实验18—探究电阻大小的影响因素实验(原卷版)

观察与思考观察：下图是我们常用的导线１、生活中常见的导线多是铜心和铝心，为什么不用铁心？２、为什么有的导线比较粗？有的导线比较细？它们都与哪些用电器连接？３、为什么有的电炉丝长？有的电炉丝短？问题与猜想提出问题：导体的电阻与什么因素有关?做出猜想：根据以上分析，电阻可能与导体的材料粗细长度温度_____、______、____、_____ 有关。

在猜想中电阻的大小可能和三个物理量有关，要研究电阻的大小可能和其中一个物理量是否有关时，要采用什么样的研究方法？制定计划分析：在判定一个因素对电阻的影响时，在实验时应该保持其他因素不变，这样才可能观察出这个因素是不是影响因素（控制变量法）制定计划在验证导体材料不同时电阻的情况，需要保证其他条件一样，如温度、粗细、长短、导体两端电压等都相同。

同样在判定导体的粗细和长短不同时的电阻，一样需要保证其他条件一样。

根据以上分析，请制定本次实验计划实验器材：导线，电流表，开关，电源，长度和粗细都相同的锰铜丝和镍铬丝各一根，粗细相同但长度为原来一半的镍铬丝一根，长度相同但横截面为原来２倍的镍铬丝一根实验步骤：１按下图所示装置连好线路２把导线分别接在长短和粗细都相同的锰铜丝和镍铬丝两端，记录电流表的示数。

３再把导线接在长度减半的镍铬丝上，记录电流的示数。

４再把导线接在长度不变，粗细增大到２倍的镍铬丝上，记录电流表示数。

进行实验[实验方案一]探究导体电阻与材料的关系。

长度粗细温度控制的不变量有＿＿、＿＿、＿＿。

探究导体电阻与材料的关系你会选择哪两根导体做实验？导体电流表示数电阻大小甲(锰铜)乙(镍铬)实验结果：长度、粗细相同的导体，电阻大小与材料有关。

探究导体电阻与材料的关系。

[实验方案一]控制的不变量有＿＿、＿＿、＿＿。

长度粗细温度大小小大[实验方案二]探究导体电阻与长度的关系。

材料粗细温度控制的不变量有＿＿、＿＿、＿＿。

探究导体电阻与长度的关系你会选择哪两根导体做实验？导体电流表示数电阻大小乙(1米)丙(0.5米)[实验方案二]探究导体电阻与长度的关系。

第十五章探究电路专题训练实验探究题一、探究影响电阻大小的因素（一）典例解析【例题】（2018•湖州）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：两个不同规恪的灯泡L1和L2，电泡组、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。

【分析】（1）将鳄鱼夹从较长的镍铬合金丝的A端逐渐滑向B端时，AB接入电路的长度发生了变化，而导体的材料和横截面积相同，通过电流表示数的变化判断电阻的变化，从而得出导体电阻与长度的关系；（2）探究决定灯泡亮暗的因素是否只与电流有关，应使电流相同而其它条件不同，观察灯泡的亮度是否相同；（3）实验中，导体的材料、长度和横截面积相同，只改变了导体的温度，观察电流表示数是否变化，可得出电阻的大小是否与温度有关。

【解答】解：（1）将鳄鱼夹从较长的镍铬合金丝的A端逐渐滑向B端时，电阻丝接入电路中的长度变短了，发现电流表示数逐渐增大，同灯泡逐渐变亮，这说明导体的电阻减小了，即电阻大小与导体的长度有关；（2）实验中，可以将两个不同规恪的灯泡L1和L2组成串联电路，此时通过两灯的电流是相同的，然后通过观察灯泡的亮度来验证小明的观点；如图所示：（3）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，此时会改变导体的温度，根据电流表示数变化可以得出电阻大小与温度的关系；故小明所做的这一实验基于的假设是导体的电阻与温度有关。

