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浙教版科学中考拔尖创新人才培养课程体系专项训练
《专项801 探究影响导体电阻大小的因素》
一.典例分析
例题：（浙江模拟2026）小明在探究“导体的电阻与导体长度”的关系时，选择图甲所示的器材，并连接了部分电路。将固定在木板上长为15厘米的铅笔芯作为研究对象，标记为等长的五段，a、f为铅笔芯的两个端点，中间四点分别标记为b、c、d、e。
（1）若使滑动变阻器的滑片P向D端滑动时，电流表示数减小，需用一根导线将电源的正极接线柱与滑动变阻器的 （选填“A”“B”或“C”）接线柱连接。
（2）小明将电路连接完整，把线夹夹在f点，闭合开关，发现无论如何调节滑动变阻器，电压表和电流表始终无示数。用根导线的两端分别接到开关两端的接线柱上时，电压表和电流表仍无示数；将导线的两端分别接到滑动变阻器接入电路的两接线柱上时，电压表和电流表均有示数。若电路中只有一处元件故障，则故障是 。
（3）小明排除故障后，某次实验的电流表示数如图乙，结合甲图电路连接，读数为 安。
（4）将线夹分别夹在e、d、c、b点，重复步骤（3），得到铅笔芯接入长度l和对应的铅笔芯接入电阻的平均值R的数据，如表所示：
线夹位置 b c d e f
铅笔芯接入的长度L/厘米 3 6 9 12 15
铅笔芯接入电阻的平均值R/欧姆 2.0 4.0 5.9 8.0 10
请在丙图的坐标纸画出铅笔芯接入电阻的平均值R和铅笔芯接入长度L的关系图像。
【分析】（1）滑片向右滑动时，小灯泡变亮，说明电路中电流变大，滑动变阻器阻值变小，据此确定滑动变阻器选用的下端接线柱；
（2）根据电流表和电压表的示数分析电路故障的原因；
（3）根据电流表的量程和分度值读数；
（4）根据数据描点画图，结合图象得出规律；
【解答】（1）若使滑动变阻器滑片P向D端滑动时电流表示数增大，滑动变阻器阻值变小，则B接线柱必须接入电路，故需用一根导线将电源的正极接线柱与滑动变阻器的B接线柱连接；故答案为A。
（2）将导线两端分别接到开关两端的接线柱上时，电压表和电流表仍无示数，电路是断路，将导线两端分别接到滑动变阻器接入电路的两接线柱上时，电压表和电流表均有示数，电路是通路，故与导线并联部分断路，若电路中只有一处元件故障，则是滑动变阻器断路；故答案为：滑动变阻器断路。
（3）电流表的示数如图乙所示，使用的是小量程，分度值为0.02A，该读数为0.26A。故答案为：0.26.
（4）①根据数据描点画图，如上图所示。
二.专攻精练
1.在探究“影响导体电阻的因素”时，小乐猜想导体的电阻可能与下列因素有关：导体的长度、横截面积及材料。因此小乐进行如图甲所示的实验，其中实验板上固定的四条金属电阻丝规格如下表：
金属丝 材料 长度/m 横截面积/mm2
a 锰钢 1 20
b 镍铬 1 20
c 锰钢 1 30
d 锰钢 0.5 20
（1）在探究电阻跟长度的关系时，小乐依次把M、N跟 （填写字母）两电阻丝的两端连接，闭合开关，记下电流表的示数，分析比较金属丝电阻的大小，得到相应结论。
（2）依次把M、N跟a、c两端连接，闭合开关，记下电流表示数Ia、Ic，发现 ，由此得到“在导体材料与长度相同时，导体横截面积越大，电阻越小”的结论。
（3）小乐选择b、c两根电阻丝按图乙连接电路，闭合开关S后，电流表A1示数如图丙，A2示数如图丁，则通过b、c的电流分别是 A和 A。
2.如图甲是研究“影响导体电阻大小的因素”实验装置。实验中用四根电阻丝作被测导体，将电阻丝两端接入电路后，通过调节滑动变阻器，保持电阻丝两端电压相同，进行测量并记录，数据列于下表。
实验组 电阻丝 材料 长度（cm） 直径（mm） 电流（A）
1 a 康铜丝 57.20 0.50 0.32
2 b 镍铬丝 57.20 0.50 0.14
3 c 镍铬丝 57.20 0.70 0.28
4 d 镍铬丝 28.60 0.70 0.54
（1）本实验中通过观察电流表的示数大小来比较电阻的大小，采用的研究方法是 法；
（2）为研究导体电阻大小与材料的关系，可选择实验组 进行对比；
