1. 小芳在探究影响导体电阻大小的因素时,猜想导体的电阻可能与下列因素有关:
A. 导体的材料;B. 导体的长度;C. 导体的横截面积。为验证上述猜想,小芳用如图甲的器材进行实验,其中①②③是镍铬合金丝,④是锰铜丝。

(1)连接电路,在M、N之间分别接上不同的导体,闭合开关后通过观察
(2)为验证猜想B,应选用编号为
(3)分别将①③两金属丝接入图甲中M、N两点间,电流表的示数不同,由此得到的结论是当材料和长度相同时,导体电阻跟
(4)小芳在实验中运用到的物理方法有
(5)完成上述实验后,小芳进一步进行了如图乙所示的实验,她把M、N与废白炽灯中的钨丝连接,闭合开关S后,用酒精灯给钨丝加热,可以观察到电流表示数变小,这表明:温度升高,钨丝的电阻
A. 导体的材料;B. 导体的长度;C. 导体的横截面积。为验证上述猜想,小芳用如图甲的器材进行实验,其中①②③是镍铬合金丝,④是锰铜丝。
(1)连接电路,在M、N之间分别接上不同的导体,闭合开关后通过观察
电流表指针偏转程度
来比较导体电阻的大小。(2)为验证猜想B,应选用编号为
①②
的两根金属丝,并分别接入电路进行实验。(3)分别将①③两金属丝接入图甲中M、N两点间,电流表的示数不同,由此得到的结论是当材料和长度相同时,导体电阻跟
导体的横截面积
有关。分别将①④两金属丝接入图甲中M、N两点间,电流表的示数不同,由此得到的结论是当导体的横截面积和长度相同时,导体电阻跟导体的材料
有关。(4)小芳在实验中运用到的物理方法有
控制变量法
和转换法
。(5)完成上述实验后,小芳进一步进行了如图乙所示的实验,她把M、N与废白炽灯中的钨丝连接,闭合开关S后,用酒精灯给钨丝加热,可以观察到电流表示数变小,这表明:温度升高,钨丝的电阻
变大
。答案
1.(1)电流表指针偏转程度
(2)①②
(3)导体的横截面积 导体的材料
(4)控制变量法 转换法
(5)变大
(2)①②
(3)导体的横截面积 导体的材料
(4)控制变量法 转换法
(5)变大
解析
【分析】
本题是探究影响导体电阻大小因素的电学实验,解题思路如下:
1. 电阻是导体对电流的阻碍作用,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,因此可通过电流表指针偏转程度间接比较电阻大小,这是转换法的应用;
2. 验证电阻与长度的关系时,需控制材料、横截面积相同,改变长度,据此选择金属丝;
3. 分析金属丝的变量,结合控制变量法推导电阻的影响因素;
4. 实验中每次只改变一个研究变量、控制其他变量不变,同时将电阻大小转换为电流表示数,对应两种实验方法;
5. 根据电流表示数变化,结合欧姆定律分析钨丝电阻随温度的变化。
【解析】
(1)在电压一定时,导体电阻越大,电路中电流越小,因此闭合开关后通过观察电流表指针偏转程度来比较导体电阻的大小;
(2)验证猜想B(电阻与长度的关系),需控制材料和横截面积相同、长度不同,①和②均为镍铬合金丝,横截面积相同、长度不同,因此选①②;
(3)①和③材料、长度相同,横截面积不同,电流表示数不同,说明电阻不同,结论:当材料和长度相同时,导体电阻跟导体的横截面积有关;①和④长度、横截面积相同,材料不同,电流表示数不同,说明电阻不同,结论:当长度和横截面积相同时,导体电阻跟导体的材料有关;
(4)实验中控制其他变量不变,只改变一个研究变量,运用了控制变量法;将电阻大小转换为电流表示数,运用了转换法;
(5)给钨丝加热,电流表示数变小,电源电压不变,根据$I=\frac{U}{R}$可知,电流变小说明电阻变大,因此温度升高,钨丝的电阻变大。
【答案】
(1)电流表指针偏转程度;(2)①②;(3)导体的横截面积;导体的材料;(4)控制变量法;转换法;(5)变大
【知识点】
导体电阻的影响因素;控制变量法;转换法
【点评】
本题为探究导体电阻影响因素的基础实验题,重点考查控制变量法和转换法的应用,以及电阻与温度的关系,是电学实验的核心考点,需掌握实验设计的逻辑。
【难度系数】
0.6
本题是探究影响导体电阻大小因素的电学实验,解题思路如下:
1. 电阻是导体对电流的阻碍作用,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,因此可通过电流表指针偏转程度间接比较电阻大小,这是转换法的应用;
2. 验证电阻与长度的关系时,需控制材料、横截面积相同,改变长度,据此选择金属丝;