探究电阻的大小与哪些因素有关实验Prepared on 22 November 20201．如图中甲所示是“探究电阻的大小与哪些因素有关”的实验电路图，它们的材料、长度、横截面积的情况如图乙所示，（1）为粗略判断a、b两点间导体电阻的大小，可观察_________．（2）若实验中要究体的电阻与长度的关系，应选择_________（选填字母代号）．（3）若选择A、B，可研究导体的电阻与_________的关系．（4）若选择B、C，可研究导体的电阻与_________的关系．（5）在其他物理问题的学习中我们也常用到上述类似的研究方法，这种研究方法称为_________．（6）小雨同学为了探究温度对电阻的影响，他对实验做了如图丙的改进，用酒精灯给线圈加热．A．观察到随着线圈的温度升高，灯泡渐渐变暗，电流表的示数_________．B．通过实验得出的结论：金属导体的电阻随温度的升高而_________．C．在家庭电路中，刚打开电灯时，灯泡容易烧坏，原因是：_________．A．刚开灯时灯丝的温度低、电阻小、电流小；B．刚开灯时灯丝的温度低、电阻小、电流大C．刚开灯时灯丝的温度低、电阻大、电流小；D．刚开灯时灯丝的温度高、电阻大、电流小．（7）要探究导体电阻大小与长度是否有关，应选用_________两根导体；要探究导体电阻大小与横截面积是否有关，应选用_________两根导体；要探究导体电阻大小与材料是否有关，应选用_________两根导体．这种研究物理问题的方法叫_________．（8）由电路图可知，该小组同学是通过观察_________来判断电阻的大小的，这种方法叫_________．在我们学过的知识中，哪些实验也用到了这种方法请你举一例说明：_________．（9）小红和小明仔细观察实验电路后，分别提出了以下建议：小红：应该将灯泡换成电流表，这样更好比较电阻丝的阻值大小小明：应该在电路中再串联一个电流表，你同意_________的观点，理由是_________．。

“影响电阻大小的因素”练习一．选择题（共15小题）1．两条长度相等，横截面积不相等的铜导线，串联在电路里，则粗的铜导线（）A．对电流的阻碍作用大B．对电流的阻碍作用小C．通过的电流要大D．通过的电流要小2．在“探究影响导体电阻大小的因素”的活动中，小李发现实验器材中金属丝只有一根，其他器材足够．如果要他完成下面的一些实验探究活动，其中他不可能完成的是（）A．探究导体电阻与长度的关系B．探究电阻大小与横截面积的关系C．探究导体电阻与材料的关系D．探究导体电阻与温度的关系3．ab和cd是由同种材料制成的长度相同、横截面积不同的两端导体（S ab＜S cd），将它们并联后连入电路中，这两端导体两端的电压及通过它们的电流的大小关系是（）A．U ab＞U cd，I ab＜I cd B．U ab=U cd，I ab＞I cdC．U ab＜U cd，I ab＜I cd D．U ab=U cd，I ab＜I cd4．在学习电阻时，某小组同学分别把长度和粗细都相同的铜、铁、铝（ρ铜＞ρ铁＞ρ铝）长导线接在同一电源两端，测得通过它们的电流如图所示，以下假设最合理的是（）A．导体的电阻与导体的种类有关B．导体的电阻与导体的密度有关C．导体的电阻与导体的长度有关D．导体的电阻与导体的温度有关5．如图所示，AB和BC是由同种材料制成的长度相同、横截面积不同的两段导体，将它们串联后连入电路中．比较通过它们的电流的大小，有（）A．AB段电阻大，电流小B．BC段电阻大电流大C．AB段电阻大，电流与BC段相等D．BC段电阻大电流与AB段相等6．关于导体的电阻，下列说法中正确的是（）A．根据公式R=可知，导体两端的电压、通过导体的电流决定导体电阻的大小B．当温度一定时，长度不同的两条镍铬合金导线，它们的电阻相等，则长度较长的导线横截面积较大C．忽略温度的影响，导体电阻的大小由导体的长度和横截面积决定D．忽略温度的影响，两根长度相同的铝导线，电阻一定相等7．一根铜导线的电阻为R，要使电路中的电阻变为4R，以下方法可行的是（）A．将铜导线对折起来，接在电路中B．将铜导线用拉丝机拉长至原来2倍C．将同样长，同样粗的铝导线代替铜导线接在电路中D．将两根相同的铜导线连起来二．填空题（共5小题）8．如图所示，粗细、长短都相同的铜丝和铁丝分别连入电路中，闭合开关后，观察到电路中小灯泡的亮度不同，这个现象说明了．9．小东同学在做课外小实验时，需要10Ω的电阻一个，但实验室里没有10Ω的电阻，实验室里有1.2m长的电阻丝，经过测量，这根电阻丝的电阻为30Ω，则他可以在这根电阻丝上截取cm长的一段就可使用．“影响电阻大小的因素”练习1.答案：B解答：（1）两条铜导线的长度相等，由可知，电阻的大小和长度成正比，和横截面积成反比，很显然粗铜线电阻小，电阻小，对电流的阻碍作用就小，故A不正确，B正确；（2）串联电路各处电流相等，故两条铜线通过的电流相等，故C、D不正确；故选B．2.答案：C.解答：要探究电阻的大小与材料、横截面积、长度之间的关系，需要用控制变量法．因为实验器材中的电阻丝只有一根，所以材料只有一种，不能改变，所以不能研究电阻与材料之间的关系．故选C．3.答案：D解答：因两电阻并联，故通过两部分导体的电压相等，同时AB和BC是由同种材料制成的长度相同、横截面积不同的两端导体，S AB＜S CD，所以AB段电阻大；再由欧姆定律可以知道在并联电路中，电流的分配与电阻成反比可以得出结论。