（3）实验得出，导体电阻大小与导体的材料、长度和横截面积有关。此外，导体的电阻还与温度有关。科学研究发现某种金属的电阻和温度的关系如图乙所示。请描述该金属的电阻在降温过程中的变化情况： 。
(第2题图) （第3题图）
3.小花想探究导体的电阻与哪些因素有关。他用长方体水槽、浓度一定的食盐水、电源、滑动变阻器、电压表及电流表等器材进行了探究。实验电路连接如图所示（水槽中有食盐水），将电极M、N分别固定在水槽左右两侧底部。
（1）闭合开关，读出电流表和电压表的示数，再向水槽中添加一定质量的相同浓度的食盐水，调节滑动变阻器的滑片，使电压表示数保持不变。观察到电流表的示数变大了，可以得出的结论是：导体的电阻与导体的 有关。
（2）小花再次向容器中加入一定量的水，降低容器内食盐水的浓度，结果发现容器内食盐水的电阻减小了，由此得出结论：食盐水的浓度越低，电阻越小。你认为这个结论应该是 （选填“可靠”或“不可靠”）的，原因是 。
（3）其他条件不变，改变电极M、N距离，小花还能够得出导体的电阻与导体的 有关。
4.小科设计了如甲图实验电路来探究“铅笔芯的电阻随温度变化的规律”。器材有电流表（量程为 0﹣0.6A），学生电源（输出电压恒为24V），滑动变阻器R1最大阻值10Ω），滑动变阻器R2最大阻值20Ω，滑动变阻器R3最大阻值50Ω，单刀双掷开关，用防水绝缘材料包裹的铅笔芯R1，导线若干。实验步骤如下：
①按照图甲连接好实验器材。
②为不烧坏电流表，将滑动变阻器的滑片P调节到★端；然后将单刀双掷开关掷于c端，调节滑片P，使电流表指针指在满刻度位置，并在之后的操作中使滑片P位置不变。
③水浴使温度维持在20℃，将单刀双掷开关掷于d端，电流表示数稳定后记录电流表示数。
④改变水浴温度40℃为60℃、80℃重复实验。
实验次数 1 2 3 4
温度/℃ 20 40 60 80
电流/A 0.16 0.19 0.21 0.22
（1）实验步骤②中★处应填 （填“a”或“b”）端。
（2）根据实验要求，电路中的滑动变阻器应选择 （填“R1”“R2”或“R3”）。
（3）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，所以通过电流表变化不能判断铅笔芯的电阻变化。小科对小明进行了解释：因为 .
. 。
（4）实验测得的数据如乙表所示，由此可以得出的结论是： 。
(第4题图) （第5题图）
5.某兴趣小组的同学们用如图所示的液体电阻演示器来探究影响电阻大小的因素。装置中的储存容器内装有同种导电液体，通过调节可移动电极板可以改变注射器内导电液的长度。
（1）该装置中电阻R的作用是 。
（2）该小组的同学们通过实验得到左边注射器中的电流与导电液体长度的关系如表所示：
L/厘米 1 2 3 4 5
I/毫安 4.2 3.1 3.0 2.6 2.3
分析可知，液体的电阻和液体长度的关系为：在材料和横截面积相同时， 。
（3）当两个注射器中的液柱长度相同时，实验时发现 ，由此得到的结论是：在材料和长度相同时，液体的横截面积越大，电阻越小。
（4）若小组同学还想探究液体的电阻和材料的关系，它们只需更换 即可。
6.给如图甲所示的电热水器金属内胆出水口加接一段长管道，由于长管道中水柱具有电阻（简称“隔电电阻”），在电热水器漏电且接地线失效时，能形成“防电墙”保障人的安全。为了探究“隔电电阻”阻值大小的影响因素，某校兴趣小组利用注水的玻璃管模拟“隔电电阻”，设计如图乙所示电路实验。
①断开开关，按图乙方式连接电路，观察电压表示数（如图丙所示）。
②采取合理措施使电压表指针对准零刻度线。
③闭合开关，调节滑片，记录两只电表的示数并计算“隔电电阻”的阻值。
④打开阀门，向左移动活塞，改变玻璃管内水柱的长度，重复步骤③。
⑤换用不同横截面积的均匀玻璃管，重复步骤③④，获得数据如表。
实 验次 数 1 2 3 4 5 6 7 8 9
横 截面 积 1.0 2.0 ？
水 柱长 度 5 10 20 5 10 20 5 10 20
隔电电阻阻值 2000 4000 8000 1000 2000 4000 500 1000 2000
（1）步骤②中的“合理措施”是指 （写出具体操作）。
