探究电阻大小与哪一些原因有关
来源:hth全站app 发布时间:2023-11-11 22:35:41a、b、c三根导线的材料相同,a、b长度相同但粗细不同,a、c粗细相同但长度不同,c、d长度相同、粗细相同但材料不同;用_______测量电流的大小。
(1)探究电阻与横截面积的关系:选取导线_____分别接入电路,闭合开关,观察比较电流表的示数;
(2)探究电阻与长度的关系:选取导线_____分别接入电路,闭合开关,观察比较电流表的示数;
(3)探究电阻与材料的关系:选取导线_____分别接入电路,闭合开关,观察比较电流表的示数。
提示:在电路中接入电流表,通过电流表示数的大小来比较所接导线电阻的大小。电流值越大,说明电阻越小;电流值越小,说明电阻越大。
提示:有关。实验设计如图所示,将一废旧日光灯的灯丝接入电路,闭合开关后,用酒精灯给灯丝加热,观察加热时、停止加热时灯泡的亮度是否变化。若灯泡的亮度发生明显的变化,则说明导体的电阻与温度有关。正常的情况下,金属导体的温度越高,其电阻越大。
【示范案例】在探究决定电阻大小的因素时,研究小组中甲、乙、丙三位同学作出如下猜想:
(1)实验中应通过比较________的大小,来比较电阻丝电阻的大小,达到验证猜想的目的。
(2)若要验证乙同学的猜想,则应该选用________两根电阻丝(填编号)作对比实验。
(3)选用b、c两根电阻丝作对比实验,是为了验证________同学的猜想。
(1)实验中采用了转换法比较电阻大小,即通过比较电流表示数来比较导体电阻的大小。
(2)验证导体的电阻与导体的材料有关时,应控制导体的长度和横截面积不变,改变导体的材料,选用编号c、d电阻丝符合此设计思路。
(3)选用b、c两根电阻丝可知,两者的材料和横截面积相同、长度不同,是验证导体的电阻与导体的长度是否有关,即验证甲同学的猜想。
【备选例题】1.在探究影响导体电阻大小的因素时,小明做出了如下猜想: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。
(1)按照图甲所示“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两电阻丝接入图甲电路中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)要逐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的流程均正确,两表的连接和示数如图乙所示。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______________________。
【解析】本题考查探究影响导体电阻大小的因素的实验过程,主要是控制变量法的运用。
(1)实验过程中,通过电流表的示数或小灯泡的亮度来反映电路中电阻的大小,这是“转换法”。
(2)要探究电阻的大小与长度的关系,应控制导体材料与横截面积相同,改变导体的长度,由表中数据可知,应选编号为A、B的两根电阻丝进行实验。
(3)由表中数据可知,A、D两电阻丝的长度、横截面积相同而材料不同,将A和D两电阻丝接入图甲电路中M、N两点间,电流表示数不相同,由此可知A、D的电阻不同,故可得:当长度和横截面积相同时,导体电阻跟材料有关。
(4)由图乙所示电流表可知,电流表指针偏转过小,电流表读数误差较大,会增大实验误差。为减小误差,要在不超过量程前提下,尽可能选用小量程。
答案:(1)电流表示数(或小灯泡亮度)(2)A、B (3)导体的材料(4)偏大电流表改用小量程
2.如图甲是小明做“探究影响导体电阻大小的因素”实验所采用的电路,a、b、c、d是四根合金丝,用一只电压表分别测出它们两端的电压,得到的一次实验部分数据如表所示。
(1)四根合金丝串联在电路中,它们两端的电压之比等于它们的_______之比。为探究导体电阻与横截面积的关系,应比较合金丝a和_______两端的电压;合金丝d两端电压如图乙所示,示数为_______V。
(2)在得到上表数据的过程中,_______(选填“能”或“不能”)改变滑动变阻器滑片的位置。为得到更可靠的实验结论,应多次实验,每次实验测量合金丝两端电压之前,需进行的一项实验操作是____________________________。
(3)关于导体电阻与长度的关系,小明还进行了理论探究:某金属丝电阻为R,长度为L。若把n根这样的电阻丝串联在电路中,则总长度为nL,总电阻为_______,从而得到导体电阻与长度的关系,依此关系,上表中合金丝b两端的电压应该为_______V。
(1)当通过导体的电流相同时,根据欧姆定律可知,导体两端的电压与导体中的电阻成正比,可通过电压表的示数来反映导体电阻的大小;要探究导体的电阻跟导体的横截面积的关系,就一定要保证导体的材料和长度都相同,而导体的横截面积不同,所以最终选择合金丝a和c;电压表0~3V的量程对应的分度值为0.1V,根据指针位置可知其示数为0.4V。
(2)在得到上表数据的过程中,为了能够更好的保证电压不变,不能改变滑动变阻器滑片的位置;要改变合金丝两端电压,需调节滑动变阻器的滑片到不同的位置,使每根电阻丝分得的电压发生改变。
(3)n条长为L、电阻为R的导体,我们大家可以把它看成是由n段长度同为L,电阻同为R的导体串联而成的,这n段导体的材料、横截面积都相同,则总长度为nL,总电阻为nR;合金丝b的长度是a的2倍,所以b两端的电压U=2×1V=2V。