题目内容

在做“探究影响导体电阻大小的因素”的实验中，分别对导体电阻跟它的长度、横截面积、材料有关的猜想进行了实验检验．某实验小组准备实验时对每一个猜想都用三个实验数据进行对比，表中给出了可供选择的几种导体，分别用A--G七个字母代表．请按要求选用．
导体代号 A B C D E F G
长度/m 2.0 2.0 2.0 1.0 3.0 2.0 2.0
横截面积/mm 0.3 0.6 0.9 0.6 0.6 0.9 0.9
材料 锰铜 锰铜 锰铜 锰铜 锰铜 镍铬合金 铁
①为了研究导体电阻与导体材料的关系，应选用的三种导体是
 
；
②为了研究导体电阻与导体长度的关系，应选用的三种导体是
 
；
③为了研究导体电阻与横截面积的关系，应选用的三种导体是
 
．
分析：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．
解答：解：①为了研究导体电阻与导体材料的关系，则需使导体的长度和横截面积相同，材料不同，应选用的三种导体是C、F、G；
②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；
③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．
故答案为：①C、F、G；②B、D、E；③A、B、C．
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，控制变量法是物体学研究中经常用到的，例如探究影响浮力大小的因素、影响液体压强大小的因素，电流和电压、电阻的关系、影响滑动摩擦力大小的因素等．
练习册系列答案
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（1）如图1是小明在研究电与磁知识时做的实验：图1甲乙说明了电流周围存在
磁场
磁场
，图1甲丙说明了
通电导体周围磁场的方向与电流的方向有关
通电导体周围磁场的方向与电流的方向有关
．
（2）小明由此推测：若电子沿着水平方向平行地飞过磁针上方时（如图2），小磁针也将发生偏转．他推测的主要依据是电荷
定向移动
定向移动
会形成会电流．你认为图2中小磁针的偏转情况会与他实验中（图1）的
甲
甲
（填“甲”或“丙”）小磁针的偏转方向相同．
（3）上述电磁知识的可应用到电磁铁，在探究“影响电磁铁磁性强弱的因素”时，准备的器材有：电源、开关、滑动变阻器、两根完全相同的铁钉、表面绝缘的铜线、大头针若干．小明利用上述器材，制成简易电磁铁甲、乙，并设计了如图3所示的电路．
①实验中通过观察电磁铁
吸引大头针数目
吸引大头针数目
的不同，可以判断电磁铁的磁性强弱不同．
②按如图3电路进行实验，每次实验总观察到电磁铁甲吸引大头针的数目均比乙多．此实验说明
电流一定时，线圈匝数越多
电流一定时，线圈匝数越多
，电磁铁磁性越强．
叶子、小明和小雨在探究“欧姆定律”的实验时：
①他们提出的问题是：导体中的电流与电压、电阻有什么关系？
②根据经验，他们猜想：导体中的电流，跟导体两端的电压成正比，跟导体的电阻成反比．
③实验过程如下：
a．他们按如下电路图连接电路，请将电路图填画完整．
b．用R1=5Ω的定值电阻做实验，发现当电压表示数分别为0.8V、1.6V、2.4V时，对应电流值分别为0.16A、0.32A和如图电流表的示数．电流表示数为
0.48
0.48
A．
c．换用R2=10Ω的定值电阻，重复上述实验．

④通过分析，他们验证了猜想的正确性，得出欧姆定律．他们经历的探究程序为：提出问题、
猜想
猜想
、实验检验、归纳分析、得出结论
（ⅱ）在上述探究中发现，对同一个导体，U/I的值
不变
不变
，而这个值就是导体的电阻；不同的导体，U/I的值一般不同．可见，电阻是导体本身的一种特性，它的大小与
电压
电压
和
电流
电流
无关．于是，他们用如图电路验证“影响电阻大小的因素”，在M、N两点之间接入粗细相同而长度不同的镍铬合金丝．实验发现：镍铬合金丝越长，灯泡越暗，说明电阻越
大
大
．这种显示电阻大小的方法是
转换
转换
法．
（ⅲ）在上述实验（1）的电路中，将定值电阻换成螺线管，通电后吸引大头针，发现当滑片向左移动时，吸收大头针的数目
多
多
，实验说明：电流越大，通电螺线管磁性越强．
（ⅳ）叶子、小明和小雨在理解欧姆定律基础上又共同设计了一种测定水平方向风力大小的装置．其原理如图甲所示：绝缘轻弹簧的左端固定在O点，右端与中心有孔、表面竖直的金属迎风板相连，一起套在左端也固定在O点的粗细均匀、电阻随长度均匀变化，且水平放置的金属杆上，迎风板与金属杆接触良好；电路中左端导线与金属杆的左端相连，右端导线连接在迎风板上并可随板移动，R是定值电阻，a、b、c、d为四个接线柱．
（1）在他们的设计中，若要求在风力增大时，接入电路的电表示数也随之增大，则应该（
B
B
）
A．在a、b之间接入电流表，在c、d之间连接导线
B．只在a、b之间接入电流表
C．在c、d之间接电压表，在a、b之间连接导线
D．只在c、d之间接电压表
（2）为了较准确的测出水平方向风力的大小，三位同学先对选定的轻弹簧和金属杆进行了两项测量．
①小明利用测量的数据作出了原长为40cm的轻弹簧的长度L和所受压力F的关系图[见图乙]．由图可知：该弹簧每缩短10cm，弹簧受到的压力将增加
2
2
N

