人教版物理九年级上册本实验：探究影响导体电阻大小的因素

探究影响导体电阻大小的因素
课本实验再现
实验结论：导体的电阻是导体本身的一种性质，它的大小与导体的材料长度和横截面积等因素有关。

拓展训练
1.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的金属丝只有一根，其他器材足够，如果要他完成下列的实验探究活动，其中他不可能完成的是( )
A.探究导体电阻与长度的关系
B.探究导体电阻与横截面积的关系
C.探究导体电阻与材料的关系
D.探究导体电阻与温度的关系
2.小明用如图所示的器材探究“影响电阻大小的因素”.a、b为长度一样的镍铬合金丝，b比a的横截面积大.关于此实验，下列说法正确的是( )
A.闭合开关后，小灯泡越亮，表示接入的合金丝电阻越大
B.利用此装置只能探究导体电阻大小和横截面积的关系
C.利用此装置能探究导体电阻大小和横截面积、长度的关系
D.为了准确比较两条合金丝的电阻，可在电路中串联一个电压表
3.小明测量不同型号铅笔在纸上涂划所得线条的电阻，实验步骤如下：
（1）用铅笔在纸上画出两段长为15 cm的线条，在其中一段线条上重复涂划3次，另一段6次；
（2）换用不同型号铅笔重复（1）的操作，得到多组等长等宽的线条，如图；（3）测出每段线条两端的电阻记录在表中。

根据实验数据，可推测电阻最小的是( )
A.①
B.①
C.①
D.①
4.如图所示是探究影响导体电阻大小因素的实验装置（导线的数量及连接可改变），演示板上的金属丝长短粗细都相同，A B
、和C都是镍铬丝，D是铜丝、E 是铁丝，下列说法正确的是( )
①实验中，电流表示数越大说明电阻越大
①该装置能研究电阻与导体长度的关系
①该装置能研究电阻与导体横截面积的关系
①在图示情况下，用导线连接B C
、接线柱，电流表示数将变大
A.①①①
B.只有①和①
C.只有①和①
D.只有①和①
5.“探究影响导体电阻大小的因素”的实验装置如图所示，在实验中使用四根电阻丝，其材料规格如下表所示。

（1）实验中通过观察___________比较电阻丝电阻的大小。

（2）实验中采用的研究方法是___________和转换法。

（3）分别将编号为___________的电阻丝接入电路进行实验，可得出结论：导体的电阻大小与导体的材料有关。

（4）分别将编号为B、C的电阻丝接入电路进行实验，可得出结论：导体的电阻大小与导体的___________有关。

（5）分别将编号为C、D的电阻丝接入电路进行实验，其得到的实验结论被实际应用到了___________的工作原理中。

A.电压表
B.电流表
C.滑动变阻器
（6）实验过程中某小组同学更换电阻丝后发现小灯泡亮度变化不明显，可用___________代替小灯泡完成实验。

6.某小组同学在学习了欧姆定律后，对探究实验“影响导体电阻大小的因素”进行了改良，结合实验室所提供的几种规格的导体（如表1），设计了如图1所示的电路图。

表1
（1）图1中，将三个电阻串联是为了保证________（选填“电压”或“电流”）相等。

（2）在探究“导体电阻与横截面积的关系”时，123R R R 、、，分别选用A 、B 、C 三段导体。

某次读数，电压表1V 示数为1.5V 、2V 示数为0.7V ，电压表3V 示数如图2所示为________V 。

由欧姆定律分析得出，电压表示数越大，导体电阻越________。

（选填“大”或“小”）。

多次调节滑动变阻器重复读数，可得出结论：材料和长度相同时，横截面积越大，导体电阻越________（选填“大”或“小”）。

（3）在探究“导体电阻与长度的关系”时，选用B 、________和________（填导体代号），重复上述操作，可得出结论：材料和横截面积相同时，长度越长，导体电阻越大。

