想:
甲:导体的电阻与导体的长度有关;
乙:导体的电阻与导体的材料有关。
(1)某同学要验证上述猜想,设计了如下电路。
请你根据电路图连接实物。
(2)如要验证上述乙同学的猜想,则应该选用________两根电阻丝(填编号):
(3)实验时如果电流表坏了,请利用余下器材,设计实验,验证上述甲同学的猜想
①简要说明设计的原理:
②在虚线框中画出实验电路图,注明所选用电阻丝的编号
(电阻丝符号用 表示)。
探究影响电阻大小的因素
在平时的教学中,常常会有学生给老师提出各种各样的问题.这些提问既是
挑战,也是推进教学进程的机遇。如果把握得好,可以培养学生质疑的勇气、严谨的学习态度以及主动探究的能力。
“决定电阻大小的因素”是《物理》八年级下册的一节重要内容,该节内容知
识性很强。考虑到学生是首次接触“控制变量法”,为了提高学生的学习兴趣、培
养学生的探究能力,并且让学生在自主探究过程中体会、总结“控制变量法” 。 在物理实验中,导体电阻主要受到四大因素的影响,分别是实验的材料、温度、具体的长度以及横截面积。实验过程要运用好控制变量法,在指定的条件中有效进行实验,从而归纳出不同因素对导体电阻的不同影响。
相关练习
1.(2014浙江温州)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
(1)闭合开关前,滑动变阻器的滑片应处在_______________端。
(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。将乳胶管均匀拉长,重复上述实验,数据记录如右表。实验中第1次电流表的示数应是_______________安。
(3)查阅资料得知:当材料和横截面积一定时,导体的电阻与其长度成正比。但是通过多次实验发现,当液柱长度变为原来2倍时,其电阻大大超过原来的2倍。请对此作出合理的解释:____________________________。
2.(2014 湖南益阳)探究导体的电阻跟导体长度的关系的电路如图12所示,通过移动导线夹可改变接入电路中电阻丝的长度。
(1)请用笔画线代替导线将电路实物图补充完整;
(2)实验采取了如下操作步骤,其合理的顺序是 (填序号);
A、将导线夹移到某一适当位置;
B、调节滑动变阻器,使电流表和电压表的示数为某一适当值;
C、记录电流表和电压表的示数,并用刻度尺测量接入电路中电阻丝的长度;
D、连接电路;
E、将滑动变阻器的滑片移到最左端;
F、闭合开关;
G、改变接入电路中电阻丝的长度,再测量几次;
(3)某次测量时,电压表的示数如图13所示,则电压为 V;
(4)将所测得的数据进行处理后,作出电阻丝的电阻与长度的关系图象如图14所示。分析图象可得出,导体的电阻与长度的关系是。
3.(2014 贵州安顺)小明同学想比较金属材料甲和金属材料乙哪个更容易导电。现有金属材料甲和金属材料乙制成的各种不同规格的金属丝,规格如下表所示:
请你帮助小明同学完成下面的实验方案。
(1)请在答案题卡上画出实验电路图(用“”表示金属丝)。
(2)根据实验电路,实验器材除金属丝、干电池、开关、导线外,还必须选用什么器材?
(3)为达到实验目的,写出实验应选取的金属丝(只需填字母代号)。
(4)通过实验,写出你是如何判断哪种金属材料更容易导电?
4.(2014 潍坊)在研究性学习活动中,小美同学用如图所示的电路探究导体的电阻跟哪些因素有关.她选取了6根金属丝.其材料、规格和测得的电压、电流值如下表所
示,并计算出了每一根金属丝的电阻值.
