Question

17．小明、小紅和小亮在做“探究影響導體的電阻大小因素”實驗時，做出了如下猜想．
猜想一：導體的電阻可能與導體的長度有關；
猜想二：導體的電阻可能與導體的橫截面積有關；
猜想三：導體的電阻可能與導體的材料有關．
實驗室提供了4根電阻絲，其規(guī)格、材料如表所示

編號	材料	長度/m	橫截面積/mm2
A	鎳鉻合金	0.25	1.0
B	鎳鉻合金	0.50	1.0
C	鎳鉻合金	0.25	2.0
D	錳銅合金	0.25	1.0

（1）如圖所示電路，閉合開關后，在M、N之間分別接上不同導體，通過觀察相關現(xiàn)象來比較導體電阻大小，小明、小紅和小亮對圖中的電路設計提出了自己的觀點：
小明認為：電流表是多余的，觀察燈泡的亮度就可以判斷導體電阻的大�。�
小紅認為：燈泡是多余的，根據(jù)電流表示數(shù)的變化就可以判斷導體電阻的大�。�
小亮認為：燈泡和電流表同時使用更好，因為燈泡可以保護電路，從而防止燒壞電流表．
你贊同小亮 （選填：“小明”、“小紅”或“小亮”）的觀點．
（2）為了驗證猜想二，可依次把M、N跟電阻絲A、C（選填“A、B、C、D”）的兩端相連，閉合開關，記下電流表的示數(shù)，分析比較這兩根電阻絲電阻的大�。�
（3）依次把M、N跟電阻絲A、B的兩端連接，閉合開關，電流表的示數(shù)不同（I_A＞I_B），分析比較A、B兩根電阻絲電阻的大小，可探究電阻跟導體的長度的關系，其結論是當材料和橫截面積相同時，導體越長電阻越大．
（4）小麗在探究同樣的課題時，手邊只有一根電阻絲，那么，她利用這根電阻絲和上述電路，不能夠完成猜想三（選填“一”、“二”或“三”）的實驗驗證．
（5）以上方法在研究物理問題時經常用到，被稱為控制變量法．下列4個實驗中沒有用到此方法的是C
A．探究影響弦樂器音調的因素實驗
B．探究影響壓力作用效果的因素實驗
C．探究平面鏡成像的特點實驗
D．探究影響摩擦力大小的因素實驗．

Answer 1

分析 （1）電流表串聯(lián)在電路中，電源電壓一定，導體電阻越大，電路電流越小，導體電阻越小，電路電流越大，可以通過電流表示數(shù)大小判斷導體電阻大小，根據(jù)串聯(lián)電路的特點分析小燈泡的作用．
（2）影響導體電阻大小的因素：導體的材料、長度和橫截面積，在研究電阻與其中某個因素的關系時，要采用控制變量法的思想，要研究導體的電阻大小與一個量之間的關系，需要保持其它量不變．

解答 解：
（1）在M、N之間分別接上不同的導體，則通過觀察電流表示數(shù)來比較導體電阻的大小，同時燈泡可以保護電路，從而防止燒壞電流表，故小亮的觀點正確；
（2）要驗證猜想二：導體的電阻可能與導體的橫截面積有關，應控制導體材料與長度相同而橫截面積不同，由表中數(shù)據(jù)可知，應選編號為A、C的兩根電阻絲進行實驗．
（3）A、B兩根電阻絲材料相同、橫截面積相同，長度不同，可以探究導體的電阻與導體的長度的關系．
分別將A和B兩電阻絲接入電路中M、N兩點間，電流表示數(shù)不相同，由此，初步得到的結論是：當材料和橫截面積相同時，導體越長電阻越大．
（4）要探究電阻大小與導體材料的關系時，需保證電阻絲的長度、橫截面積相同，材料不同，小麗在探究同樣的課題時，手邊只有一根電阻絲，那么，她利用這根電阻絲和上述電路不能完成對猜想三的實驗驗證．
（5）A．因為電路與電壓、電阻都有關系，在探究電流與電壓、電阻的關系實驗中運用了控制變量法；
B．壓力的作用效果跟壓力大小、受力面積有關，在探究影響壓力作用效果的因素實驗中運用了控制變量法；
C．在探究“平面鏡成像特點”實驗中用到的是等效替代法；
D．摩擦力與壓力、接觸面的粗糙程度有關，在探究影響摩擦力大小的因素實驗中運用了控制變量法．
以上4個實驗中沒有運用控制變量法的是C．
故答案為：（1）小亮；（2）A、C； （3）導體的長度；當材料和橫截面積相同時，導體越長電阻越大；（4）三；（5）C．

點評 探究影響電阻大小的因素采用了控制變量法的思想，電阻大小的變化是通過電流表的示數(shù)變化體現(xiàn)的，這里采用了轉換法的思想．