6. 为了探究导线电阻与其长短、横截面积的关系,小明把一根约2 m长的镍铬合金丝AB弯折成等长的三段,组装成图示电路,E、F是电夹,且E夹在A点位置不变。

(1)实验中,小明将电夹F分别接到m、n和B点。此时,小明应通过观察对比
(2)为了探究电阻与横截面积的关系,将A、n连接且保持不变,小明进行如下操作:
①电夹F接B,读出电流$I_1$;
②电夹F接m,读出电流$I_2$;
③先把
若
(3)如果实验过程中小明发现电流表指针偏转较小,该如何改进?
(4)小明又把某段电阻丝接入电路,闭合开关后用酒精灯对其进行加热,每隔10 s记录一次电流值如表所示,可以得到此电阻丝的电阻随着温度的升高而

(1)实验中,小明将电夹F分别接到m、n和B点。此时,小明应通过观察对比
电流表示数
(填“电流表示数”或“合金丝接入电路的长度”)来判断导线电阻的大小。(2)为了探究电阻与横截面积的关系,将A、n连接且保持不变,小明进行如下操作:
①电夹F接B,读出电流$I_1$;
②电夹F接m,读出电流$I_2$;
③先把
m、B连接
,再将电夹F接B,读出电流$I_3$。若
$I_1<I_2<I_3$
(填写$I_1$、$I_2$、$I_3$大小关系),则可得到的结论是:长度、材料相同的导线,横截面积越大,电阻越小。(3)如果实验过程中小明发现电流表指针偏转较小,该如何改进?
增大电源的电压或减小$R_0$的阻值
。(4)小明又把某段电阻丝接入电路,闭合开关后用酒精灯对其进行加热,每隔10 s记录一次电流值如表所示,可以得到此电阻丝的电阻随着温度的升高而
增大
。答案
6. (1)电流表示数 (2)③m、B连接 $I_{1}<I_{2}<I_{3}$ (3)增大电源的电压或减小$R_{0}$的阻值 (4)增大
解析:(1)将电夹E夹在A点位置不变,电夹F分别夹在m、n和B点,改变了合金线接入电路的长度,从而导致电路中的电流不同,根据转换法,通过观察对比电流表示数来判断导线电阻的大小.
(2)③将A、n连接时,nB和Am段镍铬合金丝的横截面积不同,再把m、B连接时,AB段的横截面积与仅A、n连接时nB和Am段的横截面积也不同,横截面积逐渐变大,然后将它们分别接入电路中,发现$I_{1}<I_{2}<I_{3}$时,可得到的结论:长度、材料相同的导线,横截面积越大,电阻越小.
(3)要使电流表指针偏转变大,可以增大电源的电压,也可以减小$R_{0}$的阻值.
(4)随着酒精灯对其加热时间变长,其温度升高,电流越来越小,说明导体对电流的阻碍作用越来越大,即合金丝电阻增大.
解析:(1)将电夹E夹在A点位置不变,电夹F分别夹在m、n和B点,改变了合金线接入电路的长度,从而导致电路中的电流不同,根据转换法,通过观察对比电流表示数来判断导线电阻的大小.
(2)③将A、n连接时,nB和Am段镍铬合金丝的横截面积不同,再把m、B连接时,AB段的横截面积与仅A、n连接时nB和Am段的横截面积也不同,横截面积逐渐变大,然后将它们分别接入电路中,发现$I_{1}<I_{2}<I_{3}$时,可得到的结论:长度、材料相同的导线,横截面积越大,电阻越小.
(3)要使电流表指针偏转变大,可以增大电源的电压,也可以减小$R_{0}$的阻值.
(4)随着酒精灯对其加热时间变长,其温度升高,电流越来越小,说明导体对电流的阻碍作用越来越大,即合金丝电阻增大.