3. 分析金属丝的变量,结合控制变量法推导电阻的影响因素;
4. 实验中每次只改变一个研究变量、控制其他变量不变,同时将电阻大小转换为电流表示数,对应两种实验方法;
5. 根据电流表示数变化,结合欧姆定律分析钨丝电阻随温度的变化。
【解析】
(1)在电压一定时,导体电阻越大,电路中电流越小,因此闭合开关后通过观察电流表指针偏转程度来比较导体电阻的大小;
(2)验证猜想B(电阻与长度的关系),需控制材料和横截面积相同、长度不同,①和②均为镍铬合金丝,横截面积相同、长度不同,因此选①②;
(3)①和③材料、长度相同,横截面积不同,电流表示数不同,说明电阻不同,结论:当材料和长度相同时,导体电阻跟导体的横截面积有关;①和④长度、横截面积相同,材料不同,电流表示数不同,说明电阻不同,结论:当长度和横截面积相同时,导体电阻跟导体的材料有关;
(4)实验中控制其他变量不变,只改变一个研究变量,运用了控制变量法;将电阻大小转换为电流表示数,运用了转换法;
(5)给钨丝加热,电流表示数变小,电源电压不变,根据$I=\frac{U}{R}$可知,电流变小说明电阻变大,因此温度升高,钨丝的电阻变大。
【答案】
(1)电流表指针偏转程度;(2)①②;(3)导体的横截面积;导体的材料;(4)控制变量法;转换法;(5)变大
【知识点】
导体电阻的影响因素;控制变量法;转换法
【点评】
本题为探究导体电阻影响因素的基础实验题,重点考查控制变量法和转换法的应用,以及电阻与温度的关系,是电学实验的核心考点,需掌握实验设计的逻辑。
【难度系数】
0.6
2. (2023·宿迁)用图甲所示电路探究“电流与电阻的关系”。电源电压为4.5 V不变,滑动变阻器规格为“20 Ω 1 A”,有4 Ω、6 Ω、8 Ω、10 Ω、12 Ω的定值电阻各一个。

(1) 用笔画线代替导线把图甲电路连接完整,要求:当滑片P向左滑动时,滑动变阻器接入电路的电阻变大。
(2) 连接电路时,开关应该
(3) 先接入12 Ω的定值电阻,闭合开关,移动变阻器的滑片P至合适位置,电压表的示数如图乙所示,示数为
(4) 依次改变电阻R的阻值,共测得五组实验数据,根据实验数据,在图丙的坐标系中描绘出I-R图像为曲线A。
① 由图像可得出的结论是
② 根据上面所测的五组实验数据,把每次实验时记录的电流值和对应变阻器$ R_P $的阻值,在图丙坐标系中描成点,将这些点绘成曲线B,发现曲线B与曲线A
(1) 用笔画线代替导线把图甲电路连接完整,要求:当滑片P向左滑动时,滑动变阻器接入电路的电阻变大。
(2) 连接电路时,开关应该
断开
(断开/闭合)。(3) 先接入12 Ω的定值电阻,闭合开关,移动变阻器的滑片P至合适位置,电压表的示数如图乙所示,示数为
2.4
V,记下电流表的示数。断开开关,将12 Ω电阻换成10 Ω后,闭合开关,移动变阻器的滑片P使电压
表的示数与前一次相同,记录相关数据。(4) 依次改变电阻R的阻值,共测得五组实验数据,根据实验数据,在图丙的坐标系中描绘出I-R图像为曲线A。
① 由图像可得出的结论是
电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比
。② 根据上面所测的五组实验数据,把每次实验时记录的电流值和对应变阻器$ R_P $的阻值,在图丙坐标系中描成点,将这些点绘成曲线B,发现曲线B与曲线A
无交点
(有交点/无交点),其原因是对每一个电流值,变阻器$ R_P $与定值电阻R两端的电压都不相等
。答案
2. (1) 如图所示
(2)断开
(3)2.4 电压
(4)① 电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比
② 无交点 对每一个电流值,变阻器$ R_P $与定值电阻R两端的电压都不相等
解析
【分析】
本题为探究“电流与电阻的关系”的实验题,需结合实验操作规范、电路连接要求、控制变量法及欧姆定律分析。
(1)连接滑动变阻器时,要求滑片左滑时接入电阻变大,需选“一上一下”接线柱,接入电阻丝变长,因此将滑动变阻器左下接线柱与定值电阻右端连接,完成电路。
(2)连接电路时,为保护电路,开关必须断开,避免短路。
(3)读取电压表示数:电压表用0~3V量程,分度值0.1V,示数2.4V;探究电流与电阻关系需控制定值电阻两端电压不变,换电阻后调节滑片使电压表示数不变。
