Question

（1）某物理興趣小組的同學為探究導體電阻與導體長度和橫截面積之間的定量關系，設計了如圖1所示的電路．
實驗時他們將所選的兩種金屬絲接入電路1和2的位置，通過比較電壓表的示數來比較電阻絲電阻的大小．現有幾根康銅合金絲和鎳鉻合金絲，其規格如下表所示：

編號	材料	長度（m）	橫截面積（mm2）
A	鎳鉻合金	0.3	0.5
B	鎳鉻合金	0.6	0.5
C	鎳鉻合金	0.3	1.0
D	康銅絲	0.3	0.5
E	康銅絲	0.3	1.0
F	康銅絲	0.8	0.8

①在探究導體電阻與導體長度之間的定量關系時，他們將編號為______兩根金屬絲對應接入電路1和2的位置，當發現電壓表示數U₁：U₂接近______時，可以初步判定：在導體的材料和橫截面積相同的條件下，導體的電阻與其長度成正比．
②在探究過程中，如果將編號為A和C兩根金屬絲接入電路1和2的位置，則他們想探究的是導體電阻與______之間的定量關系．
（2）為了探究影響電熱的因素，實驗室準備了兩個裝滿煤油的燒瓶、兩個帶有橡皮塞的粗細均勻的相同玻璃管，兩根不同阻值的電阻絲，以及滑動變阻器、開關、導線、電源等．兩個實驗小組根據提供的實驗器材，分別設計了圖2（甲、乙）所示的兩個方案．
①這兩個方案的共同點是：通過觀察______知道電熱的多少．
②甲方案探究的問題是：______．
③乙方案探究的問題是：______．
（3）用如圖3所示的電路來測量未知電阻R_X的阻值，R阻值已知．請將實驗過程補充完整：
a．對照電路圖連接好電路，并將滑動變阻器的滑片滑至阻值最大處；
b．閉合開關，______；
c．斷開開關，整理器材．

Answer 1

【答案】分析：（1）導體的電阻與導體的材料、長度和橫截面積有關，要探究導體電阻與其中一個量之間的關系，需控制其他量不變；
（2）根據Q=I²Rt，電流通過導體產生的熱量與電流的二次方成正比，與電阻成正比，與通電時間成正比；
在探究時，要用到控制變量法，同時掌握控制電流、電阻及通電時間的方法；
（3）掌握伏安法測電阻的方法，此實驗中沒有電流表，根據電壓表和定值電阻得出電路中的電流，I=，然后根據R=計算出其電阻值．
解答：解：（1）①探究導體電阻與導體長度之間的定量關系，需控制導體的材料和橫截面積相等，長度不同，應選擇A和B；
根據串分壓的知識，U₁：U₂=R₁：R₂，導體的電阻與其長度成正比，則電阻之比等于導體的長度之比等于1：2；
②A和C，材料相同，長度相同，橫截面積不同，所以他們想探究的是導體電阻與橫截面積的關系；
（2）①探究影響電熱的因素的實驗中，通過溫度計的變化來知道電熱的多少；
②由圖甲知，兩電阻串聯，通過的電流相同，電阻不同，所以是為了探究電熱與導體電阻的關系；
③乙圖兩電阻并聯，兩端的電壓相同，通過的電流不同，可探究電功與電流的關系；
（3）連接好電路，閉合開關，適當調節滑動變阻器的阻值，讀出兩電壓表的示數U₁、U₂，則可根據I=求出電流，并根據Rx=求出電阻．
故答案為：（1）①A、B；1：2；②橫截面積；（2）①溫度計示數的變化；②電熱與導體電阻的關系；電功與電流的關系；
（3）移動滑片到適當位置，讀出電壓表V₁、V₂的示數U₁、U₂．
點評：此題通過實驗探究影響電阻大小的因素，探究影響電熱的因素及測量電阻的方法，在前兩個探究實驗中，均使用了控制變量法，同時注意（2）中轉換法的使用；注意（3）中等效替代法的應用．