解析
【分析】
这是一道探究导体电阻影响因素的实验题,核心依托控制变量法和转换法展开解题思路:
1. 第一小问:电阻大小无法直接观测,我们可以通过电路电流的大小间接反映电阻的大小,本题中接入电阻丝的长度是人为调整的实验自变量,不能作为判断电阻的依据,因此需要通过电流表示数间接比较电阻。
2. 第二小问:探究电阻与横截面积的关系,必须严格控制导体的材料、长度完全一致,仅改变横截面积,通过并联多段等长的相同电阻丝逐步增大横截面积,结合欧姆定律就能得到对应的电流大小关系,验证实验结论。
3. 第三小问:电流表偏转过小说明电路电流太小,根据欧姆定律I=U/R,既可以增大电源电压提升电流,也可以减小电路中串联的定值电阻R0的阻值来增大电流,让电流表偏转更明显。
4. 第四小问:电源电压不变的前提下,加热电阻丝后电流变小,说明电阻丝对电流的阻碍作用变大,即可推导出电阻随温度的变化规律。
【解析】
(1) 实验中改变接入电阻丝的长度是人为操作的自变量,根据转换法,电源电压一定时,导体电阻越大,电路电流越小,因此可以通过电流表示数的大小间接判断导体电阻的大小。
(2) 探究电阻与横截面积的关系,需要控制导体材料、长度相同,仅改变横截面积:
① 电夹F接B时,接入电路的是单根An段电阻丝,长度为L,横截面积为S,测得电流I₁;
② 电夹F接m时,An和nm两段等长电阻丝并联接入电路,长度仍为L,横截面积为2S,测得电流I₂;
③ 接下来需要先把m、B连接,此时An、nm、nB三段等长电阻丝并联接入电路,长度仍为L,横截面积为3S,再将电夹F接B测得电流I₃。
根据欧姆定律,材料、长度相同时横截面积越大电阻越小,电路电流就越大,因此满足I₁<I₂<I₃时,即可得到对应实验结论。
(3) 电流表指针偏转过小说明电路中电流太小,根据I=U/R,可以通过增大电源的电压,或者减小电路中串联的R₀的阻值来增大电路电流,让电流表偏转更明显。
(4) 对电阻丝加热时,电源电压不变,记录到的电流随温度升高逐渐减小,说明电阻丝的阻值随温度升高而增大。
【答案】
(1) 电流表示数
(2) m、B连接;$I_{1}<I_{2}<I_{3}$
(3) 增大电源的电压或减小$R_{0}$的阻值
(4) 增大
【知识点】
影响电阻大小的因素;转换法;控制变量法
【点评】
本题属于探究导体电阻影响因素的经典实验题,既考察了基础的物理实验方法,又通过特殊的电阻丝弯折设计,跳出常规实验的固定步骤,重点检验学生对控制变量法核心要求的理解,避免死记硬背,能有效区分学生的实验探究能力。
【难度系数】
0.6
这是一道探究导体电阻影响因素的实验题,核心依托控制变量法和转换法展开解题思路:
1. 第一小问:电阻大小无法直接观测,我们可以通过电路电流的大小间接反映电阻的大小,本题中接入电阻丝的长度是人为调整的实验自变量,不能作为判断电阻的依据,因此需要通过电流表示数间接比较电阻。
2. 第二小问:探究电阻与横截面积的关系,必须严格控制导体的材料、长度完全一致,仅改变横截面积,通过并联多段等长的相同电阻丝逐步增大横截面积,结合欧姆定律就能得到对应的电流大小关系,验证实验结论。
3. 第三小问:电流表偏转过小说明电路电流太小,根据欧姆定律I=U/R,既可以增大电源电压提升电流,也可以减小电路中串联的定值电阻R0的阻值来增大电流,让电流表偏转更明显。