《探究影响电阻大小的因素》 姓名： 一、 探究：导体材料对电阻大小的影响：（两图中灯泡的规格相同） 实验条件：选用长度、横截面积、温度完全相同的铜丝、镍铬合金丝 比较图1和图2： 在其他条件相同的条件下，图1中，灯泡的亮度较 （填“亮”或“暗”）， 电流表的读数较 （填“小”或“大”）表明：在其他条件相同的条件下，铜丝对电流的阻碍作用较 ；镍铬合金丝对电流的阻碍作用较 。

（填“小”或“大”） 导体的电阻与导体的 有关。

二、 探究：导体长度对电阻大小的影响：（两图中灯泡的规格相同） 实验条件：选用粗细相同、长度不同的两根镍铬合金丝比较图1和图2：在其他条件相同的条件下，图2中，灯泡的亮度较 （填“亮”或“暗”），电流表的读数较 （填“小”或“大”）表明：在材料、粗细相同的条件下，长度较长的镍铬合金丝对电流的阻碍作用较 ；（填“小”或“大”） 长度较短的镍铬合金丝对电流的阻碍作用较 。

（填“小”或“大”）导体的电阻与导体的 有关。

（相同条件下，长度越长，电阻越 ） 图1 图2图2图1三、 探究：导体横截面积对电阻大小的影响：（两图中灯泡的规格相同） 实验条件：选用长度相同、横截面积不同的两根镍铬合金丝 比较图1和图2：在其他条件相同的条件下，图1中，灯泡的亮度较 （填“亮”或“暗”），电流表的读数较 （填“小”或“大”）表明：在材料、长度相同的条件下，较粗的镍铬合金丝对电流的阻碍作用较 ；较细的镍铬合金丝对电流的阻碍作用较 。

导体的电阻与导体的 有关。

（相同条件下，横截面积越大，电阻越 ） 四、 探究：导体温度对电阻大小的影响：（两图中灯泡的规格相同） 实验条件：相同的钨丝，改变它的温度比较图1和图2：在其他条件相同的条件下，图2中，灯泡的亮度较 （填“亮”或“暗”），电流表的读数较 （填“小”或“大”）表明：在材料、长度、横截面积相同的条件下，温度较低的钨丝对电流的阻碍作用较 ；温度较高的钨丝对电流的阻碍作用较 。

专题5：探究决定电阻大小的因素“探究决定电阻大小的因素”实验是电阻一节的重要内容，通过实验能正确的理解电阻是导体本身的一种性质，决定电阻大小的几个因素，为学习后面的电学内容打下坚实的基础。

因此，在中考中也是常考的热点。

主要考查电路的连接、电路故障、电流表的读数、实验数据分析和处理，实验结论等内容。

1、原理：在电压不变的情况下，通过电流变化（或灯泡亮度的变化）来判断电阻的变化。

2、实验电路和电路图：3、实验方法：（1）转换法：实验时通过电流表的示数或小灯泡的亮度反映导体电阻的大小；（2）控制变量法：①在探究电阻的大小与材料的关系时，保持电阻的长度、横截面积大小不变；②在探究电阻的大小与电阻的长度关系时，保持电阻的材料和横截面积大小不变；③在探究电阻的大小与电阻的横截面积关系时，保持电阻的材料和长度大小不变。

