讲义编号 学员编号 学员姓名 学科组长签字 课 题 备课时间：2013-10-17 教学目标 重点、难点 考点及考试要求 探究影响导体电阻大小的因素 年 级 辅 导 科 目 九年级 物理 教务长签字 课时数 学科培训师 探究影响导体电阻大小的因素 授课时间： 影响电阻大小的几个因素 掌握控制变量法探究影响导体电阻大小因素的相关实验 教学内容 【例题1】在“探究导体的电阻跟哪些因素有关”的实验中： （1）甲同学的猜想是： ①电阻可能与导体的材料有关。 乙同学的猜想是： ②电阻可能与导体的温度有关。 丙同学的猜想是： ③电阻可能与导体的横截面积有关。 根据你掌握的电学知识，你认为：④电阻还与 有关。 （2）现有金属材料甲和金属材料乙制成的各种不同规格的金属丝，规格如下表。选用导线A和B进行实验，可以探究 （选填“甲” “乙”或“丙”）同学的猜想。要想探究猜想①应该选用 （选上面表格中导线的字母代号）两根导线进行实验。 解析：（1）电阻是导体本身的一种性质，它的大小决定于导体的材料、长度、横截面积以及温度，所以我认为电阻还与导体的长度有关． （2）因为A、B导线的长度和材料均相同，而横截面积不同，因此选用导线A和B进行实验，可以探究丙同学的猜想；
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要探究猜想①，根据控制变量法的思路，应该控制导体的长度、横截面积、温度都不变，因此应该选择导线B和C． 答案：（1）长度 （2）③；AC 点评：控制变量法是物理探究实验中经常采用的一种方法，只有熟练掌握解答相关题型才会得心应手。 【例题2】某物理兴趣小组学习了导体电阻的知识后，对食盐水溶液的导电性能与什么因素有关提出了以下猜想：①食盐水溶液的导电性能与溶液的浓度有关。②食盐水溶液的导电性能与溶液的质量有关。③食盐水溶液的导电性能与溶液中两点间的距离有关。 为了验证猜想，他们设计了如图所示的装置，将电路中的a、b两金属片分别插入甲、乙、丙、丁溶液中所示位置 (金属片a、b每次插入溶液中的深度都相同)进行探究： （1）食盐水溶液的导电性能可以由 来判断； （2）将金属片a、b分别插入甲、乙所示位置可探究猜想 (选填序号)，为了探究猜想②应将金属片a、b分别插入 两图所示位置； （3）将金属片a、b分别插入乙、丁所示位置，若I乙≠I丁，由此可得到的结论是 ； （4）这个实验用到了初中物理学中最常用的探究方法是 （写出一种即可）。 【答案】（1）电流表示数的大小 （2）①；甲、丙 （3）食盐水溶液的导电性能与溶液中两点间的距离有关 （4）控制变量法或转换法 解析：（1）若食盐水溶液的导电性能比较强，其电阻就比较小，电流表示数较大；反之，电流表示数较小，可见，食盐水溶液的导电性能可以由电流表示数的大小来判断。 （2）观察甲、乙所示装置，溶液的质量相等，溶液中两点间的距离也相等，只是溶液的浓度不同，可见，将金属片a、b分别插入甲、乙所示位置可探究猜想①；为了探究猜想②，需要保持溶液的浓度和溶液中两点间的距离不变，改变溶液的质量，应将金属片a、b分别插入甲、丙两图所示位置。 （3）将金属片a、b分别插入乙、丁所示位置时，溶液的浓度相同，质量也相等，溶液中两点间的距离不相等，若I乙≠I丁，由此可得到的结论是食盐水溶液的导电性能与溶液中两点间的距离有关。 （4）要探究一个量与其他多个量之间的关系时常采用控制变量法。 【例题3】热敏电阻的阻值会随温度的改变而改变。小明同学用甲图所示的电路来探究热敏电阻RT的阻值与温度的关系。已知M为控温器，电源电压恒为12伏，R为电阻箱（一种可以改变并读出阻值的变阻
