实验装置

电源、电流表、开关、不同规格的电阻线(a,b,c,d)、导线。(如图所示)
a、b、c三根导线的材料相同,a、b长度相同但粗细 不同,a、c粗细相同但长度不同,c、d长度相同、 粗细相同但材料不同;用电流表测量电流的大小。

实验方法

控制变量法、转换法
转化法具体体现在:电阻丝电阻的大小是用电路中电流的大小来体现。

实验的关键

  1. 探究电阻与横截面积的关系:选取导线a、b分别接入电路,闭合开关,观察比较电流表的示数。
    • 结论:导体的长度、材料相同时,导体的横截面积越小,导体的电阻越大。
  2. 探究电阻与长度的关系:选取导线a、c分别接入电路,闭合开关,观察比较电流表的示数。
    • 结论:导体的横截面积、材料相同时,导体的长度越长,导体的电阻越大。
  3. 探究电阻与材料的关系:选取导线c、d分别接入电路,闭合开关,观察比较电流表的示数。
    • 结论:导体的横截面积、长度相同时,导体的材料不同电阻不同。

探究的要点

  1. 实验时,可以用哪些方法间接地显示电阻的大小?
    • 提示:通过比较电流表示数的大小,示数大的电阻小,示数小的电阻大;也可以在电路中接入灯泡,通过观察灯泡的亮度,灯泡越亮,电阻越小。
  2. 导体的电阻与温度有关吗?如何设计实验验证猜想?
    • 提示:有关。实验设计如图所示:
    • 用导线、灯泡、电源和电阻丝串联,用火烧烤电阻丝下面(烧烤后电阻丝的温度会升高),对比烧烤前后灯泡的亮度。若观察到灯泡的亮度发生变化,则说明导体的电阻与温度有关。一般情况下,金属导体的温度越高,电阻越大。

实验结论

  1. 影响导体电阻大小的因素是:导体的材料、导体的长度、导体的横截面积和温度。
  2. 金属导体的电阻通常随温度的升高而增大。
  3. 石墨棒的电阻随温度的升高而减小。
  4. 导体的电阻是导体的特性,阻值大小只与导体的长度、材料、横截面积、温度有关,与电流、电压和是否接入电路无关。

影响导体电阻大小的因素

温度对导体电阻的影响

课后练习

【例】(编号:T110701)甲、乙、丙都是镍铬合金丝 ,甲、乙长度相同,乙、丙粗细相同。要探究“导体电阻的大小与长度的关系”,选用的电阻丝是_______;要探究“导体电阻的大小与横截面积的关系”,选用的电阻丝是_______;实验中,根据_____________判断接入M、N两点间电阻的大小。
【例】(编号:T110702)下列关于导体电阻的说法,正确的是(      )
A.一根金属丝被均匀拉长后,它的电阻变大
B.导体中没有电流通过,导体就没有电阻
C.电阻是导体的一种属性,任何情况下导体的电阻都不可能为零
D.粗导线的电阻一定比细导线的电阻小
【例】(编号:T110703)假如科学家研制出常温下的超导体,则它适合用作(      )
A.输电导线   B.保险丝    C.变阻器    D.电热丝
【例】(编号:T110704)如图所示,ABBC是由同种材料制成的长度相同、横截面积不同的两段导体,则RAB______RBC;将它们串联后连入电路中,则电流IAB_____IBC.(均选填“>”“<”或“等于”)
【例】(编号:T110705)图中甲、乙、丙都是镍铬合金丝。甲乙长度相同,乙丙粗细相同,小文想利用此电路探究“导体电阻的大小与横截面积的关系”实验中根据_____________来判断接入M、N两点间电阻的大小,应该选用__________两根电阻丝。
【例】(编号:T110706)一根长1m导线,电阻为R,先把它剪去一半,再将剩下的一半拉长到1m,此时它的电阻(      )
A. 大于R            B. 等于R
C. 小于R            D. 因条件不足,无法判断其变化
【例】(编号:T110707)为了探究“铅笔芯的电阻随温度的变化规律”小明设计了如图电路,电源电压恒定,R0为定值电阻。
(1)在本实验中电阻R0的作用是_________
(2)小明检查电路后认为电路设计存在问题,实验过程中没有保持铅笔芯两端的电压相同,无法判断其电阻变化。小明的观点是否正确,理由是___________
(3)闭合开关后用酒精灯对铅笔芯进行加热,每隔10秒记录一次电流值,实验测得的数据如下表所示:
由此可以得出:铅笔芯的电阻随温度的升高而______

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