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7. 探究影响导体电阻大小的因素的实验电路如图所示，实验室备有几种电阻丝，规格如下表。实验小组的甲、乙、丙三位同学分别作出如下猜想。
甲：导体的电阻与导体的长度有关。
乙：导体的电阻与导体的材料有关。
丙：导体的电阻与导体的横截面积有关。
| 材料编号 | 材料 | 长度/m | 横截面积/mm² |
| --- | --- | --- | --- |
| a | 镍铬合金 | 1.0 | 0.2 |
| b | 镍铬合金 | 1.0 | 0.1 |
| c | 镍铬合金 | 0.5 | 0.1 |
| d | 锰铜合金 | 0.5 | 0.1 |
（1）实验中通过比较来间接比较电阻丝电阻的大小，这种实验方法叫作（选填“转换法”或“控制变量法”）。
（2）若要验证乙同学猜想，则应该选用（填材料编号）两根电阻丝对比实验。
（3）选用a、b电阻丝对比实验，可以验证（选填“甲”“乙”或“丙”）同学的猜想。
（4）通过多组实验发现：材料相同、横截面积相同的导体，长度越长，电阻越；材料相同、长度相同的导体，横截面积越大，电阻越。
甲：导体的电阻与导体的长度有关。
乙：导体的电阻与导体的材料有关。
丙：导体的电阻与导体的横截面积有关。
| 材料编号 | 材料 | 长度/m | 横截面积/mm² |
| --- | --- | --- | --- |
| a | 镍铬合金 | 1.0 | 0.2 |
| b | 镍铬合金 | 1.0 | 0.1 |
| c | 镍铬合金 | 0.5 | 0.1 |
| d | 锰铜合金 | 0.5 | 0.1 |
（1）实验中通过比较来间接比较电阻丝电阻的大小，这种实验方法叫作（选填“转换法”或“控制变量法”）。
（2）若要验证乙同学猜想，则应该选用（填材料编号）两根电阻丝对比实验。
（3）选用a、b电阻丝对比实验，可以验证（选填“甲”“乙”或“丙”）同学的猜想。
（4）通过多组实验发现：材料相同、横截面积相同的导体，长度越长，电阻越；材料相同、长度相同的导体，横截面积越大，电阻越。
答案
(1)电流表示数；转换法
(2)c、d
(3)丙
(4)大；小
解析
【分析】
要解决这道题，需结合探究影响导体电阻大小实验的原理和方法思考：
1. 电阻的大小无法直接观察，实验中利用电源电压不变时，电阻越大电路电流越小的特点，通过电流表示数间接反映电阻大小，这种方法是转换法；
2. 验证某一因素对电阻的影响时，需用控制变量法，即控制其他因素不变，只改变要研究的因素：验证材料对电阻的影响，需选长度、横截面积相同，材料不同的电阻丝；验证横截面积的影响，选材料、长度相同，横截面积不同的；验证长度的影响，选材料、横截面积相同，长度不同的；
3. 根据实验结论，材料、横截面积相同时，电阻随长度增加而增大；材料、长度相同时，电阻随横截面积增大而减小。
【解析】
（1）实验中，电源电压一定，根据欧姆定律I=U/R，电阻越大，电路中的电流越小，因此通过比较电流表示数来间接比较电阻丝电阻的大小；这种将不易观察的物理量（电阻）转换为易观察的物理量（电流）的方法是转换法；
（2）验证乙同学“电阻与材料有关”的猜想，需控制长度和横截面积相同，改变材料，表格中c、d两根电阻丝长度均为0.5m，横截面积均为0.1mm²，材料不同，因此选c、d；
（3）a、b两根电阻丝材料相同（镍铬合金）、长度相同（1.0m），横截面积不同，因此可以验证横截面积对电阻的影响，即丙同学的猜想；
（4）根据实验结论：材料相同、横截面积相同的导体，长度越长，电阻越大；材料相同、长度相同的导体，横截面积越大，电阻越小。
【答案】
(1)电流表示数；转换法 (2)c、d (3)丙 (4)大；小
【知识点】
影响电阻大小的因素、转换法、控制变量法
【点评】
本题是探究影响导体电阻大小的基础实验题，重点考查转换法和控制变量法的应用，以及电阻与材料、长度、横截面积的关系，是电学实验的核心考点，难度适中，适合学生巩固基础实验知识。