4. 第四小问:电源电压不变的前提下,加热电阻丝后电流变小,说明电阻丝对电流的阻碍作用变大,即可推导出电阻随温度的变化规律。
【解析】
(1) 实验中改变接入电阻丝的长度是人为操作的自变量,根据转换法,电源电压一定时,导体电阻越大,电路电流越小,因此可以通过电流表示数的大小间接判断导体电阻的大小。
(2) 探究电阻与横截面积的关系,需要控制导体材料、长度相同,仅改变横截面积:
① 电夹F接B时,接入电路的是单根An段电阻丝,长度为L,横截面积为S,测得电流I₁;
② 电夹F接m时,An和nm两段等长电阻丝并联接入电路,长度仍为L,横截面积为2S,测得电流I₂;
③ 接下来需要先把m、B连接,此时An、nm、nB三段等长电阻丝并联接入电路,长度仍为L,横截面积为3S,再将电夹F接B测得电流I₃。
根据欧姆定律,材料、长度相同时横截面积越大电阻越小,电路电流就越大,因此满足I₁<I₂<I₃时,即可得到对应实验结论。
(3) 电流表指针偏转过小说明电路中电流太小,根据I=U/R,可以通过增大电源的电压,或者减小电路中串联的R₀的阻值来增大电路电流,让电流表偏转更明显。
(4) 对电阻丝加热时,电源电压不变,记录到的电流随温度升高逐渐减小,说明电阻丝的阻值随温度升高而增大。
【答案】
(1) 电流表示数
(2) m、B连接;$I_{1}<I_{2}<I_{3}$
(3) 增大电源的电压或减小$R_{0}$的阻值
(4) 增大
【知识点】
影响电阻大小的因素;转换法;控制变量法
【点评】
本题属于探究导体电阻影响因素的经典实验题,既考察了基础的物理实验方法,又通过特殊的电阻丝弯折设计,跳出常规实验的固定步骤,重点检验学生对控制变量法核心要求的理解,避免死记硬背,能有效区分学生的实验探究能力。
【难度系数】
0.6
7. (2025·南通期中)小明学习了电阻的知识后,对“探究盐水电阻的大小与哪些因素有关”进行了探究,他提出了以下猜想:(注:向
水中加盐时忽略盐水体积的变化)
A. 盐水电阻的大小可能与盐水的横截面积有关;
B. 盐水电阻的大小可能与盐水的浓度有关.
小明选用的实验器材有:两端接有金属接线柱的塑料管、电源、开关、小灯泡、导线.他将上述器材组装成如图甲所示的电路,并进行科学探究.

(1)小明闭合开关后,将适量盐水从注水口倒入塑料管中时观察到小灯泡发光,说明盐水是
(2)小明在探究猜想A前,通过查阅资料了解到浓度相同的盐水,当长度相同时,横截面积越大,盐水电阻越小;所以小明用注射器缓慢地从塑料管中抽取适量盐水时,观察到灯泡的亮度
(3)探究猜想B时,为改变盐水浓度,小明应向塑料管中添加适量的
(4)某小组测得塑料管中注满不同浓度的盐水时,其电阻与浓度的数据如下表:

请在图乙坐标中描点作出$R-C$图像;根据图像可知,当盐水浓度为$0.35\%$时,盐水的电阻约为
水中加盐时忽略盐水体积的变化)
A. 盐水电阻的大小可能与盐水的横截面积有关;
B. 盐水电阻的大小可能与盐水的浓度有关.
小明选用的实验器材有:两端接有金属接线柱的塑料管、电源、开关、小灯泡、导线.他将上述器材组装成如图甲所示的电路,并进行科学探究.
