Question

圖甲學(xué)生設(shè)計(jì)的“探究導(dǎo)體電阻與導(dǎo)體長(zhǎng)度、橫截面積、材料的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)電路：

幾種合金絲，其規(guī)格如下表所示：

編號(hào)	材料	長(zhǎng)度（m）	橫截面積（m2）
A	鎳鉻合金	0.8	0.8
B	鎳鉻合金	0.5	0.5
C	鎳鉻合金	0.3	0.5
D	鎳鉻合金	0.3	1.0
E	康銅絲	0.3	0.5
F	康銅絲	0.8	0.8

（1）電路圖中四種金屬絲a、b、c、d應(yīng)分別選上表中的______（用編號(hào)表示）．
（2）實(shí)驗(yàn)時(shí)，將圖甲中P端分別和1、2、3、4相接，通過(guò)比較______的示數(shù)，可探究出導(dǎo)體電阻與導(dǎo)體長(zhǎng)度、橫截面積、材料的關(guān)系．
（3）在交流與合作時(shí)，有位學(xué)生提出用圖甲所示的電路，不僅能出導(dǎo)體電阻與導(dǎo)體長(zhǎng)度、橫截面積、材料的關(guān)系，還能探究能探究出導(dǎo)體電阻與其影響因素的定量關(guān)系，同學(xué)們?cè)谟懻摃r(shí)認(rèn)為這種方法不可行，理由是______．
（4）在交流時(shí)，又有學(xué)生提出用圖乙所示的電路，能探究出導(dǎo)體電阻與其影響因素的定量關(guān)系，同學(xué)們?cè)谟懻摃r(shí)認(rèn)為這種方法是可行的，理由是______．

Answer 1

【答案】分析：（1）要研究導(dǎo)體的電阻與導(dǎo)體長(zhǎng)度、橫截面積、材料三者之間的關(guān)系，而要求選取四根導(dǎo)線，根據(jù)控制變量法的思路，可以確定選取的導(dǎo)線．
（2）電阻是導(dǎo)體對(duì)電流的阻礙作用，電阻大小不能直接觀察，但電阻變化引起電路電流的變化可以通過(guò)電流表指針的位置變化顯示．
（3）要利用圖甲裝置來(lái)探究導(dǎo)體電阻與其影響因素的定量關(guān)系，首先要保證導(dǎo)體兩端的電壓不變，因此確定選擇開(kāi)關(guān)的位置改變時(shí)，這四根導(dǎo)線兩端的電壓是否相等是確定這種方案是否可行的依據(jù)．
（4）在圖乙中，實(shí)際上是利用在串聯(lián)電路中（I相同）導(dǎo)體兩端的電壓與導(dǎo)體的電阻成正比，通過(guò)電壓表示數(shù)的大小來(lái)反映電阻大小的．
解答：解：
（1）要探究導(dǎo)體的電阻與材料、長(zhǎng)度、橫截面積三者的關(guān)系，就要求選取的四根導(dǎo)線中：有兩根材料、橫截面積相同、長(zhǎng)度不同，用以探究電阻大小與長(zhǎng)度的關(guān)系（BC滿(mǎn)足條件）；有兩根材料、長(zhǎng)度相同，橫截面積不同，用以探究導(dǎo)體的電阻與橫截面積的關(guān)系（CD滿(mǎn)足條件）；還要有兩根長(zhǎng)度、橫截面積相同，材料不同，用以探究導(dǎo)體的電阻和材料的關(guān)系（CE滿(mǎn)足條件）．
故答案為：BCDE．
（2）實(shí)驗(yàn)時(shí)，將圖甲中P端分別和1、2、3、4相接，通過(guò)比較電流表的示數(shù)，可探究出導(dǎo)體電阻與導(dǎo)體長(zhǎng)度、橫截面積、材料的關(guān)系．
故答案為：電流表．
（3）當(dāng)通過(guò)導(dǎo)體的電流相同時(shí)，根據(jù)歐姆定律可知，導(dǎo)體兩端的電壓與導(dǎo)體中的電流成正比，可以利用電壓表的示數(shù)來(lái)反映導(dǎo)體電阻的大�。�
根據(jù)歐姆定律可得：當(dāng)導(dǎo)體兩端的電壓一定時(shí)，導(dǎo)體中的電流與導(dǎo)體的電阻成反比．因此要用電流表來(lái)反映電阻的大小，首先要保證導(dǎo)體兩端的電壓相等．
而在圖甲所示的電路中，當(dāng)選擇開(kāi)關(guān)在不同位置時(shí)，不同的電阻絲接入電路．
不同電阻絲的阻值不同，導(dǎo)致了電路的總電阻不同，從而電路中的電流也不相同，滑動(dòng)變阻器兩端的電壓也隨之變化；
而電源電壓不變，所以根據(jù)串聯(lián)電路中電壓的特點(diǎn)可知：電阻絲兩端的電壓等于電源電壓減去滑動(dòng)變阻器兩端的電壓，由于滑動(dòng)變阻器兩端的電壓的變化，可以確定電阻絲兩端的電壓發(fā)生變化，因此該裝置沒(méi)有滿(mǎn)足電壓不變這一前提條件，所以這個(gè)電路不可行．
故答案為：不能控制導(dǎo)體兩端的電壓相同．
（4）圖乙的方法因?yàn)榻M成了串聯(lián)電路，所以保證了通過(guò)每段導(dǎo)線的電流都相同，從而可以研究電阻與影響因素的定量關(guān)系．
故答案為：能控制通過(guò)導(dǎo)體的電流相同．
點(diǎn)評(píng)：電阻的大小有三個(gè)因素決定，因此探究電阻與決定因素的關(guān)系時(shí)，要用到控制變量法，而導(dǎo)線的選取也正是以這個(gè)思路為依據(jù)進(jìn)行選擇．另外通過(guò)電流表示數(shù)的大小間接得到電阻的大小，采用的是轉(zhuǎn)換法．