（2）分析表中数据，推测第7次至第9次实验选择的玻璃管的横截面积为 cm2。
（3）某电热水器出水口加接的长管道横截面积为0.5cm2若热水器接入电压为220V，人体电阻为2000Ω，要使通过人体电流不超过10mA，则该管道长度不小于 cm。
（4）实验中发现金属活塞和金属板的内表面出现气泡，可能的原因： （写出一种）。
7.某项目小组计划制作一个温度传感器，需要用到热敏电阻。为了探究某型号热敏电阻的阻值与温度有什么关系？他们找来如图甲所示的几个热敏电阻，利用图乙装置进行探究。
（1）该实验通过 来反映热敏电阻的阻值大小。
（2）当温度为40℃时，电流表的示数如图丙所示，则此时的电流为 安。
温度t℃ 10 20 30 40 50 60 70
电流I/A 0.12 0.16 0.20 0.34 0.44 0.56
（3）分析表中实验数据可以得出的结论： 。
（4）小组同学将A、B、C三个电阻替换烧杯内的热敏电阻，分别接入图乙电路，获得图丁所示的三个电阻“电流与温度”的变化图像，则用电阻 制作的温度传感器更灵敏。（填字母）
(第7题图) (第8题图)
8.小虞同学为了“探究导体的电阻与长度的关系”，利用铅笔芯设计了如图所示的电路。
（1）闭合开关，先移动滑片 （选填“P1”或“P2”），使电流表示数为0.2A。
（2）再移动滑片 （选填“P1”或“P2”）到不同位置，实验记录得到铅笔芯AP1之间的距离和电压表的示数，数据如表所示。
AP1 0 30 60 90 120 150 180
U/V 0 0.4 0.8 1.2 1.6 2.0 2.4
I/A 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2
（3）通过实验数据可以初步得出：导体的电阻与导体的长度成 比的结论。
9.小金和同学一起探究“电阻大小与长度的关系”，实验电路如图所示。实验时多次改变某一合金丝接入电路的长度L、调节滑动变阻器的阻值，分别记录电流表（0﹣0.6安；0﹣3安）、电压表的示数，计算得到相应电阻的值，如表所示。已知电源电压保持3伏不变。
L厘米 30 40 50 60
R/欧 2.1 2.7 3.3 4.0
（1）在某次测量时，电压表的指针位置如图所示，则读数U＝ 伏。
（2）为方便操作，在实验中更适合使用的是 （选填“0﹣20欧”或“0﹣200欧”）的滑动变阻器。
（3）根据实验可得出的结论是 。
（4）仅根据上述实验得出的结论，通过增大电阻丝长度来增大电阻的方法是否适用于其他各种合金丝，请说明理由 。
（第9题图） (第10题图)
10.热敏电阻的阻值会随温度改变而改变。小明用如图甲所示的电路来探究热敏电阻R1的阻值与温度的关系。已知M为控温器，电源电压恒定不变，R是能读出阻值的电阻箱。小明进行了如下操作：
温度t℃ 10 20 30 40 50 60 70 80 …
电阻箱阻值R/Ω 26 47 64 76 85 92 98 100
①根据图甲连接电路，闭合开关。
②调节控温器中液体温度，闭合开关，调节电阻箱的阻值，使电流表的示数达到某数值，记录此时电阻箱的阻值为26Ω。
③依次改变控温器中的液体温度，同时调节电阻箱的阻值， ，得到相关数据记录如表所示。
分析并回答下列问题：
（1）步骤①中在闭合开关前，还需要进行的操作是 。
（2）将步骤③补充完整： 。
（3）小张用该热敏电阻和电压表制成了一支指针式温度计（电路图如图乙所示，电压表未接入），它可以直接在电压表刻度盘上标出相应温度。若想要电压表的读数随温度的升高而增大，则应在图乙中 （选填字母a、b、c）两处接入电压表。
11.小明同学根据图甲的电路连接器材来探究“导体电阻与长度的定量关系”，电路中m为长50cm粗细均匀的合金丝。实验中，小明多次移动夹片P来改变合金丝接入电路的长度L，然后通过调节滑动变阻器，使每次电流表示数均为0.5A后，记录电压表示数U（期间末更换量程），从而通过描点连线作出U﹣L图像如图乙中图线a所示。
（1）在某次测量中，电压表的指针如图丙所示，则读数为U＝ V。
（2）通过图乙中图线a能否得出结论“导体电阻与长度成正比”，写出你的判断并说明理由 .
