1、中考物理实验专题复习探究影响导体电阻大小因素的实验答案解析2019年中考物理实验专题复习 探究影响导体电阻大小因素的实验答案解析1（2018乌鲁木齐）某实验小组的同学用铅笔芯探究导体的电阻与长度的关系，如图所示是该实验的电路图。（1）闭合开关，向右移动铅笔芯上的滑片P1，电路中的电流不变（选填“变大”“变小、”或“不变”）。（2）如果滑片P1滑动到铅笔芯最右端时，电压表示数很小，应该将滑动变阻器的滑片P2向右移动。（3）移动铅笔芯上面的滑片P1，记录铅笔芯AP1之间的距离和电压表的示数，数据如下：AP1/mm030.060.090.0120.0150.0180.0U/V00.40.81.21.
2、62.02.4通过数据反映出的规律和欧姆定律可以推出导体的电阻与导体的长度成正比的结论。若图示位置时电压表示数为0.9V，滑片P2向右移动一段距离，电压表示数变为1.2V，滑片P2再向右移动一段相同的距离，电压表示数为1.8V。【分析】（1）闭合开关，向右移动铅笔芯上的滑片P1，不能改变电路中的电阻，利用欧姆定律分析电路中的电流变化；（2）如果滑片P1滑动到铅笔芯最右端时，电压表示数很小，说明滑动变阻器分压太大，应该减小滑动变阻器两端的电压，减小滑动变阻器连入的电阻；（3）由表中数据可知，可得铅笔芯AP1段两端的电压随AP1长度的增大而增大，并且成倍数的最大，可得铅笔芯AP1段两端的电压与AP
3、1长度成正比；根据欧姆定律可知铅笔芯AP1段两端的电压与AP1间电阻成正比；最后得出导体的电阻与导体的长度的关系。图示位置时电压表示数为0.9V，利用“通过铅笔芯的电流等于总电流”和欧姆定律得出等式；同理当滑片P2向右移动一段距离，设滑动变阻器连入电阻减小值为R，利用欧姆定律列出等式；两等式相比得出R0+R1=4R；当滑片P2再向右移动一段相同的距离，滑动变阻器连入电阻减小值为2R，再利用欧姆定律列出等式，和第一个等式相比得出最后电压表的示数。【解答】解：（1）由图知，铅笔芯和滑动变阻器串联，电压表测滑片P1左侧部分铅笔芯的电压，因电压表在电路中相当于断路，所以可知整个铅笔芯连入电路，则向右移
4、动滑片P1时，不能改变电路中的电阻，电源电压不变，由欧姆定律可知，电路中的电流不变；（2）如果滑片P1滑动到铅笔芯最右端时，电压表示数很小，说明滑动变阻器分压太大，应该减小滑动变阻器两端的电压，减小滑动变阻器连入的电阻，即应该将滑动变阻器的滑片P2向右移动；（3）由表中数据可知，电压表的示数（即铅笔芯AP1段两端的电压）随AP1长度的增大而增大，并且成倍数的增大，所以铅笔芯AP1段两端的电压与AP1的长度成正比；电路中电流不变，由U=IR可知，铅笔芯AP1段两端的电压与AP1的电阻成正比；由此可以推出：导体的电阻与导体的长度成正比。图示位置时电压表示数为0.9V，设电源电压为U、整个铅笔芯的电
5、阻为R0、与电压表并联部分的电阻为R0左、此时滑动变阻器连入电阻为R1，串联电路的电流处处相等，由欧姆定律可得此时电路中电流：=，当滑片P2向右移动一段距离，设滑动变阻器连入电阻减小值为R，电压表示数变为1.2V，由欧姆定律可得此时电路中电流：=，得：=1，化简可得：R0+R1=4R，代入得：=，当滑片P2再向右移动一段相同的距离，滑动变阻器连入电阻减小值为2R，设此时铅笔芯两端电压为U3，由欧姆定律可得此时电路中电流：=，得：=，解得：U3=1.8V。故答案为：（1）不变；（2）右；（3）欧姆定律；正；1.8。【点评】本题为难度较大的电路动态分析题，易错点在最后一空的解答，利用“通过铅笔芯的
6、电流等于总电流”和欧姆定律列出三个等式是关键。2（2018天津）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B、D、E（填导体代号）；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，通过观察灯泡的亮度也可以判断导体电阻大小，但不足之处是当电路中电阻变化不大时，只凭灯泡的亮暗不易区分。【分析】（1
