《2025年新课程学习与测评同步学习九年级物理全一册人教版》

例 2 如图 16 - 8 甲是某物理小组探究“影响导体电阻大小的因素”的实验装置；图 16 - 8 乙是备用的几种导体($A$、$B$、$C$、$D$ 代表导体序号,$S$ 代表导体的横截面积)。

(1)材料相同、粗细相同的水管,管子越长,对水的阻力越大,据此可以猜想：
① _____ ,导体的电阻越大；
②导体电阻大小还可能跟导体的横截面积有关。
不同材料的导体中,其内部的自由电荷数量不同,据此可以猜想：
③导体电阻大小还可能跟导体的 _____ 有关。
(2)为了验证猜想①,应在 $M$、$N$ 间分别接入导体 _____ ；若在 $M$、$N$ 间分别接入导体 $A$、$B$,则验证的是猜想 _____ 。
(3)实验过程中,在 $M$、$N$ 间接入不同导体时,是通过 _____ 来判断其电阻大小的,这种实验方法在物理学中称为 _____ 。
(4)某次实验时,在 $M$、$N$ 间分别接入两段导体,闭合开关后小灯泡的亮度变化不明显,你的解决办法是 _____ 。

答案：
(1)导体越长 材料
(2)B、D ③
(3)灯泡的亮暗 转换法
(4)将小灯泡更换为电流表 【解析】
(1)材料相同、粗细相同的水管,管子越长,对水的阻力越大,类比可知,导体材料、横截面积相同时,长度越长,电阻越大;不同材料的导体内部自由电荷数量不同,电阻可能与材料有关。
(2)验证猜想①(长度对电阻的影响),需控制材料和横截面积相同,长度不同,由图乙可知,导体B、D材料(镍铬合金)和横截面积(S)相同,长度不同(2L和L),故接入B、D;导体A、B材料不同(A是铜, B是镍铬合金),长度和横截面积相同,验证猜想③(材料对电阻的影响)。
(3)实验中通过灯泡亮暗反映电阻大小,这种方法是转换法。
(4)灯泡亮度变化不明显,说明电流变化小,可将小灯泡更换为电流表,更精确反映电流变化。

2. 实验创新 小明利用容器中的食盐水来探究“影响导体电阻大小的因素”。他用盛着食盐水的长方体水槽、电源、滑动变阻器、电压表及电流表进行探究。实验电路图如图 16 - 9 所示,将金属片 $M$、$N$ 分别固定在水槽左右两侧底部。

(1)闭合开关前,为保护电路,应将滑动变阻器的滑片 $P$ 移到最 _____ (选填“左”或“右”)端。
(2)连接好电路,闭合开关后,读出电流表和电压表的示数。再向水槽中添加少量相同浓度的食盐水,调节滑动变阻器的滑片 $P$,使电压表的示数保持不变。观察到电流表示数变大,说明食盐水的电阻 _____ 。重复操作后,得出实验结论：食盐水的电阻与它的 _____ 有关。
(3)小明又向水槽中加入一些水,重复上述操作后,发现容器内食盐水的电阻变小了,由此得出“食盐水的浓度越低,电阻越小”的结论。这个结论是 _____ (选填“可靠”或“不可靠”)的,理由是 _____ 。
(4)其他条件不变,改变金属片 $M$、$N$ 间的距离,小明还能探究导体的电阻与导体 _____ 的关系。
(5)小明还发现,使用相同浓度的热食盐水和冷食盐水做实验,电流表的示数不同。请你据此提出一个有研究价值的问题： _____ 。

答案：
(1)右
(2)变小 横截面积
(3)不可靠 没有控制导体(食盐水)的横截面积不变
(4)长度
(5)导体的电阻是否与温度有关