②叶子设计了如图丙所示的电路，用来测量长度为50cm的金属杆的电阻．他们备选的部分器材有：
A．电源（能够提供3V的稳定电压）
B．电流表A（量程0～0.6A）
C．电压表V（量程0～3V）
D．滑动变阻器R1（阻值变化范围为0～5Ω）
E．滑动变阻器R2（阻值变化范围为0～10Ω）
选好器材后，叶子和小雨在实验中正确操作，他们记录的测量数据如下表：
实验次数 1 2 3 4 5
A表示数I/A 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6
V表示数U/V 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0
根据他们测量数据可以知道：他们实验中选用的滑动变阻器是
E
E
（填器材的序号字母）；他们测出的金属杆的电阻是
5
5
Ω
（3）三位同学最后根据（1）的要求，按图甲进行组装时，除用到上述选定的轻弹簧、金属杆和（2）备选的电源、电表外，还选了阻值R=3Ω的定值电阻．如果无风时，O点到迎风板的距离以及轻弹簧的长度均等于弹簧的原长，则该装置能够测量的最大水平风力是
4
4
N．
（4）对叶子、小明和小雨设计的测定水平方向风力的装置，从力的角度，请你指出可能对测量准确度产生影响的因素之一：
迎风板与金属之间的摩擦力
迎风板与金属之间的摩擦力
．
李智和周慧做“探究导体电阻大小与导体横截面积关系”的实验．他们准备在如图中的M、N两点间接入待研究的电阻丝，电源电压恒定，忽略灯丝电阻随温度变化的影响，待用电阻丝的规格如下：
导体编号 材料 长度 横截面积
a  b 镍铬合金丝 L S
c  d 锰铜合金丝 L S
e  f 镍铬合金丝 2L S
g  h 镍铬合金丝 L 2S
（1）他们应选择编号为
ab
ab
、
gh
gh
的两根电阻丝来探究；
（2）正确选择后，他们将所选电阻丝分别接入M、N两点间，闭合开关，通过观察灯泡的亮暗或电流表的示数来比较电阻丝电阻的大小．实验中，两次电流表指针均有偏转，但第一次的示数小于第二次的示数，说明第二次接入电路的电阻丝的电阻值
小
小
，同时周慧发现第一次实验中灯泡不亮，你认为原因是什么？
（3）根据探究的结论，两个电阻并联后总电阻会
减小
减小
（填“增大”或“减小”），为什么？
李智和周慧做“探究导体电阻大小与导体横截面积关系”的实验，他们准备在电路中的M、N两点间接入待研究的电阻丝，电源电压恒定，忽略灯丝电阻随温度变化的影响，待用电阻丝的规格如下：
导体编号 材料 长度 横截面积
A 镍铬合金丝 L S
B 锰铜合金丝 L S
C 镍铬合金丝 2L S
D 镍铬合金丝 L 2S
（1）他们应选择编号为
A
A
、
D
D
的两根电阻丝来探究．
（2）正确选择后，他们将所选电阻丝分别接入M、N两点间，闭合开关，通过观察灯泡的亮暗或电流表的示数来比较电阻丝电阻的大小．实验中，两次电流表指针均有偏转，但第一次的示数小于第二次的示数，说明第二次接入电路的电阻丝的电阻值
较小
较小
．（填较大或较小）
（3）通过此实验得到的结论是
当导体的长度、材料一定时，导体的电阻与导体的横截面积有关，横截面积越小，导体的电阻越小
当导体的长度、材料一定时，导体的电阻与导体的横截面积有关，横截面积越小，导体的电阻越小
．
（4）如果还想探究电阻与材料的关系，应选择编号为
A
A
、
B
B
两根电阻丝．

李智和周慧在做“探究导体电阻大小与导体横截面积关系”的实验．他们准备在下图中的M、N两点间接入待研究的电阻丝，电源电压恒定，忽略灯丝电阻随温度变化的影响，待用电阻丝的规格如下：

(1)

他们应选择编号为________、________的两根电阻丝来探究；

(2)

正确选择后，他们将所选电阻丝分别接入M、N两点间，闭合开关，通过观察灯泡的亮暗或电流表的示数来比较电阻丝电阻的大小．实验中，两次电流表指针均有偏转，但第一次的示数小于第二次的示数，说明第二次接入电路中的电阻丝的电阻值________，同时周慧发现第一次实验中灯泡不亮，你认为原因是________．

(3)

电阻丝的阻值大小并不能直接进行观察，李智和周慧是通过小灯泡的明暗或电流表示数的大小来进行判断的，下面研究哪个问题的方法与此相同

[　　]

A．

研究音调与弦的长短的关系时，让弦的材料、粗细相同

B．

研究声音是如何产生时，用发声的音叉接触悬挂着的乒乓球

C．

研究电压、电流时，通过水压、水流来帮助理解

D．

研究光时，用一根带箭头的直线表示光线

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