2021年中考物理微专题复习专题24探究影响电阻大小因素的实验中考问题（教师版含解析）

1、专题24 探究影响电阻大小因素的实验问题电阻大小的影响因素：导体的电阻是导体本身的一种性质，它的大小决定于导体的材料(电阻率)、长度(L)和横截面积(S)，还与温度有关。与导体是否连入电路、是否通电，及它的电流、电压等因素无关。导体材料不同，在长度和横截面积相同时，电阻也一般不同；在材料和横截面积相同时，导体越长，电阻越大；在材料和长度相同时，导体的横截面积越小，电阻越大；导体的电阻与导体的温度有关。对大多数导体来说，温度越高，电阻越大。只有极少数导体电阻随温度的升高而减小。(例如玻璃)【例题】(2020齐齐哈尔模拟)为探究影响导体电阻大小的因素，小明找到了不同规格的导线，如表所示(1)要探究

2、电阻大小与导体长度的关系，应选择 和 两根导线进行实验；(2)要探究电阻大小与导体材料的关系， 应选择 和 两根导线进行实验；(3)小明用A、C两根导线探究了电阻大小与导体横截面积的关系，则导线C的长度应为 【答案】(1)A；B；(2)A；D；(3)L0【解析】影响电阻大小因素有：导体的材料、长度和横截面积物理学中对于多因素的问题常采用控制因素的办法，把多个因素的问题变成多个单因素的问题，这种方法叫控制变量法(1)研究电阻与导体长度有关，应使导线材料、横截面积都相同，长度不同的导线，从表中数据可以看出，导线A和导线B的材料和横截面积相同，长度不同，因此选择导线A、B(2)要研究电阻与导体材料有

3、关，就要控制导体的长度和横截面积相同，材料不同，从表格知导线A和D长度、横截面积相同，材料不同(3)小明用A、C两根导线探究了电阻大小与导体横截面积的关系，使导线材料、长度都相同，横截面积不同的导线，从表数据可以看出，导线A长度为L0，则导线C的长度也为L0；【对点练习】在“探究影响导体电阻大小的因素”实验中，某实验小组提出了如下猜想：猜想一：导体电阻跟导体长度有关；猜想二：导体电阻跟导体粗细有关；猜想三：导体电阻跟导体材料有关；同学们想利用如图所示的电路和表中的导体验证上述猜想 导体代号长度/m横截面积/m2材料A1.00.2锰铜B1.00.4锰铜C1.00.6锰铜D0.50.4锰铜E1.5

4、0.4锰铜F1.00.6镍铬合金G1.00.6铁(1)验证猜想一时，需对比三个实验数据，则应从上表中选取导体(填写导体代号)来进行实验；(2)验证猜想二时，需选取长度和相同、 不同的导体来进行实验(3)验证三个猜想时，都是通过比较电路中的 大小，来判断导体电阻的大小【答案】(1)BDE；(2)材料；横截面积；(3)电流【解析】影响电阻大小的因素是：材料、长度、横截面积、温度，在探究过程中需用到控制变量法，不加特殊说明，认为温度相同(1)为了研究导体电阻与导体长度的关系，则需使导体的材料和横截面积相同，长度不同，应选用的三种导体是B、D、E，分别将其接入如图电路中通过比较电路中电流的大小，判断导

5、体电阻的大小；(2)为了研究导体电阻与横截面积的关系，则需使导体的材料和长度相同，横截面积不同，应选用的三种导体是A、B、C，分别将其接入如图电路中通过比较电路中电流的大小，判断导体电阻的大小；(3)验证三个猜想时，都是通过比较电路中电流的大小，判断导体电阻的大小1.在探究影响导体电阻大小的因素时，小明作出了如下猜想：导体的电阻可能与导体的长度有关；导体的横截面积有关；导体的材料有关。实验室提供了4根电阻丝，其规格、材料如下表所示。(1)按照如图所示“探究影响导体电阻大小因素”的实验电路，在M、N之间分别接上不同的导体，则通过观察 来比较导体电阻的大小。(2)为了验证上述猜想，应该选用编号 两

