登录
实验2:探究影响导体电阻大小的因素
1.实验器材:电源、开关、灯泡、电流表、导线、鳄鱼夹、不同规格的合金丝.
2.设计与进行实验
(1)转换法:实验时通过来反映电路中电阻的大小.
(2)控制变量法
①探究电阻与材料的关系:控制导体的长度和横截面积相同,换用不同材料的导体;
②探究电阻与长度的关系:控制导体的材料和横截面积相同,换用长度不同的导体;
③探究电阻与横截面积的关系:控制导体的材料和长度相同,换用横截面积不同的导体.
3.实验结论:导体电阻的大小与导体的材料、长度、横截面积和温度有关.材料、横截面积相同的导体,长度越过,电阻越大;材料、长度相同的导体,横截面积越过,电阻越大.
1.实验器材:电源、开关、灯泡、电流表、导线、鳄鱼夹、不同规格的合金丝.
2.设计与进行实验
(1)转换法:实验时通过来反映电路中电阻的大小.
(2)控制变量法
①探究电阻与材料的关系:控制导体的长度和横截面积相同,换用不同材料的导体;
②探究电阻与长度的关系:控制导体的材料和横截面积相同,换用长度不同的导体;
③探究电阻与横截面积的关系:控制导体的材料和长度相同,换用横截面积不同的导体.
3.实验结论:导体电阻的大小与导体的材料、长度、横截面积和温度有关.材料、横截面积相同的导体,长度越过,电阻越大;材料、长度相同的导体,横截面积越过,电阻越大.
答案
解：
(1) 电流表示数的大小（或灯泡的亮暗程度）
3. 长；小
(1) 电流表示数的大小（或灯泡的亮暗程度）
3. 长；小
解析
【分析】本题围绕探究影响导体电阻大小的实验展开，需结合转换法、控制变量法的实验思路分析。对于转换法，电阻大小无法直接观察，需通过电路中可观测的物理量间接反映；对于控制变量法，需明确不同变量下电阻的变化规律，从而得出对应结论。
【解析】(1) 实验中电源电压恒定，根据欧姆定律，电阻越大，电路中电流越小，同时灯泡的实际功率随电流减小而降低，灯泡越暗，因此通过电流表示数的大小（或灯泡的亮暗程度）来反映电阻大小。(3) 根据控制变量法的实验结论：材料、横截面积相同的导体，长度越长，电阻越大；材料、长度相同的导体，横截面积越小，电阻越大。
【答案】(1) 电流表示数的大小（或灯泡的亮暗程度）；3. 长；小
【知识点】导体电阻的影响因素；转换法；控制变量法
【点评】本题是探究导体电阻影响因素的基础实验题，重点考查实验方法的应用和实验结论的识记，属于实验基础知识点的常规考查。
【难度系数】0.6
【解析】(1) 实验中电源电压恒定，根据欧姆定律，电阻越大，电路中电流越小，同时灯泡的实际功率随电流减小而降低，灯泡越暗，因此通过电流表示数的大小（或灯泡的亮暗程度）来反映电阻大小。(3) 根据控制变量法的实验结论：材料、横截面积相同的导体，长度越长，电阻越大；材料、长度相同的导体，横截面积越小，电阻越大。
【答案】(1) 电流表示数的大小（或灯泡的亮暗程度）；3. 长；小
【知识点】导体电阻的影响因素；转换法；控制变量法
【点评】本题是探究导体电阻影响因素的基础实验题，重点考查实验方法的应用和实验结论的识记，属于实验基础知识点的常规考查。
【难度系数】0.6
【例2】在探究影响导体电阻大小的因素时，小红连接了如图所示的电路，然后在M、N之间连接不同导线(导线序号A、B、C、D)，并得出如表数据.
(1)该实验通过观察来比较导体电阻的大小，分别将A、D两电阻丝接入电路中M、N两点间，实验中，两次电流表指针均有偏转，但接A时的电流表示数小于接D时的电流表示数，说明A的电阻比D的电阻(选填“大”或“小”).
(2)如果选择导线A、B进行实验，是为了探究导体电阻与的关系.
(3)要探究导体电阻与横截面积的关系，保持材料和长度不变，这种研究方法为，应该选择(选填导线序号)两导线来比较，由此实验可以得到的结论是.
