初中物理影响电阻大小的因素实验题

【浙江省绍兴市2015年中考科学试题物理部分】为了探究“铅笔芯的电阻随温度的变化规律”小明设计了如图电路，电源电压恒定，R₀为定值电阻。
（1）在本实验中电阻R₀的作用是     。
（2）小明检查电路后认为电路设计存在问题，实验过程中没有保持铅笔芯两端的电压相同，无法判断其电阻变化。小明的观点是否正确，理由是     。
（3）闭合开关后用酒精灯对铅笔芯进行加热，每隔10秒记录一次

实验次数	1	2	3	4
电流/A	0.16	0.19	0.21	0.22

由此可以得出：铅笔芯的电阻随温度的升高而     。

现有一个电器元件R，为了探究其电阻随温度变化的规律，采用了如图所示的实验电路．用滑动变阻器R₀改变电路中的电流，随着R两端电压的增大，R的温度升高．若忽略滑动变阻器R₀的电阻随温度变化的因素，测得通过电器元件R的电流与加在它两端的电压值，测量的数据如表所示．

U/V	0.40	0.60	0.80	1.00	1.20	1.50
I/A	0.20	0.45	0.80	1.25	1.80	2.81

（1）根据表中数据，可以得出该电器元件的电阻R随温度的变化规律是      ．
（2）已知电路中的电源两端电压为3V，闭合开关后，当电流表示数为0.80A时，滑动变阻器R₀的电功率为      W．

某物理兴趣小组想利用如图所示的装置比较铝和某种合金材料的导电性能．

（1）他们应该选用_______和长度都相同的铝丝和合金丝．
（2）在两个相同烧瓶分别装入等质量的媒油．接通电路后，他们发现甲烧瓶中煤油的温度比乙烧瓶中煤油的温度升高得慢，这说明_______丝的导电性能较强．

在探究导体电阻大小与哪些因素有关的实验中，采用了“控制变量”的方法．下表是某实验小组在实验中所用导体的相关物理量的记录：

导体编号	A	B	C	D
长度（m）	1.0	1.0	1.0	0.5
横截面积（mm^2）	1.2	1.2	2.4	1.2
材料	镍铬丝	锰铜丝	镍铬丝	镍铬丝

①要探究导体电阻大小与长度是否有关，应选用________________两根导体；
②选用A、C两根导体，探究的是导体电阻大小与导体的________________是否有关．

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。