(1)小明闭合开关后,将适量盐水从注水口倒入塑料管中时观察到小灯泡发光,说明盐水是
导体
(填“导体”或“绝缘体”),盐水电阻大小可以根据小灯泡亮度
进行判断.(2)小明在探究猜想A前,通过查阅资料了解到浓度相同的盐水,当长度相同时,横截面积越大,盐水电阻越小;所以小明用注射器缓慢地从塑料管中抽取适量盐水时,观察到灯泡的亮度
变暗
(填“变亮”“变暗”或“不变”).(3)探究猜想B时,为改变盐水浓度,小明应向塑料管中添加适量的
盐
(填“盐”或“清水”)并搅拌均匀.实验时,小明发现实验现象不明显,你的改进建议是在电路中串联一个电流表
.(4)某小组测得塑料管中注满不同浓度的盐水时,其电阻与浓度的数据如下表:
请在图乙坐标中描点作出$R-C$图像;根据图像可知,当盐水浓度为$0.35\%$时,盐水的电阻约为
3(2.95~3.15均可)
$\Omega$.答案
7. (1)导体 小灯泡亮度 (2)变暗 (3)盐 在电路中串联一个电流表 (4)如图所示 3(2.95~3.15均可)
解析:(1)小明闭合开关后,将适量盐水从注水口倒入塑料管中时观察到小灯泡发光,这说明盐水能够导电,是导体.盐水电阻大小可以通过观察小灯泡的亮度来判断,电路中的电阻越大,电流就越小,小灯泡就越暗.(2)小明在探究猜想A前,已经了解到浓度相同的盐水,当长度相同时,横截面积越大,盐水电阻越小.因此,当他用注射器缓慢地从塑料管中抽取适量盐水时,塑料管中盐水的横截面积会变小,电阻会变大,电路中的电流会变小,灯泡的亮度会变暗.
(3)探究猜想B时,为了改变盐水的浓度,小明应该向塑料管中添加适量的盐并搅拌均匀,这样可以使盐水的浓度增大而不改变盐水的横截面积.实验时,小明发现实验现象不明显,为了增大实验现象的明显程度,可以在电路中串联一个电流表,通过电流表示数的变化来判断电阻大小的变化.
(4)首先找到浓度为0.1%时对应的电阻值10.0 Ω,在坐标图上标出第一个点;然后依次找到其他浓度对应的电阻值,并标出相应的点;最后用平滑的曲线将这些点连接起来,就得到了R-C图像.根据图像可知,当盐水浓度为0.35%时,盐水的电阻约为3 Ω.
解析
【分析】
这是一道探究盐水电阻影响因素的实验题,我们可以逐个梳理解题思路:
1. 第一小问:能让电路导通的物质属于导体,灯泡发光说明盐水可以导电;电阻大小无法直接观测,我们可以通过灯泡亮度间接反映电阻大小,这是转换法的典型应用。
2. 第二小问:结合题目给出的已知规律,同浓度、同长度的盐水,横截面积越小电阻越大,抽取盐水时盐水横截面积变小,电阻变大,电路电流变小,灯泡亮度就会变暗。
3. 第三小问:探究电阻和浓度的关系时,需要控制盐水长度、横截面积不变,只改变浓度,加盐可以提升浓度且几乎不改变盐水体积,符合控制变量的要求;仅靠灯泡亮度判断电阻变化辨识度低,串联电流表可以通过精准的电流示数变化放大实验现象。
4. 第四小问:先对照表格数据在坐标中逐一描点,用平滑曲线连接得到R-C图像,再在横坐标找到0.35%的位置,对应曲线上的纵坐标就是对应的电阻值。
【解析】
(1) 闭合开关后倒入盐水灯泡发光,说明盐水能够导电,属于导体;实验中盐水电阻的大小无法直接测量,可通过小灯泡的亮度间接判断,电阻越大电路电流越小,灯泡越暗,以此实现电阻大小的直观比较。
(2) 用注射器抽取盐水时,塑料管内盐水的横截面积减小,根据已知条件,浓度、长度相同时,盐水横截面积越小电阻越大,因此盐水电阻变大,电路电流变小,灯泡亮度变暗。