(4)在对本次实验进行评估时，有同学认为可以根据灯泡亮度的变化来判断接入的导线电阻的变化情况，老师指出，此实验中这种方法不可取，这是因为所选导线电阻相差太小时，灯泡亮度变化(选填“明显”或“不明显”).
(5)在研究“电阻随温度变化”时，选择代号为D的合金丝进行实验，同时用酒精灯加热该合金丝，发现电流表示数变小了，说明该合金丝温度升高时.
(6)细心的同学在实验过程中发现，灯丝呈螺旋状，于是提出新的问题：为什么将灯丝设计成螺旋状？请你联系实验结论进行猜想：这样设计的原因可能是，请说出一个其他设计成与螺旋状相似或相同、且设计目的与上述原因相同的物体：.
(7)[交流与反思]同桌小明认为实验中不需要灯泡，连入电流表就可以完成实验，老师告诉小明灯泡和电流表同时连入电路更好，请你说出灯泡在实验中的作用：.
(1)该实验通过观察来比较导体电阻的大小，分别将A、D两电阻丝接入电路中M、N两点间，实验中，两次电流表指针均有偏转，但接A时的电流表示数小于接D时的电流表示数，说明A的电阻比D的电阻(选填“大”或“小”).
(2)如果选择导线A、B进行实验，是为了探究导体电阻与的关系.
(3)要探究导体电阻与横截面积的关系，保持材料和长度不变，这种研究方法为，应该选择(选填导线序号)两导线来比较，由此实验可以得到的结论是.
(4)在对本次实验进行评估时，有同学认为可以根据灯泡亮度的变化来判断接入的导线电阻的变化情况，老师指出，此实验中这种方法不可取，这是因为所选导线电阻相差太小时，灯泡亮度变化(选填“明显”或“不明显”).
(5)在研究“电阻随温度变化”时，选择代号为D的合金丝进行实验，同时用酒精灯加热该合金丝，发现电流表示数变小了，说明该合金丝温度升高时.
(6)细心的同学在实验过程中发现，灯丝呈螺旋状，于是提出新的问题：为什么将灯丝设计成螺旋状？请你联系实验结论进行猜想：这样设计的原因可能是，请说出一个其他设计成与螺旋状相似或相同、且设计目的与上述原因相同的物体：.
(7)[交流与反思]同桌小明认为实验中不需要灯泡，连入电流表就可以完成实验，老师告诉小明灯泡和电流表同时连入电路更好，请你说出灯泡在实验中的作用：.
答案
解：
(1) 电流表示数的大小；大
(2) 导体长度
(3) 控制变量法；A、C；当导体的材料和长度相同时，导体的横截面积越大，电阻越小
(4) 不明显
(5) 电阻变大
(6) 在有限的空间内增大灯丝的长度，从而增大灯丝的电阻；电炉丝（合理即可）
(7) 保护电路，防止电路中电流过大损坏电流表等元件
(1) 电流表示数的大小；大
(2) 导体长度
(3) 控制变量法；A、C；当导体的材料和长度相同时，导体的横截面积越大，电阻越小
(4) 不明显
(5) 电阻变大
(6) 在有限的空间内增大灯丝的长度，从而增大灯丝的电阻；电炉丝（合理即可）
(7) 保护电路，防止电路中电流过大损坏电流表等元件
解析
【分析】
本题是探究影响导体电阻大小的实验，核心运用转换法和控制变量法解题。首先明确：电源电压一定时，根据欧姆定律，电阻越大，电路电流越小，因此可通过电流表示数（转换法）反映电阻大小；探究某一因素对电阻的影响时，需控制其他因素不变（控制变量法）。逐个分析问题：(1) 利用电流表示数判断电阻大小，电流小则电阻大；(2) A、B的变量是长度，探究长度对电阻的影响；(3) 探究横截面积需控制材料、长度不变，选对应导线并得出结论；(4) 电阻差小时电流变化小，灯泡亮度不明显；(5) 加热电流变小，说明电阻变大；(6) 螺旋状可增大灯丝长度，类似物体如电炉丝；(7) 灯泡能保护电路，防止电流过大。
【解析】
(1) 实验中电源电压恒定，由欧姆定律$I=\frac{U}{R}$可知，电阻越大，电路电流越小，因此通过观察电流表示数的大小比较导体电阻；接A时电流表示数更小，说明A的电阻更大。
(2) 导线A、B的材料、横截面积相同，长度不同，因此是为了探究导体电阻与导体长度的关系。