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器）。 （1）在控温器中应该加入下列哪种液体？ A．自来水 B．煤油 C．食盐溶液 （2）当控温器中液体温度为80℃，电阻箱阻值为100欧时，电流表的示数为0.1安。则该温度下热敏电阻的阻值为 欧。 （3）依次改变控温器中的液体温度，同时改变电阻箱的阻值，使电流表的示数始终保持在0.1安。通过计算得到相关数据记录如下。从表中可以看出，在一定温度范围内，该热敏电阻的阻值随温度的升高而 。 （4）在科技创新活动中，小明用该热敏电阻和电压表制成了一支指针式温度计（图略）。它可以直接在电压表刻度盘上读出相应温度。若电压表的读数会随温度的升高而增大，则应在原理图（乙）中 两端接入一电压表。 A．ab B．bc C．ac 【答案】（1）B （2）20欧 （3） 减小 （4）A 解析：（1）首先，温控器中的液体必须是绝缘体，所以最好采用煤油（因为热敏电阻RT浸泡在自来水或食盐溶液中均会影响其阻值）；其次，当三种液体的质量相同时，吸收相同的热量，煤油的温度变化最大，即煤油的比热容小，吸热能力弱，温度更容易改变。综上可知，本题答案为B。 （2）根据电路图可知，电阻箱与热敏电阻RT串联在电路中，它们两端的电压之和等于电源电压12伏，所以当电阻箱两端的电压为100欧×0.1安=10伏时，热敏电阻RT两端的电压为2伏，所以此时热敏电阻RT的电阻为2伏/0.1安=20欧。 （3）从表格数据可知，温度增大时，阻值减小。 （4）根据原理图，定值电阻和热敏电阻串联在电路中，它们两端的电压之和不变（等于电源电压），当温度升高时，热敏电阻的阻值减小，总电阻减小，干路电流增大，根据关系式U=IR可知，定值电阻两端的电压增大，所以应该把电压表接在ab两点间。 【例题4】小张在探究导体电阻与长度的关系实验时，器材有：6伏蓄电池、电压表(0--3V，0--15V)、滑动变阻器（50Ω 1. 5A）、开关各一个，导电性能较差的镍铬合金线MN(电阻较大），刻度尺一把，导线若干。
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温度t（℃） 电阻RT（欧） 70 22 60 28 50 35 40 44 30 56 20 73 10 94 … …
（1）上图是实验时没有连接完整的电路，请完成电路的连接。 （2）连接电路时，滑动变阻器的滑片要滑到 端（选填“A”或“B”），在实验中小张同学记录了下表一组实验数据，请你分析表中实验数据，得出导体两端的电压与长度的关系是 。 而小张认为由这些实验数据就可以得到导体电阻与导体长度成正比的结论。请你为他说明理由 【答案】1）如图所示 （2）B 导体两端的电压与长度成正比 根据欧姆定律可得，在电流强度相等时，导体两端的电压与导体的电阻成正比，所以导体电阻与导体长度成正比。 解析：（1）如图所示，电压表与镍铬合金线MN并联，且是“+”入“-”出。 （2）连接电路时，滑动变阻器的滑片要滑到最大阻值处，即B端；根据表中数据可以看出，导体两端的电压与长度成正比； 根据欧姆定律可得，在电流强度相等时，导体两端的电压与导体的电阻成正比，所以导体电阻与导体长度成正比。 注意：本实验中，在改变接入电路的电阻丝的长度时，滑动变阻器滑片的位置保持不变。 课后作业 4
1、在探究影响导体电阻大小的因素时，小兵、小红两位同学作出了如下猜想： ①导体的电阻与导体的长度有关 ②导体的电阻越导体的横截面积有关 ③导体的电阻与导体的材料有关 实验室提供了4根电阻丝，规格、材料如下表 编号 A B C D 材料 镍铬合金 镍铬合金 镍铬合金 锰铜合金 长度/m 0.5 1.0 0.5 0.5 横截面积/mm2 0.5 0.5 1.0 0.5 为了验证上述猜想，他们设计了如下图所示的实验电路。 （1）为了验证上述猜想①，应该选用编号为______两根电阻丝进行实验；如果选用编号为A、C两根电阻丝进行实验，是为了验证猜想_______（填序号）；如果选用编号为A、D两根电阻丝进行实验，是为了验证猜想_____（填序号）。