(1)请你利用代号为①②③的三组数据,在坐标纸中画出R-L图线。
(2)金属代号为 的3根导线是用来探究导体的电阻与横截面积的关系的,金属丝代号为 的2根导线是用来探究导体电阻与材料的关系。
(3)根据表中数据所反映出的规律.可推知代号为⑦的金属丝的电阻值,请将结果填在表中。
5(2014北京密云)如图所示是研究导体的电阻跟哪些因素有关的实验装置。木板上有两条长度与横截面积均相等的金属丝。AB是镍铬合金丝,CD是锰铜丝。这个实验装置可以探究导体的电阻与 是否有关。如果将金属丝CD换为镍铬合金丝,其长度等于金属丝AB的二分之一,横截面积与金属丝AB相等,那么这个实验装置可探究导体电阻与 是否有关。(2分)
6(2014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:
(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
答案:9.(1)ab;gh (2)较小(小);灯泡的实际功率太小(通过灯泡的电流太小或灯泡两端的电压太小)(3)B
7.(2014济宁)李明想用图13所示的器材,设计一个可以调节小灯泡亮度的电路。请你用笔画线代替导线,帮李明把图中的器材连接起来。
要求:(1)滑动变阻器的滑片向右滑动时,灯泡的亮度变暗;(2)用电流表测灯泡的电流 (灯泡的电阻约为10Ω),电压表测灯泡两端的电压。
李明检查电路连接无误后,闭合开关,测得灯泡的电流和电压如图13甲、乙所示,则通过灯泡的电流是 A,灯泡两端的电压是 V。
(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
答案:9.(1)ab;gh (2)较小(小);灯泡的实际功率太小(通过灯泡的电流太小或灯泡两端的电压太小)(3)B
7.(2014济宁)李明想用图13所示的器材,设计一个可以调节小灯泡亮度的电路。请你用笔画线代替导线,帮李明把图中的器材连接起来。
要求:(1)滑动变阻器的滑片向右滑动时,灯泡的亮度变暗;(2)用电流表测灯泡的电流 (灯泡的电阻约为10Ω),电压表测灯泡两端的电压。
李明检查电路连接无误后,闭合开关,测得灯泡的电流和电压如图13甲、乙所示,则通过灯泡的电流是 A,灯泡两端的电压是 V。
8.(2014成都)为了探究“在忽略温度影响的情况下,同一种材料的导体电阻大小与导体长度、横截面积的关系”,小李和小赵同学共同设计了图19(甲)所示的电路,其中M、N间可接入待研究的电阻丝。实验室提供的电阻丝的电阻均不超过10Ω,其规格见表格一.提供的其他器材见表格二。
表格二
(1)小李和小赵首先要进行“导体电阻大小与导体长度的关系”的探究,探究中他们应该选用的是序号为_______的三根电阻丝。
在正确选择电阻丝后,他们又选择了两个变阻器中的一个,接着连接好电路,闭合开关进行实验。实验中他们发现变阻器的滑片从右端a向左端b滑动直到接近b的过程中,电流表和电压表虽有示数,但示数很小且几乎无变化。针对上述现象,小李和小赵交流了各自的看法,并提出了改进意见【见图19(乙)】。 你的看法和改进意见是:_______
在听取意见并改进后,他们通过实验得出了正确结论。
(2)小李和小赵接着进行了“导体电阻大小与导体横截面积的关系”的探究,在探究中他们选用的是序号2、3和序号_______的三根电阻丝。
在实验中,他们正确操作,并对测量的数据进行了适当的处理,分别作出了图19(丙)所示的这三根电阻丝的I-U关系图象。
由图19(丙)可知,序号2的电阻丝的电阻是_______Ω
分析图19(丙),可以初步得出的探究结论是:_______
9(2014盐城)在探究影响导体电阻大小的因素时,甲、乙两位同学作出如下猜想:
甲:导体的电阻与导体的长度有关;
乙:导体的电阻与导体的材料有关。
(1)某同学要验证上述猜想,设计了如下电路。
请你根据电路图连接实物。
(2)如要验证上述乙同学的猜想,则应该选用________两根电阻丝(填编号):
(3)实验时如果电流表坏了,请利用余下器材,设计实验,验证上述甲同学的猜想
①简要说明设计的原理:
②在虚线框中画出实验电路图,注明所选用电阻丝的编号
(电阻丝符号用 表示)。