Question

8．為了探究決定導(dǎo)體電阻大小的因素，準(zhǔn)備了表格中不同種類和規(guī)格的導(dǎo)體材料．欲將它們分別接入如圖1所示電路中的A、B兩點(diǎn)間進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究（通過調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器可以保證A、B間電壓恒定為1.8V）．

序號	材料種類	長度	橫截面積
1	鎳鉻合金絲	L	S
2	錳銅絲	L	S
3	鎳鉻合金絲	2L	S
4	鎳鉻合金絲	L	2S

（1）將如圖所示的實(shí)物電路圖2的連線補(bǔ)充完整．

（2）將序號為1號和2號導(dǎo)體材料分別接入電路中的A、B兩點(diǎn)間，測得通過2號的電流比1號的大，表明1號的電阻比2號的電阻大，由此可知導(dǎo)體的電阻跟導(dǎo)體的材料有關(guān)．
（3）為了驗(yàn)證導(dǎo)體電阻的大小是否與導(dǎo)體的長度有關(guān)，應(yīng)選用序號為1和3兩根電阻絲接入電路中．在此次實(shí)驗(yàn)中電流表示數(shù)不同，由此初步得到結(jié)論：當(dāng)導(dǎo)體的材料和橫截面積相同時(shí)，導(dǎo)體越長，電阻越大．
（4）有同學(xué)認(rèn)為：在驗(yàn)證導(dǎo)體電阻大小是否與導(dǎo)體的橫截面積有關(guān)時(shí)，可以用小燈泡代替電流表，通過小燈泡的亮度變化來判斷電阻絲的變化情況．老師指出：此實(shí)驗(yàn)中，這種方法不可取，這是因?yàn)殡娫措妷阂欢〞r(shí)，所選電阻絲的阻值相差太小，燈泡亮度變化不明顯（填“明顯”或“不明顯”）．
（5）本次實(shí)驗(yàn)中用到了物理學(xué)研究方法中的轉(zhuǎn)換法和控制變量法．
（6）最近幾年，我國城鄉(xiāng)許多地區(qū)，進(jìn)行了輸電線路的改造，將原來細(xì)的鋁質(zhì)輸電線換成較粗的輸電線，這樣就減小了輸電線的電阻，從而可以減小輸電線上的電能損失．（填“增大”或“縮小”）．

Answer 1

分析 （1）滑動(dòng)變阻器一上一下的接入電路，將電壓表并聯(lián)在AB兩端，因?yàn)殡娫措妷簽?V，所以用0～3V量程；
（2）通過調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器可以保證A、B間電壓恒定為1.8V，根據(jù)通過導(dǎo)體電流的大小，確定導(dǎo)體電阻大小，再根據(jù)表中導(dǎo)體的特點(diǎn)，判斷導(dǎo)體電阻大小與什么有關(guān)．
（3）影響導(dǎo)體電阻大小的因素：導(dǎo)體的材料、長度和橫截面積，在研究電阻與其中某個(gè)因素的關(guān)系時(shí)，要采用控制變量法的思想，要研究導(dǎo)體的電阻大小與一個(gè)量之間的關(guān)系，需要保持其它量不變．
（4）電壓一定時(shí)，由P=$\frac{{U}^{2}}{R}$可知，導(dǎo)體電阻變化不大時(shí)，燈泡的功率變化不大，燈泡的亮暗變化不明顯，不能反映電阻變化情況．
（5）每一次只改變其中的某一個(gè)因素，而控制其余幾個(gè)因素不變，從而研究被改變的這個(gè)因素對事物影響，分別加以研究，最后再綜合解決，這種方法叫控制變量法．
（6）當(dāng)材料和長度都一定時(shí)，導(dǎo)線的橫截面積越大，導(dǎo)線的電阻值就會(huì)越小，根據(jù)焦耳定律可分析減小電能損失的方法．

解答 解：（1）由電路圖可知，電壓表測量AB間的電壓，要將電壓表并聯(lián)在AB兩端，用小量程（0～3V），滑動(dòng)變阻器一上一下的接入，如圖所示：

（2）AB間的電壓一定，知道通過2號的電流比1號的大，由I=$\frac{U}{R}$可知，1號的電阻比2號的電阻大，由此可知導(dǎo)體的電阻跟導(dǎo)體的材料有關(guān)；
（3）導(dǎo)體的電阻可能與導(dǎo)體的長度有關(guān)，應(yīng)控制導(dǎo)體材料與橫截面積相同而長度不同，由表中數(shù)據(jù)可知，應(yīng)選編號為1和2的兩根電阻絲進(jìn)行實(shí)驗(yàn)．由此初步得到結(jié)論：當(dāng)導(dǎo)體的材料和橫截面積相同時(shí)，導(dǎo)體越長，電阻越大．
（4）電源電壓一定時(shí)，所選電阻絲的阻值相差太小，燈泡的亮度變化不明顯，因此不能根據(jù)燈泡亮度的變化來判斷接入的電阻絲的變化情況．
（5）影響導(dǎo)體電阻大小的因素：導(dǎo)體的材料、長度和橫截面積，在研究電阻與其中某個(gè)因素的關(guān)系時(shí)，要采用控制變量法的思想，要研究導(dǎo)體的電阻大小與一個(gè)量之間的關(guān)系，需要保持其它量不變．故本實(shí)驗(yàn)應(yīng)用到了控制變量法；
（6）行輸電線路的改造時(shí)，將原來細(xì)的鋁質(zhì)輸電線換成較粗的鋁質(zhì)輸電線，即在導(dǎo)體的材料、長度一定時(shí)，增大橫截面積，可以減小輸電線路的電阻；由Q=I²Rt可知，當(dāng)電流、通電時(shí)間一定時(shí)，減小導(dǎo)線的電阻可以減小導(dǎo)線上產(chǎn)生的熱量，即減小了電能在輸送過程中的損耗．
故答案為：
（1）實(shí)物圖如圖所示；
（2）大；材料；
（3）1和3；導(dǎo)體越長，電阻越大；
（4）不明顯；
（5）控制變量；
（6）減��；減�。�

點(diǎn)評 本題是一道實(shí)驗(yàn)題，考查了影響導(dǎo)體對電流的阻礙作用與導(dǎo)體的長度和橫截面積的關(guān)系，解題時(shí)注意控制變量法的應(yīng)用，分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，根據(jù)導(dǎo)體條件的不同及對應(yīng)的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的不同得出結(jié)論，是正確解題的前提與關(guān)鍵．