（4）本实验主要运用的物理方法是________（选填“控制变量法”或“模型法”）。

答案以及解析
1.答案：C
解析：如果金属丝只有一根，他不能探究导体的电阻与材料的关系，故选C. 2.答案：C
解析：闭合开关后，小灯泡越亮，说明电路中的电流越大，接入的合金丝电阻越小；两根合金丝材料，长度都相同，而横截面积不同，可以探究电阻与横截面积的关系；通过移动夹子可以改变接入电路的合金丝长度，可以探究电阻与长度的关系；但合金丝材料只有一种，无法探究电阻与材料的关系；若小灯泡亮度变化不易观察，可在电路中串联一只电流表，根据电流表示数变化可准确比较两条合金丝的电阻大小.故选C.
3.答案：D
解析：由表格数据可知，重复涂划次数相同时，铅笔的含碳量越高，电阻越小；铅笔的含碳量相同时，重复涂划次数越多，电阻越小，故电阻最小的是①，故D 正确，ABC错误。

4.答案：A
解析：①在导体两端的电压不变的条件下，导体的阻值越大，通过导体的电流（电流表的示数）就越小，所以本实验可以通过电流表的示数比较导体电阻的大小，电流表示数越大，说明电阻越小，故①错误；①A B
、和C都是镍铬丝，且长度、横截面积都相同，第一次可以只将A连入电路；第二次可以将A B
、串联后接入电路，所以可以研究电阻与导体长度的关系，故①正确；①在研究电阻与导体横截面积的关系时，可以把A单独连入电路，然后把B和C并联后连入电路，进行比较，故①正确；①在图示情况下，连接B C
、接线柱，即把B和C并联后连入电路，此时导体的电阻变小，所以电流表示数将变大，故①正确。

故选A。

5.答案：（1）小灯泡亮度（或“小灯泡的亮暗程度”）（2）控制变量法（3）A、B（4）横截面积（5）C（或“滑动变阻器”）（6）电流表
解析：（1）在实验中，电阻的大小是通过观察灯泡的亮度来体现的，灯泡的亮度越暗，说明电阻越大。

（2）导体电阻的大小与导体的材料、长度、横截面积及温度有关，因此要研究
电阻大小与每一个因素的具体关系时，要用到控制变量法；通过观察灯泡的亮度来体现电阻的大小，这是用到转换法，故本实验中采用的研究方法有控制变量法和转换法。

（3）电阻大小若不考虑温度的前提下，要研究导体的电阻大小与导体的材料有关，就要使导体的长度和横截面积保持不变，故选用编号A、B。

（4）编号B、C两根电阻丝，材料、长度都相同，横截面积不同，将电阻丝分别接入电路中，灯泡的发光情况不同，故可以得出结论：导体的电阻大小与导体的横截面积有关。

（5）编号C、D两根电阻丝，材料、横截面积都相同，长度不同，把他们分别接入电路中，灯泡的发光情况不同，且编号D的电阻丝比编号C的电阻丝，灯泡发光情况要暗，相当于改变电阻丝接入电路中的长度来改变接入电路中电阻的大小，与滑动变阻器的工作原理相同，故AB不符合题意，C符合题意。

故选C。

（6）更换电阻丝后，小灯泡的亮度不明显，说明电阻丝的电阻太大，流过小灯泡的电流太小，为了完成实验可以用电流表代替小灯泡。

通过观察电流表示数的大小，来判断接入电路中电阻丝阻值的大小。

6.答案：（1）电流
（2）0.5;大;小
（3）D;E
（4）控制变量法
解析：（1）串联电路的特点是电路处处相等，故三个电阻串联保证了电路相等；（2）电压表读数分析量程和分度值，量程为0~3V，分度值为0.1V，故读数为0.5V；根据串联分压原理，电压越大，电阻也越大；材料和长度相同时，横截面积越大，电压表示数越小，说明电阻越小；
（3）探究“导体电阻与长度的关系”时，要控制横截面积和材料相同，故选B、D、E进行实验；
（4）对探究实验“影响导体电阻大小的因素”，改变某一个变量，控制其他量不变看最终结果是否会有影响，这种方法叫做控制变量法。

即本实验采用的方法。