答
案
电阻
定义
在物理学中,用电阻来表示导体对电流阻碍作用的大小。
字母表示及单位
导体的电阻通常用字母R表示,单位是欧姆,简称欧,符号是Ω。比较大的单位有千欧(kΩ)、兆欧(MΩ)。
在国际单位制中,电阻的单位是
Ω(欧姆)
V(伏特)
A(安培)
J(焦耳)
导体都有阻碍电流的性质,导体的这种性质叫电阻。请你换算单位:47kΩ=
47000
Ω=
0.047
MΩ。干燥环境中,人体电阻约为2
400Ω=
2.4×10-3
MΩ。
影响电阻大小的因素
实验——探究影响导体电阻大小的因素
如图所示,在“探究影响电阻大小的因素”的实验中,1、2、3是三根镍铬合金丝,1和2横截面积相同,长度不同;2和3长度相同,横截面积不同。当1、2分别接入电路时,电流表示数分别为I1、I2,且I1>I2,说明导体的电阻与导体的
长度
有关。将3接入该电路时,电流表示数为I3,且I3>I2,说明导体的电阻与导体的
横截面积
有关。
如图所示是探究“影响电阻大小的因素”实验。1、2、3是三根镍铬合金丝,1和2横截面积相同、长度不同;2和3长度相同、横截面积不同。实验中,根据
电流表的示数
比较电阻的大小。当1、2分别接入电路时,电流表示数分别为I1、I2,且I1>I2,说明导体的电阻跟导体的
长度
有关。再将3接入该电路时,电流表示数为I3,且I3>I2,说明导体的电阻跟导体的
横截面积
有关。
小亮在“探究温度一定的条件下,导体电阻大小与哪些因素有关”的实验中,已选定了代号为“O”的导体,为了探究导体电阻与长度的关系,他还要选用的导体代号是
导体代号
导体长度l/m
导体横截面积S/mm2
导体材料
O
1.5
1.2
镍铬
A
1
3.2
锰铜
B
1.5
1.2
钨
C
1
1.2
锰铜
D
0.5
1.2
镍铬
在研究性学习活动中,小美同学用图示电路探究导体的电阻与哪些因素有关。她选取了7根金属丝(其材料、规格和测得的电压、电流值如表所示),并计算出了代号为①~⑥的金属丝的电阻值。
金属丝代号
材料
长度L/m
横截面积S/mm2
电压U/V
电流I/A
电阻值R/Ω
①
镍铬金
1.80
1.0
1.5
0.75
2.0
②
镍铬合金
0.90
1.0
1.5
1.5
1.0
③
镍铬金
0.45
1.0
1.5
3.0
0.50
④
镍铬金
0.90
2.0
1.5
3.0
0.50
⑤
镍铬合金
0.90
0.50
1.5
0.75
2.0
⑥
锰铜合金
0.90
0.50
1.5
1.9
0.79
⑦
镍铬合金
3.6
0.50
—
—
8
请你利用代号为①②③的三组数据,在坐标纸中画出R-L图像。
代号为
②④⑤
根金属丝是用来探究导体电阻与横截面积的关系的,代号为
⑤⑥
的两根金属丝是用来探究导体电阻与材料的关系的。
根据表中数据所反映出的规律,可推知代号为⑦的金属丝的电阻值,请将结果填在表中。
本实验研究采用的方法是
控制变量法
。
在“探究导体电阻大小与哪些因素有关”的实验中,采用了“控制变量法”。下表是某实验小组在实验中所用导体的相关物理量的记录:
导体编号
A
B
C
D
长度/m
1.0
1.0
1.0
0.5
横截面积/mm2
1.2
1.2
2.4
1.2
材料
镍铬丝
锰铜丝
镍铬丝
镍铬丝
要探究导体电阻大小与长度是否有关,应选用
A、D
两根导体;
要探究导体电阻大小与横截面积是否有关,应选用
A、C
两根导体。
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:
a.与导体的长度有关;
b.与导体的横截面积有关;
c.与导体的材料有关。
实验室提供了4根电阻丝,其规格、材料如下表所示。
编号
材料
长度/m
横截面积/mm2
A
镍铬合金
0.5
0.5
B
镍铬金
1.0
0.5
C
镍铬合金
0.5
1.0
D
锰铜合金
0.5
0.5
如图所示,连接好电路后,在M、N之间分别接上不同的电阻丝,则通过观察
电流表的示数
来比较导体电阻的大小,这种方法称为
转换法
。
为了验证上述猜想a,应该选用编号为
A、B
的两根电阻丝,并分别接入电路进行实验。
选用编号为A、C两根电阻丝先后接入电路进行实验时,发现电流表示数变大,说明
其他条件一定的情况下,导体横截面积越小,电阻越大
。
如图所示,AC、EG分别为长短、粗细相同的锰铜合金丝和镍铬金丝,B、F分别是这两段电阻丝的中点,一位同学用该装置做“探究影响电阻大小的因素”的实验,实验数据如表所示。
实验序号
M接
N接
电流表示数/A
1
A
C
0.5
2
A
B
1.0
3
A和C
B
2.0
4
E
G
0.2
5
E
F
0.4
6
E和G
F
0.8
比较实验
1、4
可得出结论:导体电阻的大小与导体的材料有关。
比较实验1与2(或4与5)可得出结论:导体电阳的大小与导体的
长度
有关。
比较实验2与3(或5与6)可得出结论:导体电阳的大小与导体的
横截面积
有关。
在探究影响电阻大小的因素时,研究小组中甲、乙、丙三位同学作出如下猜想:
甲:导体的电阻与导体的长度有关;
乙:导体的电阻与导体的材料有关;
丙:导体的电阻与导体的横截面积有关。
实验室备有几种电阻丝,参数如下表:
编号