【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实验的原理和方法思考：
1. 电阻的大小无法直接观察，实验中利用电源电压不变时，电阻越大电路电流越小的特点，通过电流表示数间接反映电阻大小，这种方法是转换法；
2. 验证某一因素对电阻的影响时，需用控制变量法，即控制其他因素不变，只改变要研究的因素：验证材料对电阻的影响，需选长度、横截面积相同，材料不同的电阻丝；验证横截面积的影响，选材料、长度相同，横截面积不同的；验证长度的影响，选材料、横截面积相同，长度不同的；
3. 根据实验结论，材料、横截面积相同时，电阻随长度增加而增大；材料、长度相同时，电阻随横截面积增大而减小。
【解析】
（1）实验中，电源电压一定，根据欧姆定律I=U/R，电阻越大，电路中的电流越小，因此通过比较电流表示数来间接比较电阻丝电阻的大小；这种将不易观察的物理量（电阻）转换为易观察的物理量（电流）的方法是转换法；
（2）验证乙同学“电阻与材料有关”的猜想，需控制长度和横截面积相同，改变材料，表格中c、d两根电阻丝长度均为0.5m，横截面积均为0.1mm²，材料不同，因此选c、d；
（3）a、b两根电阻丝材料相同（镍铬合金）、长度相同（1.0m），横截面积不同，因此可以验证横截面积对电阻的影响，即丙同学的猜想；
（4）根据实验结论：材料相同、横截面积相同的导体，长度越长，电阻越大；材料相同、长度相同的导体，横截面积越大，电阻越小。
【答案】
(1)电流表示数；转换法 (2)c、d (3)丙 (4)大；小
【知识点】
影响电阻大小的因素、转换法、控制变量法
【点评】
本题是探究影响导体电阻大小的基础实验题，重点考查转换法和控制变量法的应用，以及电阻与材料、长度、横截面积的关系，是电学实验的核心考点，难度适中，适合学生巩固基础实验知识。
【难度系数】
0.6
8. 在探究影响导体电阻大小的因素的实验中，小明发现实验器材中合金丝只有一根，其他器材足够。如果他要完成以下的实验探究活动，那么他不可能完成的是（）。
A.探究导体的电阻与长度的关系
B.探究导体的电阻与横截面积的关系
C.探究导体的电阻与材料的关系
D.探究导体的电阻与温度的关系
A.探究导体的电阻与长度的关系
B.探究导体的电阻与横截面积的关系
C.探究导体的电阻与材料的关系
D.探究导体的电阻与温度的关系
答案
C
解析
【分析】要判断能否完成实验，需结合电阻的影响因素（材料、长度、横截面积、温度）和控制变量法，分析每个选项是否能通过现有器材改变对应变量：探究电阻与某一因素的关系时，需控制其他因素不变，仅改变该因素；题目中只有一根合金丝，其他器材足够，据此逐一分析选项即可得出结论。
【解析】电阻的大小由导体的材料、长度、横截面积和温度决定，实验采用控制变量法：
1. 选项A：探究电阻与长度的关系，需控制材料、横截面积、温度相同，改变长度。利用同一根合金丝，接入电路时分别取不同长度的部分接入，即可改变长度，其他条件不变，能完成实验；
2. 选项B：探究电阻与横截面积的关系，需控制材料、长度、温度相同，改变横截面积。将同一根合金丝先全部接入，再对折（或多股并联）接入，即可改变横截面积，其他条件不变，能完成实验；
3. 选项C：探究电阻与材料的关系，需改变导体的材料，但题目中只有一根合金丝，没有其他不同材料的导体，无法改变材料，不能完成实验；
4. 选项D：探究电阻与温度的关系，需控制材料、长度、横截面积相同，改变温度。对同一根合金丝进行加热或冷却，即可改变温度，其他条件不变，能完成实验。
综上，不可能完成的是选项C。
【答案】C
【知识点】影响导体电阻大小的因素、控制变量法
【点评】本题考查探究影响导体电阻大小的实验，核心是控制变量法的应用，要求学生明确实验中变量的控制与改变方法，属于初中物理基础实验题，难度适中。
【难度系数】0.6
【解析】电阻的大小由导体的材料、长度、横截面积和温度决定，实验采用控制变量法：
