初中物理影响电阻大小的因素实验题

同学们在做电学实验时，发现2B、HB铅笔芯的软硬不同，其实验效果亦不同．他们猜想铅笔芯的电阻可能与其软硬程度有关．于是同学们做实验来检验其猜想是否正确．
（1）林清同学的设计思路如图所示，请指出她设计中的错误和不足．

（2）伟鹏同学说：“不如直接用‘伏安法’测量它们的电阻进行比较”．请你写出他的实验方案．要求：
①画出电路图；（铅笔芯用“”表示）
②写出实验步骤；
③进行分析论证．

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，他们设计了如下图所示的装置，将电路中的a、b两金属片分别插入甲、乙、丙、丁溶液中（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分别插入甲、乙溶液中可探究猜想________（填序号），为了探究猜想②，应将金属片a、b分别插入________溶液中．
（3）将金属片a、b分别插入乙、丁溶液中，若l_乙≠l_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）．

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．

（1）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________．
（2）为粗略判断a、b两点间导体电阻的大小，可观察________________．
（3）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________________．

在探究影响导体电阻大小的因素时，小明作出了如下猜想：
导体的电阻可能与①导体的长度有关、②导体的横截面积有关、③导体的材料有关．
实验室提供了4根电阻丝，其规格、材料如下表所示．
（1）按照图1所示“探究影响导体电阻大小因素”的实验电路，在M、N之间分别接上不同的导体，则通过观察________________________来比较导体电阻的大小．
（2）为了验证上述猜想①，应该选用编号________两根电阻丝分别接入电路进行实验．
（3）分别将A和D两电阻丝接入电路中M、N两点间，电流表示数不相同，由此，初步得到的结论是：当长度和横截面积相同时，导体电阻跟________________有关．
（4）要进一步研究导体材料的导电性能，就需要测量导体的电阻，小明的实验方案和操作过程均正确，两表的连接和示数如图2所示．但通过观察发现电流表指针偏转过小，这样会导致实验误差________，解决这一问题的措施是_____________________________________．
图1．
图2．

在“探究导体的电阻跟哪些因素有关”的实验中：
（1）甲同学的猜想是：①电阻可能与导体的材料有关．
乙同学的猜想是：②电阻可能与导体的温度有关．
丙同学的猜想是：③电阻可能与导体的横截面积有关．
根据你掌握的电学知识，你认为：④电阻还与________有关．
（2）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．选用金属丝A和B进行实验，可以探究________（选填“甲”“乙”或“丙”）同学的猜想．要想探究猜想①应该选用________（选表格中金属丝的字母代号）两根金属丝进行实验．在此实验中运用了________的方法．

金属代号	材料	长度/m	横截面积/mm^2
A	金属甲	1	0.2
B	金属甲	1	0.1
C	金属乙	1	0.1
D	金属乙	0.5	0.1

 

人类在探索自然规律的过程中，总结出了许多科学研究方法，如：“控制变量法”、“等效替代法”、“类比法”、“转换法”、“理想模型法”、“科学推理法”等。
（1）下面是初中物理中的几个研究实例：①研究通过导体电流与导体的电阻的关系时，让导体两端的电压保持不变；②研究磁场时，引入“磁感线”；③研究动能与速度的关系时，让物体的质量保持不变；④研究电流时，把电流比作水流。其中，采用了相同研究方法的是（ ）
A．①和②                            B．①和③
C．②和④                            D．③和④
（2）下面的几幅图运用了_________的方法说明分子也具有动能和势能。

（3）在“探究导体的电阻跟哪些因素有关”的实验中。同学们提出了下列几种猜想：
猜想1：电阻可能与导体的长度有关；
猜想2：电阻可能与导体的横截面积有关；
①根据你掌握的电学知识，你认为猜想3：电阻还与___________有关。

