Question

小明想做“探究導(dǎo)體電阻大小與導(dǎo)體的材料是否有關(guān)”的實驗．現(xiàn)有金屬材料甲和金屬材料乙制成的各種不同規(guī)格的金屬絲，規(guī)格如下表所示：

金屬絲代號	材料	長度/m	橫截面積/mm2
A	金屬甲	1	0.1
B	金屬甲	0.5	0.1
C	金屬乙	1	0.1
D	金屬乙	1	0.2

請你幫助小明同學(xué)完成下面的實驗方案．
（1）實驗器材除上述金屬絲、干電池、開關(guān)、導(dǎo)線外，還必須選用的器材有：______．
（2）實驗中應(yīng)選取的金屬絲分別是：______（只需填字母代號）．
（3）請在下面空白處畫出實驗電路圖（用“”表示金屬絲）
（4）在本實驗中，你是如何判斷導(dǎo)體電阻大小與導(dǎo)體的材料是否有關(guān)？

Answer 1

解：（1）在該實驗中，通過觀察電流表的示數(shù)來判斷電阻大小的，所以除上述金屬絲、干電池、開關(guān)、導(dǎo)線外，還必須選用的器材有：電流表；
（2）要探究電阻與材料的關(guān)系時，要選取的金屬絲必須長度、橫截面積、溫度相同，材料不同的進行比較，即選A和C兩金屬絲進行比較；
（3）該實驗中通過過觀察電流表的示數(shù)來判斷電阻大小的，所以電流表應(yīng)和電阻線串聯(lián)，連接電路如下：

（4）由于電阻比較抽象，故在該實驗中，我們是通過觀察電流表的示數(shù)來判斷電阻大小的，該方法稱為轉(zhuǎn)換法．即更換長度、橫截面積相同但材料不同的金屬絲，觀察電流表示數(shù)，如果電流表示數(shù)相同，表示電阻大小和導(dǎo)體的材料無關(guān)，否則有關(guān)．
故答案為：（1）電流表；（2）AC；（3）如上圖；（4）更換長度、橫截面積相同但材料不同的金屬絲，觀察電流表示數(shù)，如果電流表示數(shù)相同，表示電阻大小和導(dǎo)體的材料無關(guān)，否則有關(guān)．
分析：（1）在該實驗中用到轉(zhuǎn)換法，通過過觀察電流表的示數(shù)來判斷電阻大小的；
（2）電阻的大小在不考慮溫度的前提下，有三個決定因素：材料、長度、橫截面積．因此要研究電阻的大小與每一個因素的具體關(guān)系時，要用到控制變量法．即研究電阻的大小與哪個因素有關(guān)，就要讓這個因素變化，其余的因素都相同，去做對比實驗．根據(jù)這個思路可以解決此題；
（3）用電流表的示數(shù)來判斷電阻大小，所以電流表應(yīng)和電阻線串聯(lián)；
（4）電阻即導(dǎo)體對電流的一種阻礙作用，我們一般是在電源電壓不變的情況下，通過比較電流表的示數(shù)來判斷電阻變化的．
點評：這是一道實驗探究題，此實驗采用了控制變量法和轉(zhuǎn)換法，根據(jù)實驗?zāi)康倪x擇相應(yīng)的實驗器材解答即可．