(3) 探究盐水电阻与浓度的关系,要控制盐水长度、横截面积不变,仅改变浓度,因此向塑料管中添加适量的盐,搅拌后即可增大盐水浓度,且不会改变盐水体积,保证横截面积不变;仅通过灯泡亮度判断电阻变化现象不明显,可在电路中串联一个电流表,通过电流表示数的变化更精准地反映电阻的变化,提升实验现象的辨识度。
(4) 根据表格给出的多组浓度、电阻对应数据,在坐标图中逐一描点,再用平滑曲线将所有点连接得到R-C图像;在横坐标找到浓度为0.35%的位置,对应图像上的纵坐标数值即为盐水电阻,约为3Ω,2.95~3.15Ω均在合理范围内。
【答案】
(1) 导体 小灯泡亮度
(2) 变暗
(3) 盐 在电路中串联一个电流表
(4)
3(2.95~3.15均可)
【知识点】
转换法应用、影响电阻的因素、控制变量法
【点评】
本题围绕探究盐水电阻的影响因素展开,综合考察了电学基础概念、实验常用的转换法和控制变量法的实际应用,同时涉及实验图像绘制与数据读取的能力,易错点在于改变盐水浓度时要注意控制横截面积不变,不能选择添加清水,整体贴合初中物理探究实验的考察要求。
【难度系数】
0.7
这是一道探究盐水电阻影响因素的实验题,我们可以逐个梳理解题思路:
1. 第一小问:能让电路导通的物质属于导体,灯泡发光说明盐水可以导电;电阻大小无法直接观测,我们可以通过灯泡亮度间接反映电阻大小,这是转换法的典型应用。
2. 第二小问:结合题目给出的已知规律,同浓度、同长度的盐水,横截面积越小电阻越大,抽取盐水时盐水横截面积变小,电阻变大,电路电流变小,灯泡亮度就会变暗。
3. 第三小问:探究电阻和浓度的关系时,需要控制盐水长度、横截面积不变,只改变浓度,加盐可以提升浓度且几乎不改变盐水体积,符合控制变量的要求;仅靠灯泡亮度判断电阻变化辨识度低,串联电流表可以通过精准的电流示数变化放大实验现象。
4. 第四小问:先对照表格数据在坐标中逐一描点,用平滑曲线连接得到R-C图像,再在横坐标找到0.35%的位置,对应曲线上的纵坐标就是对应的电阻值。
【解析】
(1) 闭合开关后倒入盐水灯泡发光,说明盐水能够导电,属于导体;实验中盐水电阻的大小无法直接测量,可通过小灯泡的亮度间接判断,电阻越大电路电流越小,灯泡越暗,以此实现电阻大小的直观比较。
(2) 用注射器抽取盐水时,塑料管内盐水的横截面积减小,根据已知条件,浓度、长度相同时,盐水横截面积越小电阻越大,因此盐水电阻变大,电路电流变小,灯泡亮度变暗。
(3) 探究盐水电阻与浓度的关系,要控制盐水长度、横截面积不变,仅改变浓度,因此向塑料管中添加适量的盐,搅拌后即可增大盐水浓度,且不会改变盐水体积,保证横截面积不变;仅通过灯泡亮度判断电阻变化现象不明显,可在电路中串联一个电流表,通过电流表示数的变化更精准地反映电阻的变化,提升实验现象的辨识度。
(4) 根据表格给出的多组浓度、电阻对应数据,在坐标图中逐一描点,再用平滑曲线将所有点连接得到R-C图像;在横坐标找到浓度为0.35%的位置,对应图像上的纵坐标数值即为盐水电阻,约为3Ω,2.95~3.15Ω均在合理范围内。
【答案】
(1) 导体 小灯泡亮度
(2) 变暗
(3) 盐 在电路中串联一个电流表
(4)
【知识点】
转换法应用、影响电阻的因素、控制变量法
【点评】
本题围绕探究盐水电阻的影响因素展开,综合考察了电学基础概念、实验常用的转换法和控制变量法的实际应用,同时涉及实验图像绘制与数据读取的能力,易错点在于改变盐水浓度时要注意控制横截面积不变,不能选择添加清水,整体贴合初中物理探究实验的考察要求。
【难度系数】
0.7
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