序号	材料	长度	横截面积
1	锰铜合金丝	L	S
2	镍铬合金丝	L	S
3	镍铬合金丝	L	2S
4	镍铬合金丝	2L	S

②小明设计了如图所示的电路图，在A、B间接入下表中待研究的电阻丝（电阻丝用电阻符号表示），电源电压U恒定。

若电阻受温度的影响可以忽略，要探究猜想1，应该控制__________和__________不变；要探究猜想2，应该选用电阻丝__________和电阻丝__________（填电阻丝的序号）进行对比实验。
③甲同学也利用以上的电路和电阻丝对猜想2进行了探究。甲同学的实验探究如下：
实验：先在A、B间接入电阻丝2，闭合开关S，记录电流表的示数为I₁；然后在A、B间接入电阻丝4，闭合开关S，记录电流表的示数为I₂；发现：I₁≠I₂。
分析：由于电阻丝2和4的横截面积不变，而两种情况下电路中电流的大小不等，所以电阻与导体的横截面积无关。
结论：猜想2是错误的。
对甲同学的实验探究，你认为他的实验方法是__________（正确/错误）的，请具体指出他的错误是：__________________，根据他的实验和他的分析思路还可得出：__________的结论，这个结论是__________（正确/错误）的。

铅笔芯主要成分是石墨，笔芯软硬程度不同的铅笔其用途不同，例如作图用6B软铅笔，写字用软硬适中的HB铅笔，制图用6H硬铅笔。铅笔芯是导体，小张同学猜想铅笔芯电阻大小可能与其软硬程度有关。小张选择干电池、软硬程度不同的铅笔芯、小灯泡、开关、导线，设计实验对这个问题进行了探究。

(1)小张同学选取软硬程度不同的铅笔芯进行研究时，应考虑到它们的              和         因素是相同的；
(2)若图乙中铅笔芯的硬度比图甲中大，开关闭合后，小张根据观察到的小灯泡的亮度情况，可确定乙图中铅笔芯的电阻      （选填“大”或“小”）；
(3)小张想借助电阻箱，用“替代法”较准确的测出铅笔芯的电阻。除了上述器材和电阻箱外，只需           就可以用替代法测出铅笔芯的电阻了。

某实验小组在“探究影响导体电阻大小的因素”的实验中，把在实验中所用导体的相关数据填写到了下表中：

材料	镍铬合金丝	镍铬合金丝	锰铜合金丝	锰铜合金丝
长度l/m	1.0	1.0	1.0	0.5
横截面积S/mm^2	1.2	2.4	1.2	1.2

（l）要探究导体电阻大小与材料是否有关，应选用                    相同的两根合金丝进行实验；
（2）如图所示，将所选的合金丝依次接在a、b两点间，闭合开关后，可以根据电流表的示数的变化，间接得到各合金丝电阻大小关系，这种研究问题的方法叫做__________。（选填“控制变量法”、“等效替代法”或“转换法”）

在温度一定的条件下，做“研究决定导体电阻大小因素”的实验，采用了控制变量的方法。下表给出了实验中所用到的导体的情况。

导体代号	A	B	C	D	E	F	G
长度（m）	1.0	0.5	1.5	1.0	1.2	1.5	0.5
横截面积（mm^2）	3.2	0.8	1.2	0.8	1.2	1.2	1.2
材料	锰铜	钨	镍铬丝	锰铜	钨	锰铜	镍铬丝

选择C、F两根导体进行对比，是为了研究导体电阻大小与____________是否有关；选择C和_______（填写导体的代号）两根导体进行对比，是为了研究导体电阻与长度的关系；为了研究导体电阻与横截面积的关系，应选择的两根导体是__________（填写导体的代号）。

在温度一定的条件下，做“研究决定电阻大小因素”的实验时，采用了_______的方法，即每次选用两根合适的导线，测出通过它们的电流，然后进行比较得出结论。下表给出了实验中所用到的导线的情况。

⑴为了研究导线电阻与材料是否有关，应选用的两根导线是A和    。
⑵为了研究导线电阻与长度是否有关，应选择的两根导线是B和     。
⑶为了研究导体电阻与横截面积是否有关，应选择的两根导线是C和     。

在探究“导体的电阻跟哪些因素有关”的问题时，老师引导同学们做了如下实验：

（1）猜想：导体电阻可能与导体材料、横截面积、________等有关．
（2）实验时，同学们用图甲的实验装置分别把a、b、c、d四根金属丝接入电路A、B两点之问，探究情况如下表：当选用_______两根金属丝，可探究导体电阻跟导体横截面积的关系，得到的结论是：_________________________________．