. 。
（3）现有另一根合金丝n，与m材料相同，长度相同，横截面积未知。将两根合金丝紧贴在一起如图丁所示，采用同样的步骤得到新的U﹣L图像如图乙中的图线b（电流仍是0.5A）。已知导体电阻与横截面积成反比，则由图分析可得合金丝n的横截面积 （选填“大于”、“等于”或“小于”）合金丝m的横截面积。
12.阅读短文，回答问题。
力传感器在电子秤中的应用,电子秤所使用的测力装置是力传感器。
常见的一种力传感器由弹簧钢和应变片组成，其结构示意图如图甲所示。弹簧钢右端固定，在其上、下表面各贴一个相同的应变片。若在弹簧钢的自由端施加向下的作用力F，则弹簧钢发生弯曲，上应变片被拉伸，下应变片被压缩。力越大，弹簧钢的弯曲程度越大。
应变片结构如图乙所示，其中金属电阻丝的阻值对长度变化很敏感。给上、下金属电阻丝提供相等且大小不变的电流，上应变片两引线间电压为U1，下应变片两引线间电压为U2，传感器把这两个电压的差值U（U＝U1﹣U2）输出，用来反映力F的大小。
金属电阻丝的阻值随温度会发生变化，其变化情况如图丙所示。为消除气温变化对测量精度的影响，需分别在上、下应变片金属电阻丝与引线之间串联一只合适的电阻，进行温度补偿。串联合适的电阻后，测量结果不再受温度影响。
（1）这种力传感器是将力的大小转换为 （电流/电压）的装置。
（2）外力F增大时，下列说法正确的是 。
A.上、下应变片金属电阻丝电阻都增大
B.上、下应变片金属电阻丝电阻都减小
C.上应变片金属电阻丝电阻减小，下应变片金属电阻丝电阻增大
D.上应变片金属电阻丝电阻增大，下应变片金属电阻丝电阻减小
（3）传感器输出的电压U随外力F增大而 。
（4）进行温度补偿时，应给上金属电阻丝串联阻值随温度升高而　减小　 的电阻，下金属电阻丝串联阻值随温度升高而 的电阻。
（5）如果未进行温度补偿，自由端受到相同的力F作用，该传感器下应变片两端的电压U2冬天比夏天 （大/小）。
浙教版科学中考拔尖创新人才培养课程体系专项训练参考答案
《专项801 探究影响导体电阻大小的因素》
二.专攻精练
1.（1）a、d；（2）Ia＜Ic；（3）1.5A；0.5A。
2.（1）转换法（2）1、2；（3）该金属在降温过程中，电阻逐渐变小，在﹣268.95℃时，电阻变为0。
3.（1）横截面积；（2）不可靠；没有控制导体（食盐水）的横截面积不变；（3）长度
4.（1）a；（2）R3；（3）电路中电源电压及滑动变阻器电阻不变，若电流变大，则总电阻变小，说明铅笔芯电阻变小；若电流变小，则总电阻变大，说明铅笔芯电阻变大；（4）其他条件相同时，随着温度的升高，铅笔芯的电阻变小。
5.（1）保护电路；（2）导体越长，电阻越大；（3）电流表A1的示数小于电流表A2的示数；（4）左边注射器中的导电液。
6.（1）使用电压表前要检查指针是否对准“0”刻度线，如果没对准，应调节电压表的调零旋钮，使指针归零；（2）4.0；（3）25；（4）可能是水中的某些物质在电解作用下发生化学反应产生了气体。
7.（1）电流表示数的大小；（2）0.26；（3）在电压一定时，热敏电阻的阻值随温度的升高而减小；（4）A。
8.（1）P2；（2）P1；（3）正。
9.（1）2；（2）“0﹣20 欧”；（3）在导体材料、粗细等其他条件相同时，电阻长度越长，电阻越大；
（4）不适用，该实验结论还不是很可靠，没有换用不同材料的电阻丝进行多次实验，且此电阻丝在导体材料、粗细一定时，其电阻不是与长度成正比的。
10. ③使电流表示数与步骤②中电流表示数相等；（1）将电阻箱电阻打到最大值；（2）使电流表示数与步骤②中电流表示数相等；（3）bc。
11.（1）4.5；（2）正确，因为U﹣L为直线，说明U与L成正比，U＝IR，电路I为定值，U与R成正比，故导体电阻与长度成正比；（3）等于。
12.（1）电压；（2）D；（3）增大；（4）减小；减小；（5）小。
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