(3) 探究导体电阻与横截面积的关系时，需保持材料和长度不变，这种研究方法为控制变量法；应选择材料、长度相同，横截面积不同的导线A、C；实验结论为：当导体的材料和长度相同时，导体的横截面积越大，电阻越小。
(4) 若所选导线电阻相差太小时，电路中电流变化小，灯泡的实际功率变化小，因此灯泡亮度变化不明显。
(5) 用酒精灯加热D合金丝时，电流表示数变小，电源电压不变，由$I=\frac{U}{R}$可知，合金丝的电阻变大，说明该合金丝温度升高时电阻变大。
(6) 灯丝设计成螺旋状，是为了在有限的空间内增大灯丝的长度，从而增大灯丝的电阻；类似设计的物体如电炉丝（合理即可）。
(7) 灯泡在实验中的作用是保护电路，防止电路中电流过大损坏电流表等元件。
【答案】
(1) 电流表示数的大小；大
(2) 导体长度
(3) 控制变量法；A、C；当导体的材料和长度相同时，导体的横截面积越大，电阻越小
(4) 不明显
(5) 电阻变大
(6) 在有限的空间内增大灯丝的长度，从而增大灯丝的电阻；电炉丝（合理即可）
(7) 保护电路，防止电路中电流过大损坏电流表等元件
【知识点】
影响导体电阻的因素、控制变量法、转换法
【点评】
本题为初中物理探究实验的典型题型，重点考查控制变量法和转换法的应用，结合实验现象分析结论，同时涉及实验评估与实际应用，注重对实验原理和方法的理解，难度适中。
【难度系数】
0.6
本题是探究影响导体电阻大小的实验，核心运用转换法和控制变量法解题。首先明确：电源电压一定时，根据欧姆定律，电阻越大，电路电流越小，因此可通过电流表示数（转换法）反映电阻大小；探究某一因素对电阻的影响时，需控制其他因素不变（控制变量法）。逐个分析问题：(1) 利用电流表示数判断电阻大小，电流小则电阻大；(2) A、B的变量是长度，探究长度对电阻的影响；(3) 探究横截面积需控制材料、长度不变，选对应导线并得出结论；(4) 电阻差小时电流变化小，灯泡亮度不明显；(5) 加热电流变小，说明电阻变大；(6) 螺旋状可增大灯丝长度，类似物体如电炉丝；(7) 灯泡能保护电路，防止电流过大。
【解析】
(1) 实验中电源电压恒定，由欧姆定律$I=\frac{U}{R}$可知，电阻越大，电路电流越小，因此通过观察电流表示数的大小比较导体电阻；接A时电流表示数更小，说明A的电阻更大。
(2) 导线A、B的材料、横截面积相同，长度不同，因此是为了探究导体电阻与导体长度的关系。
(3) 探究导体电阻与横截面积的关系时，需保持材料和长度不变，这种研究方法为控制变量法；应选择材料、长度相同，横截面积不同的导线A、C；实验结论为：当导体的材料和长度相同时，导体的横截面积越大，电阻越小。
(4) 若所选导线电阻相差太小时，电路中电流变化小，灯泡的实际功率变化小，因此灯泡亮度变化不明显。
(5) 用酒精灯加热D合金丝时，电流表示数变小，电源电压不变，由$I=\frac{U}{R}$可知，合金丝的电阻变大，说明该合金丝温度升高时电阻变大。
(6) 灯丝设计成螺旋状，是为了在有限的空间内增大灯丝的长度，从而增大灯丝的电阻；类似设计的物体如电炉丝（合理即可）。
(7) 灯泡在实验中的作用是保护电路，防止电路中电流过大损坏电流表等元件。
【答案】
(1) 电流表示数的大小；大
(2) 导体长度
(3) 控制变量法；A、C；当导体的材料和长度相同时，导体的横截面积越大，电阻越小
(4) 不明显
(5) 电阻变大
(6) 在有限的空间内增大灯丝的长度，从而增大灯丝的电阻；电炉丝（合理即可）
(7) 保护电路，防止电路中电流过大损坏电流表等元件
【知识点】
影响导体电阻的因素、控制变量法、转换法
【点评】
本题为初中物理探究实验的典型题型，重点考查控制变量法和转换法的应用，结合实验现象分析结论，同时涉及实验评估与实际应用，注重对实验原理和方法的理解，难度适中。
【难度系数】
0.6
