Question

【題目】小明和小華做“探究導(dǎo)體電阻大小與長度關(guān)系”的實驗．他們準(zhǔn)備在右下圖中的A、B兩點間接入待研究的電阻絲．電源電壓恒定，忽略燈絲電阻隨溫度變化的影響．待用電阻絲的規(guī)格如下表：

(1)他們應(yīng)選擇序號為__________．的兩根電阻絲來探究；

(2)正確選擇后．他們將所選電阻絲分別接入A、B兩點間，閉合開關(guān)，通過觀察燈泡的亮度或電流表的示數(shù)來比較電阻絲電阻的大小．實驗中，兩次電流表指針均有偏轉(zhuǎn)．但第二次的示數(shù)小于第一次的示數(shù)．說明第二次接入電路的電阻絲的阻值______ (填“較大”或“較小”)．同時小華發(fā)現(xiàn)第二次實驗，小燈泡不亮，你認(rèn)為原因是__________．

(3)以上(2)中判斷電阻大笑關(guān)系的方法在初中物理中經(jīng)常用到，以下描述中能體現(xiàn)這種方法的是（______）．

A．水壓使水管中形成水流，類似地，電壓使電路中形成電流

B．根據(jù)物質(zhì)在常態(tài)下的形狀和體積是否固定，可將物質(zhì)分為三態(tài)

C．通過觀察木塊被運動物體撞后移動距離的大小，可比較運動物體動能的大小

D．研究滑動摩擦力大小與壓力大小的關(guān)系，應(yīng)控制接觸面粗糙程度相同

(4)科學(xué)研究表明，在導(dǎo)體的材料、橫截面積和溫度相同的條件下，導(dǎo)體電阻的大小與長度成正比。你認(rèn)為他們用上述(2)中的方案能否得到這個結(jié)論？請用歐姆定律加以解釋_____。

(5)若電流表損壞，換用一只電壓表，仍然利用上述器材來探究導(dǎo)體電阻的大小與長度是否成正比，請畫出一個能反映該實驗原理的電路圖______．(電阻絲用電阻符號表示，導(dǎo)線根數(shù)不限)

Answer 1

【答案】2和4 較大 通過燈泡的電流較小，燈泡的實際功率太小 C 不能。根據(jù)歐姆定律，在電壓一定的條件下，通過導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體的電阻成反比，此方案不能控制電阻絲兩端的電壓一定

【解析】

(1)根據(jù)控制變量法的思路，要“探究導(dǎo)體電阻大小與長度關(guān)系”應(yīng)控制導(dǎo)體的橫截面積和材料相同，所以應(yīng)該選擇2和4兩根導(dǎo)線都是鎳鉻合金；

(2)因為當(dāng)導(dǎo)體兩端的電壓一定時，通過導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體的電阻成反比，所以電流大的，電阻小，電流小的，電阻大，而由于第二次電流表的示數(shù)小于第一次的示數(shù)，說明第二次電流中電流小于第一次電路中電流，所以第二次接入電路的電阻絲的阻值較大。

第二次小燈泡不亮的原因可能是：通過燈泡的電流較小，燈泡的實際功率太小；

(3)由于導(dǎo)體電阻的大小是通過電流的大小來反映的，這在物理學(xué)中稱之為“轉(zhuǎn)換法”。而A屬于“類比法”，B 中沒有運用物理學(xué)方法，D屬于“控制變量法”；C屬于“轉(zhuǎn)換法”。故選C；（4）不能。根據(jù)歐姆定律，在電壓一定的條件下，通過導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體的電阻成反比，此方案中電阻與燈泡串聯(lián)，當(dāng)電阻絲長度改變時，電路中的電阻改變，使電路中的電流改變，導(dǎo)致電阻絲兩端的電壓改變，即不能控制電阻絲兩端的電壓一定； (5)因為忽略燈絲電阻隨溫度變化的影響，所以燈泡即相當(dāng)于一定值電阻，將不同的電阻絲接在AB之間，電壓表跟電阻絲并聯(lián)，當(dāng)換用不同的電阻絲時，根據(jù)串聯(lián)電路的分壓規(guī)律，可知電壓表的示數(shù)將會發(fā)生變化，比較前后電壓表示數(shù)的變化即探究導(dǎo)體電阻的大小與長度是否成正比。電路圖如下：