7、）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；（2）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，应用了转换法；但当电路中电阻变化不大时，只凭灯泡的亮暗不易区分。【解答】解：（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。故答案为：（1）B、D、E；（2）灯泡的亮度；当电路中电阻变化不
8、大时，只凭灯泡的亮暗不易区分。【点评】本题考查探究电阻大小的影响因素，实验时注意使用控制变量法，控制变量法在物体学研究中经常用到。3（2017桂林）小禹在复习“探究导体的电阻与哪些因素有关”的实验时，产生了一些疑惑；实验中为什么选择不常见的镍铬合金作为研究的导体，而不选用常见的铜丝？难道选用钢丝会不利于探究？带着这些思考，小禹决定进行实验验证；（1）为了能够更好地反映出电阻的变化，小禹可以在如图所示的电路中接入电流表，且与研究导体串联。（2）连接电路时，开关必须处于断开状态。（3）实验中，选择一根带鳄鱼夹的导线，主要是为了方便改变接入导体的长度。（4）分别用铜丝、镍铬合金丝进行实验，记录实验结
9、果于下表，对比实验记录，发现用铜丝作为研究导体，实验现象不明显。不明显之处是：铜丝电阻小，电流变化小。 研究导体铜丝镍铬合金丝长度/cm10080501001008050100直径/mm0.50.50.50.70.50.50.50.7灯泡亮度很亮很亮很亮很亮较亮较亮亮亮电流/A0.420.420.430.430.240.260.310.30（5）通过实验，小禹解开了心中的疑惑，并进一步理解了滑动变阻器的原理及其在电学实验中的作用，如在图2所示的“探究电流与电阻的关系”实验中，将电阻R由5换成10后，滑动变阻器的滑片应该向上（选填“上”或“下”）端移动，以起到使电阻R两端电压保持不变的作用。【分
10、析】（1）在该实验中，由于电阻的大小是不便于直接观察的，所以我们将电阻的大小转化成所串联的电流表来观察，即在电压一定时，电流越大，表明电阻越小；（2）为保护电路，连接电路时，开关必须处于断开状态；（3）带鳄鱼夹的导线方便改变接入导体的长度；（4）电压一定，电阻越小，电流越大；（5）根据串联电路分压的特点判断滑片移动的方向。【解答】解：（1）电阻的大小是不便于直接观察的，所以我们将电阻的大小转化为电流表的示数来观察，即在电压一定时，电流越大，表明电阻越小，即通过观察电流表的示数来比较导体电阻的大小；电流表应与研究导体串联；（2）为保护电路，连接电路时，开关必须处于断开状态；（3）实验中，选择带鳄
11、鱼夹的导线，主要是为了方便改变接入导体的长度；（4）由表格数据可知，长度变化时，发现通过铜丝的电流变化不明显，原因是铜导线的电阻小，在电压一定时，通过铜丝的电流变化很小；（5）在“探究电流与电阻的关系”实验中，应控制电阻R两端电压不变；把5的电阻换成10的电阻，电阻的阻值变大，由分压原理可知，电阻分压变大，为保持电阻两端电压不变，应减小电阻两端电压，增大滑动变阻器两端的电压，应增大变阻器接入电路的阻值，故将滑片向上移动。故答案为：（1）电流表；串；（2）断开；（3）接入导体的长度；（4）铜丝；铜丝电阻小，电流变化小；（5）上；保持不变。【点评】本题通过影响电阻大小的实验，考查电路的组成以及欧姆
12、定律的应用，要学会应用控制变量法来解决物理问题。4（2017呼和浩特）导体电阻的大小与哪些因素有关呢？对于这个问题，小明想起课堂上老师把电压比作水压，把电流比作水流，于是他想：电阻也可以比作是水管对水流的阻力。他还想到水管内部粗糙程度、有无杂物和它的长短粗细都可能导致水管对水流的阻力不同，因此经过分析，他提出了以下几种猜想：猜想1：导体的电阻可能跟导体的材料有关；猜想2：导体的电阻可能跟导体的长度有关；猜想3：导体的电阻可能跟导体的横截面积有关：为了验证自己的猜想，实验室有如下表格中的7种电阻丝，则：导线代号AB CDEFG长度（m）1.00.51.51.01.21.50.5横截面积（mm2）
