Question

【題目】學習了電流、電壓和電阻知識后，同學們發現電流與水管中的水流相似、電壓與水壓相似。李明和同學們提出：導體對電流的阻礙作用可能與水管對水流陽礙作用相似，所以為了探究影響導體電阻大小的因素，他們提出了以下猜想：

猜想一：（類比管道長短）導體電阻的大小可能與導體的長度有關：

猜想二：（類比管道粗細）導體電阻的大小可能與導體的橫截面積有關。

于是他們從實驗室老師那兒借來了一種合金材料制成各種長度和橫截面積的電阻絲，并設計了如下圖所示的電路。

（1）連接電路時，開關S應處于_______狀態。閉合開關前滑動變阻器的滑片P應置于_______（選填“a”或“b”）位置。

（2閉合開關后，他們發現電流表無示數，但電壓表示數接近電源電壓，判斷他們的電路出現的故障可能是：_________________

（3）電路連接正確后，他們經過認真測量，得到了下表所示的數據：

物理量 序號	1	2	3	4	5	6	7	8	9	…
長度L/m	2.0	4.0	6.0	2.0	4.0	6.0	2.0	4.0	6.0	…
橫截面積S/mm2	1.0	1.0	1.0	2.0	2.0	2.0	4.0	4.0	4.0	…
電阻R/Ω	2.0	4.0	6.0	1.0	2.0	3.0	0.5	1.0	1.5	…

比較表中數據，要驗證他們的猜想一，可選哪三組數據作比較?___________。

（4）本實驗采用的研究方法是_________法。

Answer 1

【答案】斷開 b 電阻絲斷路 1、2、3（或4、5、6或7、8、9） 控制變量

【解析】

(1)[1]連接電路時，為了保護電路，開關應斷開；

[2]由電路圖知，閉合開關前，滑動變阻器接入電路的阻值最大，即滑片P應置于b端；

(2)[3]電流表無示數，說明電路中發生了斷路，電壓表等于電源電壓，則與電壓表并聯的電阻絲斷路；

(3)[4]根據題意知道，導體的材料和溫度是相同的；若要探究電阻與導體長度的關系，需使橫截面積相同，則需選擇1、2、3（或4、5、6或7、8、9）進行比較；

(4)[5]由于導體的電阻與多個因素有關，所以，實驗探究過程中用到了控制變量法。