浙江鸭2020版高考物理一轮复习第7章恒定电流实验8探究导体电阻与其影响因素包括材料的关系学案

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1、实验8　探究导体电阻与其影响因素（包括材料）的关系实验原理根据电阻定律公式知道只要测出金属丝的长度和它的直径d，计算出横截面积S，并用伏安法测出电阻Rx，即可计算出金属丝的电阻率。把金属丝接入电路中，用伏安法测金属丝的电阻R实验器材电源，开关，滑动变阻器，电压表，刻度尺，四段不同的金属导体a、b、c、d（a、b、c为镍铬合金丝，d为康铜丝；a、b长度不同，横截面积相同；c横截面积与a不同，长度相同；d的横截面积与长度都与a相同）。实验步骤（1）测量各段金属丝的横截面积。（2）请按照如图1所示的电路图连接好电路

2、，并将滑动变阻器调到阻值最大处。图1（3）测量金属丝接入电路的有效长度。（4）闭合开关，用电压表分别测量a、b、c、d四段金属丝两端的电压，从而知道它们的电阻比。（5）比较a、b的电阻之比与它们的长度之比；比较a、c的电阻之比与它们的横截面积之比；比较a、d的电阻是否相等。（6）改变滑动变阻器滑片的位置，获得多组实验数据。（7）总结得出导体的电阻与它的长度、横截面积、材料这三个因素的关系。注意事项（1）通电时间不宜太长，电流要小。（2）开关S闭合前，滑动变阻器的阻值要取最大值。（3）注意电表的正、负接线柱接线是否

3、正确，量程要适当。（4）导线长度测量要注意测导线接入电路的有效长度。热点一　教材原型实验【例1】　“探究导体电阻与导体长度、横截面积、材料的关系”的实验电路如图2所示，a、b、c、d6是四种不同的金属丝。现有四根镍铬合金丝和两根康铜合金丝，其规格如下表所示。图2编号材料长度/m横截面/mm2A镍铬合金0.80.8B镍铬合金0.50.5C镍铬合金0.30.5D镍铬合金0.31.0E康铜合金0.30.5F康铜合金0.80.8（1）电路中四种金属丝应分别选用上表中的　　　　（用编号表示）。（2）某学生对实验数据分析归纳出

4、：电路图中四种金属丝的电阻R与长度L、横截面积S的关系可用比例式R∝来表示。你认为是否正确，为什么？_____________________________________________________________________（3）在交流合作时，有位同学提出用如下图3所示的电路，只要将图中P端分别和1、2、3、4相接，读出电流，利用电流跟电阻成反比的关系，也能探究出导体电阻与其影响因素的定量关系，请你对其作出评价。图3解析　（1）本实验采用的是控制变量法，分别选用导体材料相同、横截面积相同时，导体的长度

5、不同，B、C符合要求；选用导体材料相同、长度相同时，导体的横截面积不同，C、D符合要求；选用导体横截面积相同、长度相同时，导体的材料不同，C、E符合要求。故选B、C、D、E。（2）不正确，因为它们的材料不完全相同　（3）不能探究出。实验过程中无法保证每次金属丝两端的电压相等答案　（1）BCDE　（2）见解析　（3）见解析热点二　实验拓展创新【例2】　（2016·浙江理综）某同学用伏安法测量导体的电阻，现有量程为36V、内阻约为3kΩ的电压表和量程为0.6A、内阻约为0.1Ω的电流表。采用分压电路接线，图4甲是实物的

6、部分连线图，待测电阻为图乙中的R1，其阻值约为5Ω。图4（1）测R1阻值的最优连接方式为导线①连接　　　　（填a或b）、导线②连接　　　　（填c或d）。（2）正确接线测得实验数据如表，用作图法求得R1的阻值为　　　　Ω。U/V0.400.801.201.602.002.40I/A0.090.190.270.350.440.53（3）已知图乙中R2与R1是材料相同、厚度相等、表面为正方形的两导体，R2的边长是R1的，若测R2的阻值，则最优的连线应选　　　　（填选项）。A.①连接a，②连接cB.①连接a，②连接dC.①

7、连接b，②连接cD.①连接b，②连接d解析　（1）因电压表的内阻远大于待测电阻R1的阻值，则电流表采用外接法，而滑动变阻器应采用分压式接法，故测R1阻值的最优连接方式为导线①连接a，导线②连接d；（2）建立坐标系描点连线如答案图所示，则R1＝＝Ω＝4.5Ω；（3）根据电阻定律可得，R＝ρ＝，故R2＝R1，要测R2的阻值，与测量R1一样，最优的连线应①连接a，②连接d，选项B正确。答案　（1）a　d　（2）如图所示　4.4～4.7　（3）B61.如图5所示为“探究导体电阻与其影响因素的定量关系”的电路。a、b、c、d

8、是不同的金属导体，b、c、d与a相比，分别只有一个因素不同：b与a长度不同，c与a横截面积不同，d与a材料不同，各导体两端的理想电压表的示数分别用Ua、Ub、Uc、Ud表示。下列说法错误的是（　　）图5A.开关闭合前，需移动滑片使滑动变阻器的阻值最大B.研究电阻与长度的关系时，需分别测量a、b两条导体两端的电压值C.如果Ua＜Uc，说明导体c的横截面积大于导