13、3.20.81.20.81.21.21.2材料锰铜 钨镍铬 锰铜钨锰铜镍铬（1）若要探究电阻跟横截面积的关系，可依次把如图中M、N跟电阻丝A、D（选填导线代号）的两端连接，闭合开关记下电流表示数，分析比较这两个金属丝电阻大小。（2）若依次把M、N跟电阻丝C、F的两端连接；闭合开关记下电流表示数，分析比较这两个金属丝的电阻大小，这时探究的是电阻跟导体的材料的关系。（3）在上面的实验中，电阻的大小并不能直接观察，而是通过电流表的示数反映出来的，电流表的示数越大，说明电阻丝的电阻越小。【分析】（1）探究导体的电阻与导体的材料是否有关，应控制其长度和横截面积不变；同理要想探究导体的电阻与导体的长度是否
14、有关，应控制导体的材料和横截面积不同；（2）控制变量法的核心是要研究两导体电阻的大小与哪个因素有关，就要控制这两个因素不同，同时也要控制两导线其它因素相同；（3）在此实验装置中，运用转换法，电阻的大小通过比较电流表示数大小来判断。【解答】解：（1）探究电阻与横截面积的关系时，要选取的电阻丝必须长度相同、材料也相同，横截面积不同，由表格数据可知，应选A、D两电阻丝；（2）C、F两电阻丝的长度、横截面积相同，材料不同，分析比较C、F两根金属丝的电阻大小，可探究电阻跟导体的材料的关系；（3）实验中通过电流表示数大小反映电阻大小，电流表示数越大，说明电阻丝的电阻越小。故答案为：（1）A；D；（2）材料
15、；（3）小。【点评】物理学中对于多因素的问题，常常采用控制因素的办法，把多因素的问题变成多个单因素的问题，分别加以研究，最后再综合解决，这种方法叫控制变量法，一定要掌握控制变量法。5（2017枣庄）学习了电学知识后，小明对影响电阻大小的部分因素进行了探究，器材有：开关、电流表、干电池（电压恒为1.5V）各一个，三根完全相同的合金丝，导线若干，连接如图甲所示的电路，小明将合金丝以不同方式分别接入电路A、B之间，闭合开关S后，记录的数据如表。根据实验数据，回答下列问题：（1）图乙是将一根合金丝接入电路时电流表的读数，请将其填入表格中。连接方式一根两根串联三根串联两根并联三根并联电流表读数/A0.1
16、50.10.60.9（2）导体电阻的大小跟材料、长度和横截面积的关系。A电阻的大小与长度的关系是：材料和横截面积相同，导体的电阻跟长度成正比；B电阻的大小与横截面积的关系是：材料和长度相同，导体的电阻跟横截面积成反比。（3）分析表中的实验数据，还可以得出导体的电流与电阻的关系：导体两端的电压不变，导体中的电流与导体的电阻成反比。（4）实验中一根合金丝的电阻为5，若该合金丝的横截面积为1mm2，则一根合金丝的长度是5m（已知该合金丝长1m，横截面积1mm2的阻值为1）【分析】（1）确定电流表的量程，读出示数；（2）根据串联时电流表示数判断出电阻的变化，得出电阻大小与长度的关系；根据并联时电流表示
17、数的变化判断出电阻的变化，得出电阻大小与横截面积的关系；（3）根据电流和电阻的变化关系，得出结论。（4）根据一根合金丝的电流求出电阻值；由电阻与导体长度和横截面积的关系及已知条件得出其长度的大小。【解答】解：（1）根据表格中的特点，串联的电阻越多，电阻越大，电流表的示数越小；并联的电阻越多，电阻越小，电流越大，所以串联一根电阻丝时，电路中的电流应大于两根电阻丝串联时的电流0.15A，并小于两根电阻丝并联时的电流0.6A，所以图乙中电流表的量程为00.6A，分度值为0.02A，示数为0.3A；（2）A根据1、2、3组数据可知，导体的材料和横截面积相同，导体越长，电流表的示数越小，说明电阻值越大，
18、且电阻值跟导体的长度成正比；B根据1、4、5组数据可知，导体的材料和长度相同，横截面积越大，电流表的示数越大，说明电阻值越小，且电阻值跟导体的横截面积成反比；（3）由实验数据可知，导体两端的电压不变，导体的电阻增大到原来的几倍，电流减小到原来的几分之一，导体中的电流与导体的电阻成反比；（4）根据电阻与导体的长度和横截面积的关系，对与上材料相同的导体，电阻值可记为R=1mm2/m；由R=可知，一根合金丝的导体电阻为R=5；代入上面关系式：5=1mm2/m解得L=5m。故答案为：（1）0.3；（2）A材料和横截面积相同，导体的电阻跟长度成正比；B材料和长度相同，导体的电阻跟横截面积成反比；（3）导
