Question

某物理興趣小組做“探究導體電阻大小與導體長度的關系”實驗．他們在如圖16所示電路中的A、B兩點間接入待研究的電阻絲，電源電壓恒定．忽略電阻絲電阻隨溫度變化的影響，待用電阻絲的規格如下表．

序號	材料	長度	橫截面積
1	炭鋼合金絲	L	S
2	鎳鉻合金絲	2L	S
3	鎳鉻合金絲	L	2S
4	鎳鉻合金絲	2L	2S

（1）他們應選擇序號為________的兩根電阻絲來研究；
（2）實驗中，兩次電流表指針均有偏轉，但第二次的示數小于第一次的示數，說明第二次接入電路的電阻絲的阻值較________（選填“大”或“小”）；
（3）從表中所給電阻絲的規格看，還可以用這些電阻絲來做另一個探究實驗，即探究導體電阻大小與導體________的關系，這次你應該選擇序號為________兩根電阻絲來做實驗．
（4）物理研究方法有多種，如等效代替法、類比法、控制變量法；本實驗中運用了兩種研究方法，一是________法；二是轉換法，就是用通過流過導體的電流大小來表示電阻的大小．

Answer 1

解：（1）要探究導體電阻大小與導體長度的關系，根據控制變量法的思路，應該選擇材料和橫截面積都相同的兩根電阻絲．從表格中可知，序號3和序號4的材料、橫截面積都相同，所以應選擇序號3與序號4的兩根電阻絲來研究；
（2）第二次的示數小于第一次的示數，表明第二次的電流小于第一次的電流，說明第二次接入電路的電阻絲的阻值大于第一次接入電路的電阻絲的阻值；
（3）從表中所給電阻絲的規格看，不能探究電阻與材料的關系，因為要探究電阻與材料的關系，必須保證兩根電阻絲的長度和橫截面積都相同，而表格中序號2、3、4沒有一個和序號1的長度、橫截面積都相同；從表中所給電阻絲的規格看，可以探究電阻與橫截面積的關系，要探究電阻與橫截面積的關系，必須保證兩根電阻絲的材料和長度都相同，序號2和4的材料、長度都相同，只有橫截面積不同．
（4）影響電阻大小的因素有多個，物理學中對于多因素的問題，常常采用控制變量法，把多因素的問題變成多個單因素的問題，分別加以研究，最后再綜合解決；
故答案為：（1）3與4；（2）大；（3）橫截面積；2與4；（4）控制變量．
分析：（1）要探究導體電阻大小與導體長度的關系，應該選擇除了長度以外其余的因素都相同的兩根電阻絲；
（2）電壓一定時，導體中的電流與導體的電阻成反比；
（3）電阻大小決定于導體的材料、長度和橫截面積．要探究電阻與材料的關系，必須保證兩根電阻絲的長度和橫截面積都相同；要探究電阻與橫截面積的關系，必須保證兩根電阻絲的材料和長度都相同；
（4）把多因素的問題變成多個單因素的問題，分別加以研究，最后再綜合解決，這種方法叫控制變量法．
點評：本題主要考查影響電阻大小的因素以及學生對控制變量法的掌握，是一道比較好的實驗探究題．