材料
长度/m
横截面积/mm0
a
镍铬合金丝
1.0
0.2
b
镍铬合金丝
1.0
0.1
c
镍铬合金丝
0.5
0.1
d
锰铜合金丝
0.5
0.1
如图所示,是为完成探究连接的实验电路。
实验中应通过比较
电流表示数
的大小,来比较电阻丝电阻的大小,达到验证猜想的目的。
若要验证乙同学的猜想,则应该选用
c、d
(填编号)两根电阻丝进行对比实验。
选用b、c两根电阻丝进行对比实验,是为了验证
甲
同学的猜想。
最近几年,我国许多地区进行了输电线路的改造,将原来较细的铝质输电线换成了较粗的铝质输电线,这样就
减小
(填“增大”或“减小”)了输电线的电阻,从而可以减小输电线上的电能损失。
上述实验所用的方法在探究物理问题时经常用到,下列4个实验中,没有用到此方法的是
B
(填序号)。
探究影响压力作用效果的因素
探究平面镜成像特点
探究浮力大小与哪些因素有关
探究影响摩擦力大小的因素
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,如下表所示。
导线
材料
长度
横截面积
A
镍铬
l0
S0
B
镍铬
2l0
S0
C
镍铬
2S0
D
锰铜
l0
S0
探究电阻大小与导体长度的关系,应选择
A
和
B
两根导线进行实验。
要探究电阻大小与导体材料的关系,应选择
A
和
D
两根导线进行实验。
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
l0
。
小明、小红和小亮在做“探究影响导体的电阻大小因素”实验时,做出了如下猜想。
猜想一:导体的电阻可能与导体的长度有关。
猜想二:导体的电阻可能与导体的横截面积有关。
猜想三:导体的电阻可能与导体的材料有关。
实验室提供了4根电阻丝,其规格、材料如表格所示:
编号
材料
长度/m
横截面积/mm2
A
镍铬合金
0.25
1.0
B
镍铬合金
0.50
1.0
C
镍铬合金
0.25
2.0
D
钮铜合金
0.25
1.0
如图所示电路,闭合开关后,在M、N之间分别接上不同导体,通过观察相关现象来比较导体电阻大小,亦凡、欣怡和国旭对图中的电路设计提出了自己的观点:
小明认为:电流表是多余的,观察灯泡的亮度就可以判断导体电阻的大小。
小红认为:灯泡是多余的,根据电流表示数的变化就可以判断导体电阻的大小。
小亮认为:灯泡和电流表同时使用更好,因为灯泡可以保护电路,从而防止烧坏电流表。
你赞同
小亮
(选填“小明”“小红”或“小亮”)的观点。
为了验证猜想二,可依次把M、N跟
A
、
C
(选填“A”“B”“C”或“D”)的两端相连,闭合开关,记下电流表的示数,分析比较这两根电阻丝电阻的大小。
依次把M、N跟电阻丝A、B两端连接,闭合开关,电流表的示数不同,分析比较A、B两根电阻丝电阻的大小,可探究电阻跟
长度
的关系,其结论是
在导体的横截面积和材料相同时,导体越长,导体的电阻越大
。
佳佳在探究同样的课题时,手边只有一根电阻丝,那么,她利用这根电阻丝和上述电路,不能够完成猜想
三
(选填“一”“二”或“三”)的实验验证。
除转换法外,该实验主要用到的物理研究方法是控制变量法,下列三个实验中没有用到次方法的是
探究平面镜成像的特点实验
探究影响压力作用效果的因素实验
探究影响滑动摩擦力大小的因素实验
影响电阻大小因素的应用
当温度一定时,关于两根铜导线电阻的大小,下列判断中正确的是
细的电阻大
长的电阻大
粗细相同,长的电阻大
长度相同,粗的电阻大
导体的电阻大小与下列哪个因素无关
导体的材料
导体的横截面积
导体的长度
导体中的电流
一根锰铜线的电阻为R,要使这根导线连入电路的电阻变小,可采用的方法是
减小导线两端的电压
增大导线中的电流
将导线对折后连入电路
将导线拉长后连入电路
有A、B、C、D四根导线,其中A、B、C三根是铜导线,D是镍铬合金线,A和B两根导线的粗细相同,A比B短,B和C两根导线的长度一样,B比C粗,C和D的长短和粗细都相同,则这四根导线按其电阻大小的顺序排列应是
RA>RB>RC>RD
RD>RC>RB>RA
RD>RA>RB>RC
RC>RB>RA>RD
有两段导体甲和乙,在相同的电压下,通过导体甲的电流较大,通过导体乙的电流较小,哪段导体的电阻大
导体甲的电阻大
导体乙的电阻大
两段导体的电阻一样大
不能确定
—根铜线的电阻为R0要使这根连入电路的导线电阻变小,可采用的方法是
减小导线两端的电压
增大导线中的电流
将导线对折后连入电路
将导线拉长后连入电路
关于铜导线,下列说法正确的是
铜导线是导电能力最好的导线
铜导线均匀拉长后,电阻变小
铜导线截成两段后并成一根使用,电阻变小
铜导线的温度升到足够高时,电阻为零
A
47000、0.047、2.4×10-3
长度、横截面积
电流表的示数、长度、横截面积
D
8、②④⑤、⑤⑥、控制变量法
A、D、A、C
电流表的示数、转换法、A、B、其他条件一定的情况下,导体横截面积越小,电阻越大
1、4、长度、横截面积
电流表示数、c、d、甲、减小、B
A、B、A、D、l0
小亮、A、C、长度、在导体的横截面积和材料相同时,导体越长,导体的电阻越大、三、A
C
D
C
B
B
C
C