19、体两端的电压不变，导体中的电流与导体的电阻成反比；（4）5；5。【点评】本题是探究导体的长度和横截面积对电阻的影响实验，能够根据电流的大小判断出电阻的大小，是关键，分析时注意控制变量法的应用。6（2017雅安）某实验小组探究金属丝电阻大小与长度的关系，他们取一段粗细均匀的由同种材料制成的金属丝，将金属丝拉直连接在A、B接线柱上，在金属丝上安装一个可滑动的金属夹P实验室还提供了下列器材：电压表、电流表、电池组（电压3V）、滑动变阻器（202A）、刻度尺、开关和导线若干。（1）为了测量AP段的电阻R，他们连接了如图甲所示的电路，请用笔画线代替导线，把图中还没有连接的一根导线接上，使电路完整。（2）
20、闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片移至变阻器的最右（选填“左”或“右”）端。（3）闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，测得电压表的读数为2.0V，电流表指针偏转如图乙所示，此时金属丝的电阻R=5。（4）实验中移动金属夹P，分别测得AP段的长度L和对应的电阻值R，数据如表：分析表中数据，可知R与L的关系是：当导体的材料和横截面积一定时，导体的长度越长，电阻越大（选填“越大”或“越小”）。L/cm1530456075R/2.557.51012.5（5）在实验中，探究金属丝电阻大小与长度的关系时，必须保持导体的材料和横截面积一定，这种探究问题的科学方法叫：控制变量法。在下列两个电学实验中，应用此方法的是：
21、B（选填字母）A用伏安法测电阻 B探究电流与电压、电阻的关系。【分析】（1）掌握电流表、电压表、滑动变阻器的连接方式，注意电流表、电压表量程的选择及正负接线柱的接法，滑动变阻器要接一上一下；（2）为防止电流过大，在闭合开关前，需将滑动变阻器的滑片移至最大阻值处；（3）在进行电流表的读数时，需先确定电流表的量程和分度值，根据公式R=计算电阻值；（4）分析电阻和长度的变化关系，得出结论；（5）影响电阻大小的因素有：导体的材料、长度和横截面积；实验室常采用控制变量法研究问题。【解答】解：（1）因为电池电压为3V，所以电压表的量程选择03V的量程，将电压表3V的接线柱与滑片P相连；将电流表与电阻串联，
22、将电流表的负接线柱与接线柱B连接，如下图所示：（2）由于滑动变阻器接的下面左边的接线柱，所以闭合开关前，将滑动变阻器的滑片移至变阻器的最右端；（3）由图乙知，电流表的量程为00.6A，分度值为0.02A，所以示数为0.4A；则R=5；（4）由表格中数据知，电阻长度增大为原来的几倍，电阻值便增大为原来的几倍或电阻值与长度的比值是一个常数，当导体的材料和横截面积一定时，导体的长度越长，电阻越大；（5）导体的电阻大小与导体的长度、横截面积、材料有关，探究金属丝电阻大小与长度的关系时，必须保持导体的材料和横截面积一定，这种探究问题的科学方法叫控制变量法；在探究电流与电压、电阻的关系时也运用了此方法。故
23、答案为：（1）如上图；（2）右；（3）5；（4）越大；（5）控制变量法；B。【点评】此题是探究金属丝电阻大小与长度的关系，考查了有关滑动变阻器、电流表的连接及读数，同时考查了电阻的计算及根据实验数据得出结论的能力，是一道综合性很强的题目。7（2018湖州）某科学兴趣小组在探究影响导体电阻大小及灯泡亮暗的因素时。做了如甲图所示的实验：将鳄鱼夹从较长的镍铬合金丝的A端逐渐滑向B端时，发现电流表示数逐渐增大，同灯泡逐渐变亮。（1）通过实验可得出结论：导体的电阻大小与导体长度有关；灯泡的亮暗与通过灯泡的电流大小有关。（2）小明认为决定灯泡亮暗的因素只是电流大小，请你设计一个实验来否定小明的观点（只需在
24、相应的方框内画出电路图）。实验材料：两个不同规恪的灯泡L1和L2，电泡组、开关S及导线若干。（3）接下来，小明又做了如下实验：将整条镍合金丝AB接入电路，闭合开关，然后用大功率吹风机先对镍铬合金丝吹一段时间热风，再改用冷风档对镍铬合金吹冷风。在整个过程中观察电流表示数的变化情况，小明所做的这一实验基于的假设是导体的电阻与温度有关。【分析】（1）将鳄鱼夹从较长的镍铬合金丝的A端逐渐滑向B端时，AB接入电路的长度发生了变化，据此分析；（2）探究决定灯泡亮暗的因素只与电流有关，应控制电流相同；（3）导体的电阻与温度有关。【解答】解：（1）将鳄鱼夹从较长的镍铬合金丝的A端逐渐滑向B端时，电阻丝接入电路