4、实验设计及记录表格：把电阻丝A、B、C、D分别接入M 、N 两点间，读取电流表的示数或观察灯泡的亮度来判断电阻的大小。

5.进行实验，将数据入表格中，并得出结论：： （1）比较A 和B:导体的电阻跟导体的材料有关。

（2）比较B 和D ：同种材料，横截面积相同的导体，长度越长，电阻越大。

（3）比较B 和C ：同种材料，长度相同的导体，横截面越大，电阻越小。

结论：导体的电阻是导体本身的一种性质，导体电阻的大小不仅与材料有关，还与其长度和横截面积有关，还与导体的温度有关。

用公式表示是：SLR ρ=，L 表示长度，S 表示横截面积，ρ表示导体的电阻率（1m 长、1mm 2的导线在室温时的电阻值），与材料有关。

6.交流讨论：（1）电阻的大小是通过电流表示数的大小（或灯泡的亮度）来反映的，这里采用的是转化法。

（2）串联一个灯泡的作用：一是保护电路，二是通过灯泡的亮度来反映电阻的大小。

（3）只串联灯泡，不串联电流表，虽然也能通过灯泡的亮度判断电阻的大小，但当电路中电阻变化不大时，只凭灯泡的亮暗不易区分。

主题三电学专题题型26电学热门实验专项（原卷版）题型归纳题型一探究串、并联电路中各处电流的关系题型二探究影响导体电阻大小的因素题型三探究电流与电压、电阻的关系题型四伏安法测电阻题型五测量小灯泡的电功率题型六探究影响电流通过导体时产生热量的因素题型一探究串、并联电路中各处电流的关系1．（2022•大连）某同学在探究“串联电路电流的特点”时，将两个规格不同的小灯泡L 1、L 2串联起来，实验电路图如图甲所示。

（1）根据实验电路图，用笔画线将图乙中的实物连接起来，电流表测A 处电流。

（2）该同学连接好电路后，用开关“试触”观察到电流表指针迅速偏转到零刻线左侧，则他连接的电路存在的问题是。

（3）正确连接电路后，闭合开关S ，发现L 1灯不发光，L 2灯发光。

该同学猜想可能是L 1灯被短接了。

他拿来一根导线进行检验，根据看到的现象判断出他的猜想是错误的。

①请写出他检验时的做法及观察到的现象。

做法：。

现象：。

②请你对L 1灯不发光提出一个合理的猜想：。

2．（2022•桂林）小桂和小林在“探究并联电路中电流的规律”的实验中：（1）他们按如图甲的电路图连接电路，在图乙的实物图中还差一根导线没有连接，请在图中画出该条导线。

（2）在实验过程中，L2突然熄灭，L1亮度不变，电路可能出现的故障是L2路。

（3）排除故障后，用电流表测出通过L1、L2和干路的电流，记录如下表，第三次实验时电流表A1指针指在如图丙的位置，其读数应为A；小桂分析实验数据后得出结论：并联电路干路电流等于各支路电流之和，且各支路电流相等。

小林认为小桂的结论可能不正确，为了验证这个结论是否正确，他们应该更换规格（选填“相同”或“不同”）的灯泡再次实验。

（4）本实验要进行多次实验的目的是。

3．（2022•陕西）在“探究并联电路电流特点”的实验中，小华设计了如图﹣1所示的电路进行实验。

（1）连接电路时，开关应处于状态。

（2）实验中，在A、B、C三处各接入一个电流表，并选择合适的量程。

16.3 电阻（考点解读）（原卷版）1、半导体（1）根据导电性的不同，材料可分为导体，半导体，绝缘体三大类；化镓等，即硅属于半导体材料。

（2）半导体的特性：①在纯净的半导体中适当地掺入一定种类的极微量的杂质，半导体的导电性能就会成百万倍的增加--这是半导体最显著、最突出的特性。

例如，晶体管就是利用这种特性制成的。

②当环境温度升高一些时，半导体的导电能力就显著地增加；当环境温度下降一些时，半导体的导电能力就显著地下降。

这种特性称为“热敏”，热敏电阻就是利用半导体的这种特性制成的。

③当有光线照射在某些半导体时，这些半导体就像导体一样，导电能力很强；当没有光线照射时，这些半导体就像绝缘体一样不导电，这种特性称为“光敏”。

例如，用作自动化控制用的“光电二极管”、“光电三极管”和光敏电阻等，就是利用半导体的光敏特性制成的。

（3）半导体最基本的是二极管和MOS管，原理都是基于N型和P型半导体构成的PN结。

二极管是单向导电器件，可以实现整流控制等。

MOS管是栅控器件，是目前集成电路中最基本的单元。

（4）半导体是微电子产业的基础。

控制是它的核心。

在半导体中掺入少量的其他元素，它的导电性能会得到很大改善，从而可以把它们制成：①光敏电阻：有无光照电阻值差异很大。

②热敏电阻：温度略有变化，电阻值变化很明显。

③压敏电阻：电压变化，电阻值明显变化。

（5）二极管：具有单向导电性。

三极管：具有将电信号放大的作用。

半导体元件的应用十分广泛，已成为电子计算机和其他电子仪器的重要元件。

2、超导体（2）超导材料的特性：①零电阻性超导材料处于超导态时电阻为零，能够无损耗地传输电能。

如果用磁场在超导环中引发感生电流，这一电流可以毫不衰减地维持下去。

这种“持续电流”已多次在实验中观察到。

超导现象是20世纪的重大发明之一。

科学家发现某物质在温度很低时，如铅在7.20K（-265.95摄氏度）以下，电阻就变成了零。

②完全抗磁性超导材料处于超导态时，只要外加磁场不超过一定值，磁力线不能透入，超导材料内的磁场恒为零。