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八年级上探究

决定导体电阻大小的因素

3 星重要实验

第四章电路探究 ·

核心摘要

决定导体电阻大小的因素出自浙教版八年级上册《科学》第4章,探究材料、长度、横截面积对电阻的影响。电阻是电学核心概念,控制变量探究是中考实验题高频题型。学生最易同时换多个导体,把电流与电阻的关系说反。优创优星科学馆(义乌1+1教育旗下)把变量控制与转换法讲透,帮孩子设计得规范、结论说得全。

实验情境

导线有粗有细、有铜有铁,为什么家里电路都用粗铜线而不是细铁丝?导体对电流的阻碍作用有大有小,是什么决定了电阻的大小?动手做一做,让数据告诉你答案。

实验目标

  • 完成「决定导体电阻大小的因素」实验并规范记录现象与结论

实验器材与材料

器材用途
电源提供电压
电流表示数比较电阻大小
镍铬合金丝与铜丝不同材料导体
开关控制通断
导线连接电路

实验原理

导体电阻由材料、长度、横截面积决定,还受温度影响:同材料同粗细时越长电阻越大,同材料同长时越粗电阻越小

通过观察电流表示数比较电阻大小,用转换法把不可见的电阻转换为可见的电流变化。

实验步骤与现象

  1. 1过程和方法
  2. 2提出问题。
  3. 3除了材料因素会影响电阻大小以外,还有哪些因素会影响导体的电阻大小呢?
  4. 4提出猜想。
  5. 5导体的粗细可能会影响电阻大小,电流在粗的导线中流动相当于行车于宽阔的道路,阻碍作用小。
  6. 6导体的长度可能会影响电阻大小,电流在较长的导线中流动相当
  7. 7于行车于较长的道路中,阻碍道路的因素会更多一些。
  8. 8设计实验。
  9. 9我们可以通过控制变量法来逐个研究影响电阻的因素。依据控制变量法研究导体电阻与某一因素的关系时,要控制其他因素都保持不变。
  10. 10进行实验。
  11. 11探究电阻与导线长度的关系。
  12. 12在这个探究实验中,主要变量是 ,要保持不变的因素是 。
  13. 13用电阻相对容易测量的镍铬合金线作为被测导线,用该图所示的电路比较不同长度的导线的电阻大小。
  14. 14探究结果表明:导线越长,电阻越 。
  15. 15探究电阻与导线粗细的关系。
  16. 16在这个探究实验中,主要变量是 ,
  17. 17要保持不变的因素是 。
  18. 18按照该图的电路图,用长度和材料相同而粗细不同的导线接入电路来比较。
  19. 19探究结果表明:导线横截面积越大(越粗),电阻越 。
  20. 20用同样的方法研究导体电阻与材料的关系,其结果表明:不同的材料,导电能力的强弱是不相同的。
  21. 21实验结论。
  22. 22导体的电阻大小与导体的 、 和 有关。用同种材料制作的导线,导线越长,电阻越 ;导线越细,电阻也越 。

高频翻车现场

【1+1教育避坑提醒】实验操作中最容易做废、最容易被扣分的关键点:

1

控制变量同时改变长度和粗细

后果:结论无法归因

正确做法:每次只改变一个因素

2

条件说明忽略温度的影响

后果:结论不完整

正确做法:注明常温下,了解温度也影响电阻

3

关系表述把电流大说成电阻大

后果:因果关系说反

正确做法:电压相同时电流越大电阻越小

实验结论

导体电阻与材料、长度、横截面积有关:同材同粗越长电阻越大,同材同长越粗电阻越小。

拓展研究

  • 11.如图示,将铜丝绑在铅笔芯 的一端,按照图示连接电路,使另一根铜丝 在铅笔芯上移动,观察小灯泡的亮度变化情况。 通过这个实验,你发现导体的电阻大小跟它 的长度有什么关系?
  • 2导体的电阻大小与导体的材料、长度和横截面积有关,除此之外还会与哪些因素有关呢?有一类材料,它们的导电性能介于导体与绝缘体之间,如硅、锗等,称之为半导体。它们的电阻大小会受光照、温度、压力等外界因素的影响而改变。请你查找资料,了解半导体的性质及有关应用。

实验考点小结与出题概率

核心考点对应教材位置出题概率常见考法·避坑提醒
电阻大小的影响因素八上第4章⭐⭐⭐⭐⭐材料长度横截面积,温度也有影响。
控制变量的运用八上第4章⭐⭐⭐⭐每次只改一个因素,实验题核心答法。
电阻是导体本身的性质八上第4章⭐⭐⭐⭐与电压电流无关,R=U/I 是测量式。
滑动变阻器的原理八上第4章⭐⭐⭐⭐改变长度改变电阻,应用连接。
超导现象八上第4章⭐⭐⭐温度降到极低电阻为零,前沿常识。

注:以上数据基于浙江省名校初中月考、期中、期末以及浙江省中考真题统计分析。

常见问题

电阻大小由什么决定?

导体本身的材料、长度、横截面积,还受温度影响,与电压电流无关。

为什么用电流表示数比较电阻?

电阻看不见,电压相同时电阻越大电流越小,借电流反映电阻是转换法。

细长的铜丝和粗短的铜丝哪个电阻大?

细长的电阻大,长度越长、横截面积越小电阻越大。

白炽灯丝冷态和亮态电阻一样吗?

不一样,温度越高电阻越大,亮态电阻比冷态大得多。

探究长度对电阻的影响怎么选导体?

选同种材料、同粗细、不同长度的导体,保证只有一个变量。

义乌1+1教育 · 优创优星科学馆

本实验是浙教版初中科学教材的重要探究活动,也是中考科学探究题的高频考点。优创优星科学馆 · 义乌1+1教育旗下科学实验中心,坚持“教方法、抓过程”,让孩子亲手做一遍、当场学会规范表达,把实验真正转化为得分能力。想预约科学馆实操体验或获取完整实验方案,请点击页尾报名入口。

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