6、根电阻丝分别接入电路进行实验。(3)分别将A和D两电阻丝接入电路中M、N两点间，电流表示数不相同，由此，初步得到的结论是：当长度和横截面积相同时，导体电阻跟 有关。(4)要进一步研究导体材料的导电性能，就需要测量导体的电阻，小明的实验方案和操作过程均正确，两表的连接和示数如图所示。但通过观察发现电流表指针偏转过小，这样会导致实验误差 ，解决这一问题的措施是 。【答案】(1)电流表示数(2)A、B(3)导体的材料(4)偏大；电流表改用小量程【解析】(1)在M、N之间分别接上不同的导体，则通过观察电流表示数来比较导体电阻的大小(2)要验证猜想：导体的电阻可能与导体的长度有关，应控制导体材料与横截面

7、积相同而长度不同，由表中数据可知，应选编号为A、B的两根电阻丝进行实验(3)由表中数据可知，A、D两电阻丝的长度、横截面积相同而材料不同，将A和D两电阻丝接入图1电路中M、N两点间，电流表示数不相同，由此可知：当长度和横截面积相同时，导体电阻跟材料有关(4)由图2所示电流表可知，电流表指针偏转过小，电流表读数误差较大，会增大实验误差，使实验误差偏大；电流表换用小量程，可以减小读数误差，从而减小实验误差2在“探究影响导体电阻大小的因素”时，某实验小组想利用图所示的电路分别对导体电阻跟它的长度、橫截面积、材料有关的猜想进行实验验证：(1)为验证“导体电阻跟长度有关”，下表中可选用的三种导体是(填导

8、体代号)；导体代号长度/m横截面积/mm2材料A1.00.2锰铜B1.00.4锰铜C1.00.6锰铜D0.50.4锰铜E1.50.4锰铜F1.00.6镍铬合金G1.00.6铁(2)若实验中将电路中的电流表更换为小灯泡，通过观察也可以判断导体电阻大小，但不足之处是 。【答案】(1)B、D、E；(2)灯泡的亮度；当电路中电阻变化不大时，只凭灯泡的亮暗不易区分。【解析】影响电阻大小的因素是：材料、长度、横截面积、温度，在探究过程中需用到控制变量法；在电源电压一定的情况下，导体电阻越大，电路电流越小，灯泡越暗；导体电阻越小，电路电流越大，灯泡越亮；因此可以通过观察灯泡的亮度来判断电阻的大小，应用了转换

9、法；但当电路中电阻变化不大时，只凭灯泡的亮暗不易区分。(1)为了研究导体电阻与导体长度的关系，则需使导体的材料和横截面积相同，长度不同，应选用的三种导体是B、D、E；(2)实验中可通过通过观察灯泡亮度来判断电阻的大小，但是当电路中电阻变化不大时，只凭灯泡的亮暗不易区分，所以不科学。3某同学为了探究“电阻丝的电阻R与长度L、横截面积S和材料的关系”，进行了如下实验操作：(1)如图甲所示，是取一段新的电阻丝紧密绕制，用刻度尺测量出它的直径示意图。由此可知，电阻丝的直径为 mm，从而计算出电阻丝的横截面积S。(2)在实验中，先保持电阻丝的横截面积S和材料不变，探究电阻丝的电阻R与长度L的关系，这种方

10、法叫做 法(选填“等效替代”或“控制变量”)。(3)为了探究电阻丝的电阻R与L的关系，实验室备有以下实验器材：A电源E(电压U1.5V)B电流表A1(量程0100mA)C电流表A2(量程00.6A)D电阻箱R0(阻值0999.9)E待测电阻丝R(阻值约为10)F开关一个，导线若干，则：(4)为了提高实验的精确程度，在实验中电流表应选的是 (选填器材前的字母代号)。(5)把电阻丝拉直后，将其两端固定在刻度尺的接线柱a和b上，在电阻丝上夹一个金属夹P，移动金属夹P的位置，就可改变接入电路中金属丝的长度L，把这些实验器材按乙图的电路连接起来。闭合开关S前，电阻箱的阻值应调整到 。(6)闭合开关S后，