25、中的长度变短了，发现电流表示数逐渐增大，同灯泡逐渐变亮，这说明导体的电阻减小了，即电阻大小与导体的长度有关；（2）实验中，可以将两个不同规恪的灯泡L1和L2组成串联电路，此时通过两灯的电流是相同的，然后通过观察灯泡的亮度来验证小明的观点；如图：；（3）用大功率吹风机先对镍铬合金丝吹一段时间热风，再改用冷风档对镍铬合金吹冷风，此时会改变导体的温度，根据电流表示数变化可以得出电阻大小与温度的关系；故小明所做的这一实验基于的假设是导体的电阻与温度有关。故答案为：（1）导体长度；（2）如图；（3）导体的电阻与温度有关。【点评】本题考查了探究影响电阻大小因素的实验，利用好控制变量法是解题的关键。8（20
26、18娄底）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材料和横截面积不变。（2）调节镍铬合金丝上的滑动片，电压表的示数能（填“能”或“不能”）反映导体AP间电阻的变化，理由电阻越大，分担的电压越大。（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刻度尺。【分析】（1）探讨影响导体电阻大小因素时采
27、用的是控制变量法；（2）根据电压表的作用分析；（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；【解答】解：（1）由图可知，在实验中，导体的材料和横截面积是不变的，改变的是导体的长度；（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。故答案为：（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。【点评】本题
28、考查了影响电阻大小的因素，实验中采用了控制变量法，属于基础知识。9（2018青岛）探究影响电阻大小的因素：有a、b、c、d四根不同的电阻丝，b、c、d跟a相比，分别只有一个因素不同：b与a长度不同；c与a横截而积不同；d与a材料不同。实验方案有如下两种方案甲乙电路原理将电阻丝a、b、c、d分别接在M、N之间，测出电路中的电流。电流表的示数越大，表示接入的电阻丝阻值越小。将电阻丝a、b、c、d串联在电路中，用电压表分别测出它们两端的电压。电压表的示数越大，表示被测的电阻丝阻值越大。（2）增加一把刻度尺，探究电阻大小与长度是否成正比。请选择上述方案中的填甲（“甲”或“乙”），具体做法：选用ab两电
29、阻丝，分别接入电路中，在电压一定时，分别测量出通过两电阻丝的电流，用刻度尺测量出两电阻丝的长度，分析出电流与电阻的关系。【分析】（1）串联电路根据欧姆定律通过电流判断电阻的大小；根据并联电路的分压作用通过电压表判断电阻的大小；（2）要研究探究电阻大小与长度是否成正比，需要控制当导体两端的电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比，所以电流大的，电阻小，电流小的，电阻大，若导体越长，电流越小，即可证明在导体的材料、横截面积和温度相同的条件下，导体电阻的大小与长度成正比。【解答】解：（1）将电阻丝a、b、c、d分别接在M、N之间，根据I=知，电压一定，电流表的示数越大，表示接入的电阻丝阻值越小。将电阻丝a、b、c、d串联在电路中，根据I=知，电流一定，电压表的示数越大，表示接入的电阻丝阻值越大。（2）探究电阻大小与长度是否成正比，需要控制导体的材料相同、横截面积相同，故选用ab两电阻丝，分别接入电路中，在电压一定时，分别测量出通过两电阻丝的电流，用刻度尺测量出两电阻丝的长度，分析出电流与电阻的关系，故选用甲图。故答案为：（1）小；大；（2）甲；选用ab两电阻丝，分别接入电路中，在电压一定时，分别测量出通过两电阻丝的电流，用刻度尺测量出两电阻丝的长度，分析出电流与电阻的关系。【点评】控制变量法是初中物理实验中比较常用的研究方法之一，例如欧姆定律，