(4)①I-R图像中,电流与电阻乘积为定值,说明电压一定时电流与电阻成反比;②电源电压4.5V,定值电阻电压固定2.4V,滑动变阻器电压为2.1V,同一电流下两者电压不同,故I-R曲线无交点。
【解析】
(1)滑动变阻器接线:滑动变阻器按“一上一下”接入,滑片左滑电阻变大,故将滑动变阻器左下接线柱与定值电阻右端相连,电路连接完整(对应参考答案图)。
(2)连接电路时,开关应断开,防止接线错误造成电源短路,损坏元件。
(3)电压表量程为0~3V,分度值0.1V,指针指向2.4V,故示数为2.4V;探究电流与电阻的关系时,需控制定值电阻两端电压不变,因此更换10Ω电阻后,移动滑片使电压表的示数与前一次相同。
(4)①由I-R图像,U=IR=0.6A×4Ω=2.4V,0.4A×6Ω=2.4V,即定值电阻两端电压为定值,结论:电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比;②电源电压4.5V,定值电阻两端电压2.4V,滑动变阻器两端电压为4.5V-2.4V=2.1V,对同一电流,定值电阻和滑动变阻器的电压不同,根据I=U/R,两者的I-R图像无交点,原因是对每一个电流值,变阻器R_P与定值电阻R两端的电压都不相等。
【答案】
2. (1) 如图所示
(2)断开
(3)2.4 电压
(4)① 电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比
② 无交点 对每一个电流值,变阻器$ R_P $与定值电阻R两端的电压都不相等
【知识点】
探究电流与电阻的关系、滑动变阻器的使用、欧姆定律
【点评】
本题考查探究电流与电阻关系的实验,涵盖电路连接、实验操作、数据结论推导及图像分析,核心是控制变量法的应用,需明确实验中定值电阻两端电压保持不变,结合欧姆定律分析滑动变阻器的电压特点是解题关键。
【难度系数】
0.5
本题为探究“电流与电阻的关系”的实验题,需结合实验操作规范、电路连接要求、控制变量法及欧姆定律分析。
(1)连接滑动变阻器时,要求滑片左滑时接入电阻变大,需选“一上一下”接线柱,接入电阻丝变长,因此将滑动变阻器左下接线柱与定值电阻右端连接,完成电路。
(2)连接电路时,为保护电路,开关必须断开,避免短路。
(3)读取电压表示数:电压表用0~3V量程,分度值0.1V,示数2.4V;探究电流与电阻关系需控制定值电阻两端电压不变,换电阻后调节滑片使电压表示数不变。
(4)①I-R图像中,电流与电阻乘积为定值,说明电压一定时电流与电阻成反比;②电源电压4.5V,定值电阻电压固定2.4V,滑动变阻器电压为2.1V,同一电流下两者电压不同,故I-R曲线无交点。
【解析】
(1)滑动变阻器接线:滑动变阻器按“一上一下”接入,滑片左滑电阻变大,故将滑动变阻器左下接线柱与定值电阻右端相连,电路连接完整(对应参考答案图)。
(2)连接电路时,开关应断开,防止接线错误造成电源短路,损坏元件。
(3)电压表量程为0~3V,分度值0.1V,指针指向2.4V,故示数为2.4V;探究电流与电阻的关系时,需控制定值电阻两端电压不变,因此更换10Ω电阻后,移动滑片使电压表的示数与前一次相同。
(4)①由I-R图像,U=IR=0.6A×4Ω=2.4V,0.4A×6Ω=2.4V,即定值电阻两端电压为定值,结论:电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比;②电源电压4.5V,定值电阻两端电压2.4V,滑动变阻器两端电压为4.5V-2.4V=2.1V,对同一电流,定值电阻和滑动变阻器的电压不同,根据I=U/R,两者的I-R图像无交点,原因是对每一个电流值,变阻器R_P与定值电阻R两端的电压都不相等。
【答案】
2. (1) 如图所示
(2)断开
(3)2.4 电压
(4)① 电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比
② 无交点 对每一个电流值,变阻器$ R_P $与定值电阻R两端的电压都不相等
【知识点】
探究电流与电阻的关系、滑动变阻器的使用、欧姆定律
【点评】
本题考查探究电流与电阻关系的实验,涵盖电路连接、实验操作、数据结论推导及图像分析,核心是控制变量法的应用,需明确实验中定值电阻两端电压保持不变,结合欧姆定律分析滑动变阻器的电压特点是解题关键。
【难度系数】
0.5
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