《2025年科学实验活动册八年级上册浙教版》

我国在电力与通信领域取得显著成就,特高压输电与5G技术快速发展。这两项技术都需要精确控制导体的电阻大小。特高压输电导线常采用钢芯铝绞线或铝合金导线来提高导电性。为保障信号传输,5G基站对电子元件的导线的粗细、长短等有严格要求。那么,影响导体电阻大小的因素有哪些？
实验目的
探究影响导体电阻大小的相关因素。
实验准备
电源,开关,导线,电流表,长度相同、粗细不同的镍铬合金丝3根,粗细相同、长度不同的镍铬合金丝3根,小灯泡等。
实验过程
1.提出问题。
各种材料的导电能力并不相同。导体的导电能力除了与材料有关外,还与哪些因素有关呢？
2.建立猜想。
(1)导体的______可能会影响电阻大小,导体越______,对电流的阻碍作用越______。
(2)导体的______可能会影响电阻大小,导体越______,对电流的阻碍作用越______。
3.进行实验。
我们可以通过控制变量法来逐个研究影响电阻的因素。
(1)探究电阻大小与导线长度的关系。
这个探究实验中,要控制不变的因素是______。

按照图3-8所示的电路图,选择合适的导线接入电路进行实验,观察小灯泡的亮暗并读出电流表的示数,将实验结果记录到表3-6中。
表3-6 电阻大小与导线长度关系记录表
|接入电路的导线长短(长/较长/短)|电流表示数/A|小灯泡的亮暗(亮/较亮/暗)|接入电路的电阻大小(大/较大/小)|
|______镍铬合金丝| | | |
|______镍铬合金丝| | | |
|______镍铬合金丝| | | |
实验结果表明：当材料、粗细相同时,导线越长,电阻越______。
(2)探究电阻大小与导线粗细的关系。
在这个探究实验中,要控制不变的因素是______。
按照图3-8所示的电路图,选择合适的导线接入电路进行实验,观察小灯泡的亮暗并读出电流表的示数,将实验结果记录到表3-7中。
表3-7 电阻大小与导线粗细关系记录表
|接入电路的导线粗细(粗/较粗/细)|电流表示数/A|小灯泡的亮暗(亮/较亮/暗)|接入电路的电阻大小(大/较大/小)|
|______镍铬合金丝| | | |
|______镍铬合金丝| | | |
|______镍铬合金丝| | | |
实验结果表明：当材料、长度相同时,导线横截面积越大(越粗),电阻越______。
(3)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同的。
4.实验结论。
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,电阻越______。
5.利用下表对实验过程进行评价。
表3-8 探究影响导体电阻大小的因素评价量表
|评价指标|评价内容(请根据真实表现判断,做到的在“是”栏画“√”,未做到的在“否”栏画“√”)|自我评价|小结|
| | |是|否| |
|实验操作|(1)能按照电路图正确连接电路|□|□| |
| |(2)连接电路时开关断开|□|□| |
| |(3)能正确使用电流表|□|□| |
|数据记录|(4)能正确记录电流表示数和小灯泡的明暗程度|□|□| |
|实验分析|(5)能依据实验现象和数据得出正确结论|□|□| |
|实验习惯|(6)实验结束后,整理实验器材|□|□| |
思考与讨论
1.为避免因电流过大而损坏仪器,实验电路设计中应该注意哪些问题？
2.实验室里有两种导线,一种是导电性极强的铜线(电阻极小),另一种是导电性较弱的镍铬合金丝(电阻较大)。为什么本实验选用镍铬合金丝作为被测导线？
3.若在实验过程中,发现可用的电阻丝只有一根,其他器材充足,则能探究导体的电阻大小与哪些因素有关？如何设计实验？
拓展研究
导体的电阻大小除了与导体的材料、长度和横截面积有关,还与哪些因素有关呢？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,被称为半导体。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。请查找资料,了解半导体的性质及有关应用。

答案： 2.
(1)长度；长；大
(2)粗细（或横截面积）；细（或横截面积小）；大
3.
(1)材料和粗细（或横截面积）；长；较长；短；大
(2)材料和长度；粗；较粗；细；小
4. 材料；长度；横截面积；大；大
思考与讨论1. 串联保护电阻（或接入小灯泡）、选择合适电源电压
2. 镍铬合金丝电阻较大，实验现象明显，铜线电阻太小易损坏仪器且现象不明显
3. 能探究长度和横截面积；方法：改变接入长度探究长度影响，对折（或劈开）改变横截面积探究横截面积影响，控制其他因素不变