1、探究影响导体电阻大小的因素实验改进宿迁市洋河中学 高雨问题提出 在进行探究影响导体电阻大小的因素实验教学时,我们用到了如下器材:2 节 1 号电池、学生用电流表、 “3.8V,0.3A ”灯泡、 “L=10cm”的实验板一块、开关一个,导线若干。电路图为:实验方法:分别把 a、 b、c 、d 接入电路中,观察灯泡的亮度,测出相应的电流值。实验的效果并不理想,灯泡亮度变化不明显,电流表的示数变化也不大,下面是我测的一组数据:a 镍铬丝 D/Ld 镍铬丝 D/L/2c 镍铬丝 2D/Lb 康铜丝 D/L-接入导体 长 度 直径 电流大小 灯泡亮度a 镍铬合金线 L D 0.14b 铜锰线 L D
2、0.15c 镍铬合金线 L 2D 0.16d 镍铬合金线 L1/2 D 0.16问题思考 电流差别在 0.1A 左右,这对学生来说,读数是比较困难的,大部分学生读出的值是相等的,要想使现象明显,就要使电流差别在 0.2A(实验用电流表的分度值)以上。分析原因 我测出 4 根电阻丝电阻分别为(近似):导线 a b c d电阻/ 3 2.5 1.5 2“3.8V,0.3A”灯泡的灯丝电阻约为 10,两节新电池电压为 3V,根据欧姆定律分别计算出上述电路中对应电流为:接入导线 a b c d电流/A 0.23 0.24 0.26 0.25电阻线的阻值比灯丝的阻值小得多和电压不足是使实验现象不理想的主
3、要原因。基于此,我对实验做出如下改进。改进方法 1. 换用阻值较小的灯泡,如“6V 1.5A”灯泡,仍然用 6V 电源,测量数据如下:接入导体 长 度 直径 电流大小 灯泡亮度a 镍铬合金线 L D 0.51b 铜锰线 L D 0.56c 镍铬合金线 L 2D 0.58d 镍铬合金线 L1/2 D 0.562.用“3.8V,0.3A”灯泡,3V 电源,把两块板中相同电阻丝串联,测量数据如下:接入导体 长 度 直径 电流大小 灯泡亮度a 镍铬合金线 2L D 0.2b 铜锰线 2L D 0.24c 镍铬合金线 2L 2D 0.26d 镍铬合金线 L1/2 D 0.233.用 5 电阻器代替灯泡,用 3V 电源,测得实验数据如下:接入导体 长 度 直径 电流大小 灯泡亮度a 镍铬合金线 L D 0.19b 铜锰线 L D 0.23c 镍铬合金线 L 2D 0.23d 镍铬合金线 L1/2 D 0.23总结分析 上述三种方法都可以使电流差别在 0.2A 以上,使实验的现象比较明显,操作可靠方便,各有优劣。方法 1 灯泡亮度和电流差别都较为明显,但需要的电压较高,电池组个数多,如果用 3V 电源的话,灯泡不亮:方法 2 需要电池少,但灯泡亮度不太明显,且需要的电阻板多;方法 3 电流现象明显,但也不理与直观观察。