11、将电阻箱调到适当位置不动，多次改变金属夹P的位置，得到多组I、L的数据。根据实验测量数据在坐标平面内，以电流的倒数1/I为纵坐标、电阻丝的长度L为横坐标，得出图象如图丙所示，根据实验图象说明，横截面积S相同的同种材料的电阻丝，接入长度L越长，电流I越小，电阻R 。(7)该电阻丝1cm长度的阻值为 。【答案】(1)0.8；(2)控制变量；(4)B；(5)999.9；(6)越大；(7)0.3。【解析】(1)根据刻度尺读出电阻丝的长度为：l1.60cm，则电阻丝的直径为：d0.08cm0.8mm；(2)电阻的大小在不考虑温度的前提下，有三个决定因素：材料、长度、横截面积。因此要研究电阻的大小与每一个

12、因素的具体关系时，要用到控制变量法，在实验中，先保持电阻丝的横截面积S和材料不变，探究电阻丝的电阻R与长度L的关系，这种方法叫做控制变量法；(4)电路中的最大电流I0.15A150mA，所以为了提高实验的精确程度，电流表选最量程为100mA的电流表A1(或序号B)；(5)闭合开关S前，电阻箱起到保护电路的作用，电阻箱的阻值应调整到阻值最大处，由电阻箱R0(阻值0999.9)可知，电阻箱的阻值应调整到999.9。(6)在图象上可以看到，电阻的长度越长，电流的倒数越大，电流越小，在电压一定时，电阻越大。(7)由图乙知，电阻丝和电阻箱是串联的，由图丙知，当电阻丝接入0cm，就是电阻丝的电阻为零时，电

13、源电压为1.5V，电流倒数为10A1，所以电流为I'A0.1A，则电阻箱的电阻为：R'15，当电阻丝接入10cm，就是电阻丝的电阻为R时，电源电压为1.5V，电流倒数为12A1，所以电流为I''A，则电路总电阻为：R总18，所以10cm电阻丝的电阻为：RR总R'18153，在横截面积和材料一定时，导体的电阻跟导体的长度成正比，所以1cm的电阻丝电阻为R10.3。4.某学习小组在探讨影响导体电阻大小因素时，找资料发现在导体材料和粗细相同时，其电阻与长度成正比，即可以用下述表达式表示：R=Kx，其中K为比例常数，x为导体的长度，于是他们用下面的器材：电压定的

14、电源、开关、粗细均匀镍铬合金丝、电压表等及图示电路来探究此问题，图中AB为镍铬合金丝，P为活动端，图2为实物连线图。 (1)他们的实验方法是控制了 不变。(2)调节镍铬合金丝上的滑动片，电压表的示数 (填“能”或“不能”)反映导体AP间电阻的变化，理由 。(3)要完成此实验，除了记录电压表示数外，还需要的测量器材是 。【答案】(1)材料和横截面积；(2)能；电阻越大，分担的电压越大；(3)刻度尺【解析】本题考查探究“影响电阻大小的因素”的实验。(1)探究导体电阻大小与长度的关系，应控制导体的材料和横截面积不变；(2)由图可知，电压表并联在了电阻AP的两端，测量的是电阻AP两端的电压，调节镍铬合

15、金丝上的滑动片，电路的总电阻不变，电流不变，电阻改变，根据U=IR可知，电压表的示数也会改变，电阻越大，电压表示数越大；(3)实验中为了精确测量电阻的大小与长度的关系，应需要测量电阻丝的长度，故还需要的器材是刻度尺。5.在如图所示的电路中，AB和CD均为镍铬合金线。闭合开关后，通过观察电流表的示数，可以比较出合金线电阻的大小，这种研究方法叫转换法。请你说出另外一个初中阶段你学习过应用转换法研究问题的实例： 。该电路中若将CD镍铬合金线换成粗细与AB镍铬合金线粗细相同，让CD长度变为AB的一半，则用这个电路就能研究导体电阻大小与导体的 的关系。ABCD【答案】通过物体陷入沙子的深度，来反映沙子受到的压强的大小。长度。 【解析】本题考查转换法和影响导体电阻大小的因素两个知识点。通过直接感知的现象，推测无法直接感知的事物，这是物理学常用的方法。让学生知道在研究合金线电阻的大小问题时，通过观察电流表的示数的变化，可