1. 选项A：探究电阻与长度的关系，需控制材料、横截面积、温度相同，改变长度。利用同一根合金丝，接入电路时分别取不同长度的部分接入，即可改变长度，其他条件不变，能完成实验；
2. 选项B：探究电阻与横截面积的关系，需控制材料、长度、温度相同，改变横截面积。将同一根合金丝先全部接入，再对折（或多股并联）接入，即可改变横截面积，其他条件不变，能完成实验；
3. 选项C：探究电阻与材料的关系，需改变导体的材料，但题目中只有一根合金丝，没有其他不同材料的导体，无法改变材料，不能完成实验；
4. 选项D：探究电阻与温度的关系，需控制材料、长度、横截面积相同，改变温度。对同一根合金丝进行加热或冷却，即可改变温度，其他条件不变，能完成实验。
综上，不可能完成的是选项C。
【答案】C
【知识点】影响导体电阻大小的因素、控制变量法
【点评】本题考查探究影响导体电阻大小的实验，核心是控制变量法的应用，要求学生明确实验中变量的控制与改变方法，属于初中物理基础实验题，难度适中。
【难度系数】0.6
9. 铅笔芯是由石墨和黏土混合制成的。不同类型的铅笔的笔芯软硬程度不同，其中6H的铅笔芯最硬，6B的铅笔芯最软，HB的铅笔芯软硬居中。铅笔芯是导体，那么铅笔芯的电阻大小与其硬度是否有关呢？小明用如图所示的装置探究这个问题。
（1）他先将6B、HB、6H的铅笔芯分别接入电路中A、B两点间，通过观察，
可以比较三者电阻大小。
（2）选取的这三根铅笔芯应满足的条件是。
（1）他先将6B、HB、6H的铅笔芯分别接入电路中A、B两点间，通过观察，
可以比较三者电阻大小。
（2）选取的这三根铅笔芯应满足的条件是。
答案
(1) 电流表的示数大小（或电流的大小）。
(2) 长度和横截面积相同。
(2) 长度和横截面积相同。
解析
【分析】
本题是探究铅笔芯电阻与硬度关系的实验，需结合转换法和控制变量法解题。思路：（1）电阻大小无法直接观察，根据欧姆定律，电压一定时，电阻越大电路电流越小，因此可通过电流表的示数间接反映电阻大小；（2）探究电阻与硬度的关系时，要控制其他影响电阻的因素不变，即控制长度、横截面积相同，只改变铅笔芯的硬度。
【解析】
（1）在电压一定时，根据欧姆定律$I=\frac{U}{R}$，电阻越大，电路中的电流越小，因此可以通过观察电流表的示数大小，间接比较接入电路中铅笔芯的电阻大小，这是转换法的应用。
（2）探究铅笔芯电阻与其硬度的关系时，需运用控制变量法，控制除硬度外其他影响电阻的因素相同，影响电阻的因素有长度、横截面积等，因此选取的三根铅笔芯应满足长度和横截面积相同，只改变硬度来探究关系。
【答案】
（1）电流表的示数大小（或电流的大小）；（2）长度和横截面积相同
【知识点】
影响电阻大小的因素、转换法、控制变量法
【点评】
本题考查探究影响电阻大小的实验，核心考查转换法和控制变量法的应用，是电学基础实验题，注重实验方法的理解与运用。
【难度系数】
0.3
本题是探究铅笔芯电阻与硬度关系的实验，需结合转换法和控制变量法解题。思路：（1）电阻大小无法直接观察，根据欧姆定律，电压一定时，电阻越大电路电流越小，因此可通过电流表的示数间接反映电阻大小；（2）探究电阻与硬度的关系时，要控制其他影响电阻的因素不变，即控制长度、横截面积相同，只改变铅笔芯的硬度。
【解析】
（1）在电压一定时，根据欧姆定律$I=\frac{U}{R}$，电阻越大，电路中的电流越小，因此可以通过观察电流表的示数大小，间接比较接入电路中铅笔芯的电阻大小，这是转换法的应用。
（2）探究铅笔芯电阻与其硬度的关系时，需运用控制变量法，控制除硬度外其他影响电阻的因素相同，影响电阻的因素有长度、横截面积等，因此选取的三根铅笔芯应满足长度和横截面积相同，只改变硬度来探究关系。
【答案】
（1）电流表的示数大小（或电流的大小）；（2）长度和横截面积相同
【知识点】
影响电阻大小的因素、转换法、控制变量法
【点评】
本题考查探究影响电阻大小的实验，核心考查转换法和控制变量法的应用，是电学基础实验题，注重实验方法的理解与运用。
【难度系数】
0.3
