5.【实验名称】探究影响导体电阻大小的因素。
【猜想与假设】
猜想一:导体的电阻可能与导体的长度有关。
猜想二:导体的电阻可能与导体的横截面积有关。
猜想三:导体的电阻可能与导体的材料有关。
【设计与进行实验】
实验室提供了4根电阻丝,其规格、材料如下表所示。

(1)下图所示的是探究影响导体电阻大小的因素的实验电路,在M、N之间分别接上不同的导体,通过观察相关现象可以比较导体电阻的大小。有三名同学对图中的电路设计提出了自己的观点:
甲:电流表是多余的,观察灯泡的亮度就可以判断导体电阻的大小。
乙:灯泡是多余的,根据电流表示数的变化就可以判断导体电阻的大小。
丙:灯泡和电流表同时使用更好,因为灯泡可以保护电路,防止烧坏电流表。
你赞同

(2)为了验证猜想一,应该将编号为
(3)为了验证猜想二,应该将编号为
【分析与论证】
(4)根据上面表格中的实验数据,可得出实验结论:
①导体的材料、长度相同时,
②导体的材料、横截面积相同时,
【交流与反思】
(5)丁同学在探究同样的课题时,手边只有一根电阻丝,那么,他利用这根电阻丝和上述电路不能完成对猜想
易错陷阱分析
【猜想与假设】
猜想一:导体的电阻可能与导体的长度有关。
猜想二:导体的电阻可能与导体的横截面积有关。
猜想三:导体的电阻可能与导体的材料有关。
【设计与进行实验】
实验室提供了4根电阻丝,其规格、材料如下表所示。
(1)下图所示的是探究影响导体电阻大小的因素的实验电路,在M、N之间分别接上不同的导体,通过观察相关现象可以比较导体电阻的大小。有三名同学对图中的电路设计提出了自己的观点:
甲:电流表是多余的,观察灯泡的亮度就可以判断导体电阻的大小。
乙:灯泡是多余的,根据电流表示数的变化就可以判断导体电阻的大小。
丙:灯泡和电流表同时使用更好,因为灯泡可以保护电路,防止烧坏电流表。
你赞同
丙
(选填“甲”“乙”或“丙”)的观点。(2)为了验证猜想一,应该将编号为
C、D
的两根电阻丝分别接入电路进行实验。(3)为了验证猜想二,应该将编号为
B、C
的两根电阻丝分别接入电路进行实验。【分析与论证】
(4)根据上面表格中的实验数据,可得出实验结论:
①导体的材料、长度相同时,
横截面积越小
,电阻越大。②导体的材料、横截面积相同时,
长度越长
,电阻越大。【交流与反思】
(5)丁同学在探究同样的课题时,手边只有一根电阻丝,那么,他利用这根电阻丝和上述电路不能完成对猜想
三
(选填“一”“二”或“三”)的实验验证。易错陷阱分析
答案
5.(1)丙 (2)C、D (3)B、C (4)①横截面积越小 ②长度越长 (5)三
解析
【分析】
要解决这道题,需结合探究影响导体电阻大小的实验原理,运用控制变量法和转换法分析:
1. 比较电阻大小的方法:电阻无法直接观察,需通过转换法,即通过电流表示数或灯泡亮度反映电阻。但仅用灯泡时,电阻差异小则亮度变化不明显;仅用电流表时,电阻过小会导致电流过大烧坏电流表,因此需同时用灯泡保护电路、电流表准确反映电流变化,故赞同丙的观点。
2. 验证猜想时需用控制变量法:验证猜想一(电阻与长度有关),需控制材料、横截面积相同,改变长度;验证猜想二(电阻与横截面积有关),需控制材料、长度相同,改变横截面积。
3. 实验结论:结合控制变量,材料、长度相同时,横截面积越小电阻越大;材料、横截面积相同时,长度越长电阻越大。
4. 只有一根电阻丝时,材料固定无法改变,故不能验证与材料有关的猜想。
【解析】
(1) 甲仅用灯泡,电阻差异较小时亮度变化不明显,无法准确判断;乙仅用电流表,电阻过小易烧坏电流表;丙同时用灯泡(保护电路)和电流表(准确反映电流变化),更合理,故选丙。
(2) 验证猜想一需控制材料、横截面积相同,长度不同,对应编号C、D。
(3) 验证猜想二需控制材料、长度相同,横截面积不同,对应编号B、C。
(4) 由控制变量可得:①导体材料、长度相同时,横截面积越小,电阻越大;②导体材料、横截面积相同时,长度越长,电阻越大。
(5) 只有一根电阻丝,无法改变材料,故不能验证猜想三。
【答案】
(1)丙 (2)C、D (3)B、C (4)①横截面积越小 ②长度越长 (5)三
【知识点】
影响电阻大小的因素、控制变量法、转换法
【点评】
本题为初中物理电学核心实验题,重点考查控制变量法和转换法的应用,要求学生理解实验设计逻辑与结论推导,是基础实验的典型考查形式,难度适中。
【难度系数】
0.6
要解决这道题,需结合探究影响导体电阻大小的实验原理,运用控制变量法和转换法分析:
1. 比较电阻大小的方法:电阻无法直接观察,需通过转换法,即通过电流表示数或灯泡亮度反映电阻。但仅用灯泡时,电阻差异小则亮度变化不明显;仅用电流表时,电阻过小会导致电流过大烧坏电流表,因此需同时用灯泡保护电路、电流表准确反映电流变化,故赞同丙的观点。
2. 验证猜想时需用控制变量法:验证猜想一(电阻与长度有关),需控制材料、横截面积相同,改变长度;验证猜想二(电阻与横截面积有关),需控制材料、长度相同,改变横截面积。
3. 实验结论:结合控制变量,材料、长度相同时,横截面积越小电阻越大;材料、横截面积相同时,长度越长电阻越大。
4. 只有一根电阻丝时,材料固定无法改变,故不能验证与材料有关的猜想。
【解析】
(1) 甲仅用灯泡,电阻差异较小时亮度变化不明显,无法准确判断;乙仅用电流表,电阻过小易烧坏电流表;丙同时用灯泡(保护电路)和电流表(准确反映电流变化),更合理,故选丙。
(2) 验证猜想一需控制材料、横截面积相同,长度不同,对应编号C、D。
(3) 验证猜想二需控制材料、长度相同,横截面积不同,对应编号B、C。
(4) 由控制变量可得:①导体材料、长度相同时,横截面积越小,电阻越大;②导体材料、横截面积相同时,长度越长,电阻越大。
(5) 只有一根电阻丝,无法改变材料,故不能验证猜想三。
【答案】
(1)丙 (2)C、D (3)B、C (4)①横截面积越小 ②长度越长 (5)三
【知识点】
影响电阻大小的因素、控制变量法、转换法
【点评】
本题为初中物理电学核心实验题,重点考查控制变量法和转换法的应用,要求学生理解实验设计逻辑与结论推导,是基础实验的典型考查形式,难度适中。
【难度系数】
0.6
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