序号	材料	长度/m	横截面积/mm^2	灯泡亮度
a	铜丝	1	1	较亮
b	镍铬合金丝	1	0.5	最暗
c	铜丝	1	0.5	较暗
d	铜丝	0.5	1	最亮

（3）如图乙的实验，可探究导体电阻与______________的关系．
（4）实验中，是通过观察灯泡亮度来比较电阻大小的，这种方法在物理学中称之为_____法。

在温度一定的条件下，做“研究决定电阻大小因素”的实验时，采用了          的方法，即每次选用两根合适的导线，测出通过它们的电流，然后进行比较得出结论。下表给出了实验中所用到的导线的情况。

导体代号	A	B	C	D	E	F	G
材料	锰铜	钨	镍铬丝	锰铜	钨	锰铜	镍铬丝
长度(m)	1.0	0.5	1.5	1.0	1.2	1.5	0.5
横截面积(mm)^2	3.2	0.8	1.2	0.8	1.2	1.2	1.2

⑴为了研究导线电阻与材料是否有关，应选用的两根导线是       。
⑵为了研究导线电阻与长度是否有关，应选择的两根导线是       。
⑶为了研究导体电阻与横截面积是否有关，应选择的两根导线是     。

在做决定电阻大小的因素实验时，提供的导线见下表

导线代号	A	B	C	D	E
长度（m）	1.5	1.5	1.5	1.0
横截面积（mm^2）	1.2	2.4	1.2	1.2
材料	锰铜	镍铬丝	镍铬丝	镍铬丝

（1）为了研究电阻与导体横截面积有关，应选用的两根导线是      。
（2）若选用的两根导线是A和C， 是为了研究电阻与      有关。
（3）小明想再增加一根导线E，利用D和E研究电阻与导体长度有关，请在表中填上适当的内容。
（4）本实验采用了                 法。

在实验探究中，经常可以用同样的实验装置完成不同的探究课题。如图所示，两电阻丝串联在电路中，将其放入同样大小的锥形瓶中，可以对瓶中液体加热。现有如下课题：
A．探究通电导体产生的热量与电阻大小的关系
B．探究不同物质的吸热能力
C．探究导体电阻的影响因素
（1）如果两瓶中电阻丝电阻大小相等，锥形瓶中装着相同质量的水和煤油，则可以探究课题      。（填课题对应的字母）。该实验中，用     间接反映不同物质吸收的热量多少。
（2）如果锥形瓶中都装有等质量的水，但电阻丝的阻值不同，则可以探究课题     。（填课题对应的字母）。实验发现，甲瓶温度计示数升高快，表明该实验条件下，导体的电阻越大，电流产生的热量越     。
（3）在探究课题C时，选择材料、长度相同的电阻丝接入装有等质量煤油的锥形瓶中，可以用来探究导体电阻大小与导体的     是否有关。

某实验小组探究金属丝电阻大小与长度的关系，他们取一段粗细均匀的金属丝拉直连接在A、B接线柱上，在金属丝上安装一个可滑动的金属夹P。实验室还提供了下列器材：电压表、电流表、电池组（电压3V）、滑动变阻器（20Ω 2A）、刻度尺、开关和导线若干。

（1）为了测量AP段的电阻R，他们连接了如图甲所示的电路，请用笔画线代替导线，把图中还没有连接的一根导线接上，使电路完整。
（2）闭合开关前，将滑动变阻器的滑片移至变阻器的最   （选填“左”或“右”）端。
（3）某次实验中测得电压表的读数为2.1V，电流表指针偏转如图乙所示，则电流表的读数为I=     A，此时金属丝的电阻R=     Ω。
（4）实验中移动金属夹P，分别测得AP段的长度l和对应的电阻值R，数据如下表：

l/cm	30	40	50	60	70	80
R/Ω	2.1	2.8	3.5	4.2	4.9	5.6

分析表中数据，可知     。
（5）小虎同学认为，由于电源电压没有超过电压表所选量程的最大值，因此在闭合开关前，可以将变阻器的滑片置于任意位置。你认为他的想法是     （选填“正确”或“错误”）的，理由是：     。