初中物理影响电阻大小的因素实验题

某科学兴趣小组在探究影响导体电阻大小及灯泡亮暗的因素时。做了如甲图所示的实验：将鳄鱼夹从较长的镍铬合金丝的 $A$ 端逐渐滑向 $B$ 端时，发现电流表示数逐渐增大，同灯泡逐渐变亮。

（1）通过实验可得出结论：导体的电阻大小与 　　有关；灯泡的亮暗与通过灯泡的电流大小有关。

（2）小明认为决定灯泡亮暗的因素只是电流大小，请你设计一个实验来否定小明的观点（只需在相应的方框内画出电路图）。

实验材料：两个不同规格的灯泡 $L_1$ 和 $L_2$ ，电池组、开关 $S$ 及导线若干。

（3）接下来，小明又做了如下实验：将整条镍合金丝 $\mathit{AB}$ 接入电路，闭合开关，然后用大功率吹风机先对镍铬合金丝吹一段时间热风，再改用冷风档对镍铬合金吹冷风。在整个过程中观察电流表示数的变化情况，小明所做的这一实验基于的假设是 　　。

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）．

（1）如图1所示，是“探究影响导体电阻大小因素”的实验装置：

编号	材料	长度/m	横截面积/mm^2
A	镍铬合金	0.5	0.5
B	镍铬合金	1.0	0.5
C	镍铬合金	0.5	1.0
D	锰铜合金	0.5	0.5

①实验中通过电流表示数比较电阻丝电阻的大小，小灯泡的作用是　                                                             　。

②要探究导体电阻与导体材料是否有关，应将　       　两根电阻丝接入电路中。

③若将A、C两根电阻丝接入电路中，电流表的示数不同，初步得到的结论是：当材料和长度相同时，导体的电阻跟　               　有关。

④小明把一根白炽灯的钨丝接入电路，并用酒精灯加热，发现小灯泡的亮度逐渐变暗，得出导体的电阻还可能跟　           　有关的结论。

（2）为了探究电磁铁磁性强弱跟哪些因素有关，同学们用漆包线（表面涂有绝缘漆的导线）绕在大铁钉上，制成简易的电磁铁，如图2所示，用此装置去吸引大头针。

①实验中通过电磁铁　                      　，判断电磁铁磁性的强弱。

②比较　       　两图可知：线圈匝数相同时，电流越大磁性越强。

③根据图丁可以得出的结论是　                                         　。

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．

如图是“测量小灯泡电阻”的电路图：

（1）连接电流表时，应将电流表上标有“+”号的接线柱与导线　　相连（选填“a”或“b”）；

（2）连接完电路后，闭合开关，观察到小灯泡不发光，电流表无示数，而电压表有示数且接近电源电压，则电路出现的故障可能是小灯泡　　（选填“短路”或“断路”）；

（3）实验中测得的数据如下表：

实验次数	1	2	3	4	5
电压U/V	2.5	2.0	1.5	1.0	0.5
电流I/A	0.28	0.25	0.22	0.20	0.16
小灯泡的电阻R/Ω	8.9	8.0	6.8	5.0	3.1

分析实验数据，你认为导致同一个小灯泡在不同电压下电阻值不同的原因是灯丝的　　不同。

某班同学分成两个小组做了以下不同的实验：

（1）第一小组观察小灯泡的亮度与实际功率的关系，小灯泡的额定电压为 $2.5V$实物电略连接如图所示。

①开关闭合后，会发现　　（选填“电压表”或“电流表” $)$的指针反偏；

②将错误连接改正后，闭合开关，调节滑动变阻器，使电压表的示数为 $0.2V$时，发现灯泡不亮，你认为其原因是　　（填写选项前的字母序号）

$A$：小灯泡断路 $B$：小灯泡的实际功率太小

③继续调节滑动变阻器，使电压表的示数为 $2.5V$，灯泡正常发光，电流表的示数为 $0.30A$；再调节滑动变阻器使电压表的示数达到 $3.0V$，灯泡强烈发光，此时灯泡的实际功率　　（选填“小于”或“等于”或“大于” $)1.08W$。

（2）第二小组测量额定电压为 $3.8V$的小灯泡的额定功率，采用如甲所示的电路图，其中电源电为 $4.5V$， $R=10\Omega$。

①闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，使电流表的示数为　　 $A$，灯泡正常发光；

②保持滑动变阻器滑片的位置不变，断开开关，将电流表改接到灯泡所在的支路，与灯泡串联，闭合开关后，电流表的示数如图乙所示，则此时通过灯泡的电流为　　 $A$；

③灯泡的额定功率为　　 $W$。

在"探究影响电阻大小的因素"的实验中，某实验小组同学利用如图所示的电路分别对"导体电阻跟它的材料、长度、横截面积有关"的猜想进行实验验证。实验中使用4根电阻丝，其规格、材料如表所示。

编号	材料	长度/m	横截面积/mm ^2	电流大小/A
A	锰铜合金	0.5	0.8	0.40
B	镍铬合金	0.5	0.8	0.32
C	镍铬合金	0.5	0.4	0.16
D	镍铬合金	1.0	0.4	0.08

（1）实验中通过观察 　       　来比较电阻的大小，此过程用到的研究方法是 　    　。

（2）分别将C、D两根合金丝接入电路，可初步探究出的结论是 　                   　。

（3）分别将 　      　（填编号）两根合金丝接入电路，可初步探究出的结论是：导体的材料、长度相同时，横截面积越小，电阻越大。

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。

如图所示，在探究影响导体电阻大小因素的实验中，导线a、b、c粗细相同，b、d粗细不同；a、b、d长度相同

（1）该实验是通过观察　　的示数间接比较导线电阻的大小。

（2）选用导线a、b分别接入电路中，是为了探究电阻大小跟导体的　　有关。

（3）选用导线b、c分别接入电路中，是为了探究电阻大小跟导体的　　有关。

（4）选用导线    分别接入电路中，是为了探究电阻大小跟导体的横截面积有关。

（5）影响导体电阻大小因素除了上述因素外，还可能跟　　有关。

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”）

（1）为探究影响电阻大小的因素，甲同学利用同一种合金材料的 $a$、 $b$、 $c$三条电阻丝进行实验， $a$、 $b$长度相同， $b$、 $c$粗细相同，如图1所示。连接电路，分别接通 $a$、 $b$、 $c$，电流表的三次示数如图2所示，根据示数可以得出以下结论：

①比较 $a$、 $b$两次电表示数，可以得出电阻大小跟导体 　有关。

②比较 $b$、 $c$两次电表示数，可以得出电阻大小跟导体　　有关。

③由实验可以得出：三个电阻丝阻值从大到小关系是　　。

（2）乙同学利用这套实验器材试图对电热与电阻的关系进行探究：

①考虑到没有计时工具，他用小木棍蘸取等量蜡烛油分别粘放在 $a$、 $b$、 $c$电阻丝的中点处，然后使 $a$、 $b$、 $c$电阻丝能同时通电发热。乙同学是想利用　　来反映电阻丝发热量的大小。

②乙同学选择的电路图如图3所示，采取的是三个电阻丝　　（选填“串联”或“并联” $)$的连接方式，请你将未完成的电路连线补充完整。

③接通电路，观察到小木棍掉落的先后顺序是　　。

结合实验现象和甲同学实验得到的电阻大小关系，乙同学推测出：通电时间相同的情况下，电阻大的电阻丝产生的电热　　（选填“多”或“少” $)$，发现该结论与已学的焦耳定律不符。请你帮助他进行解释：在相同的通电时间内，当　　时，电阻大的电热就多；当　　时，电阻大的电热就少。