分别将A和D两电阻丝接入电路中M、N两点间时，电流表示数不相同，由此，初步得到的结论是：长度和横截面积相同时，________________________________。 （2）有同学认为：可以根据灯泡亮度的变化来判断接入的电阻丝的变化情况。老师指出：此实验中这种方法不可取。这是因为电源电压一定时，所选电阻丝的阻值相差太小，灯泡亮度变化________（选填“明显”或“不明显”）。 （3）在最近几年，我国城乡许多地区进行了输电线路的改造，将原来细的铝质输电线换成较粗的铝质输电线，这样就________了输电线的电阻，从而可以_______输电线上的电能损失（选填“增大”或“减小”）。 2、在实验探究中，经常可以用同样的实验装置完成不同的探究课题。如图所示，两电阻丝串联在电路中，将其放入同样大小的烧瓶中，可以对瓶中液体加热。现有如下课题： A．探究不同物质的吸热能力 B．探究导体电阻大小与材料是否有关 C．探究通电导体产生的热量与电阻大小的关系 5
D．探究导体电阻大小与长度是否有关 （1）如果两瓶中电阻丝电阻大小相等，烧瓶中装着相同质量的水和煤油，则可以探究 课题 。（填课题对应的字母） （2）如果烧瓶中都装着相同质量的水，但电阻丝电阻大小不同，则可以探究课题 。 （填课题对应的字母） （3）在与（2）条件相同的基础上应选择 相同，材料不同的电阻就可以探究课题B。 3、同学们在做教材上的电学实验时，发现2B、HB铅笔芯的软硬不同，其实验效果亦不同．他们猜想铅笔芯的电阻可能与其软硬程度有关．于是同学们做实验来检验其猜想是否正确． （1）林清同学的设计思路如图所示，请指出她设计中的错误和不足． （2）伟鹏同学说：“不如直接用‘伏安法’测量它们的电阻进行比较”．请你写出他的实验方案．要求：①画出电路图；(铅笔芯用“ ”表示)；②写出实验步骤；③进行分析沦征． 4、下列四个实例中，采用控制变量法进行研究的是哪些？ A.研究压力作用效果与压力、受力面积的关系 B.用一条带箭头的直线表示光的传播路线和方向 C.用水流的形成来类比电流的形成 D.探究影响电阻大小的因素 5、在探究“决定电阻大小因素”的实验中，运用的物理研究方法是 ；在制作导线和电阻丝时主要是根据导体的 对电阻大小的影响来选取的。
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参考答案 1、（1）A、B；②；③；导体的电阻与导体的材料有关（2）不明显 （3）减小；减小 2、（1）A （2）C （3）长度和横截面积 3、（1）错误：没控制两支铅笔芯的长度和横截面积相同；不足：先后两次观察比较灯的亮度不如同时观察比较灯的亮度更直观、更明显。（或若阻值相近，灯的亮度变化不明显)(或通过视觉判断灯的亮度不可靠） （2）①如图所示 ②实验步骤：1．按照电路图连接实物电路．取长度和横截面积相同的2B、HB铅笔芯分别接入A、B间；2．闭合开关S，读出电压表和电流表的示数分别为U和I，并把数据记录在表格中；3．根据R=U/I 计算出2B、HB铅笔芯的电阻值，并进行比较． ③分析论证：若2B、HB铅笔芯的电阻值相等，则铅笔芯的电阻与其软硬程度无关；若2B、HB铅笔芯的电阻值不相等，则铅笔芯的电阻与其软硬程度有关． 4、AD. 解析：当要探究一个量与其他多个量（至少2个）之间的关系时，采用控制变量法。显然，A需要采用控制变量法；选项B是为了形象描述光的传播路线和方向而引入的假想直线，选项C是采用类比法学习电流的形成，它们均不是控制变量法；选项D要探究电阻大小与材料、长度和横截面积的关系，需要采用控制变量法。本题答案为AD。 点评：本题考查了控制变量法的应用条件。 5.控制变量法；材料
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