Question

【題目】在“探究導體的電阻跟哪些因素有關”的實驗中：

甲同學的猜想是：電阻可能與導體的材料有關。

乙同學的猜想是：電阻可能與導體的長度有關。

丙同學的猜想是：電阻可能與導體的橫截面積有關。

（1）現有金屬材料甲和金屬材料乙制成的各種不同規格的金屬絲，規格如上表。選用導線A和B進行實驗，可以探究_______（選填“甲”“乙”或“丙”）同學的猜想。要想探究甲同學的猜想應該選用_____（選上面表格中導線的字母代號）兩根導線進行實驗。

（2）小明設計了如圖甲所示電路．為判斷a、b兩點間導線電阻的大小，小明應注意觀察______________，具體指明該方案存在的不足：___________________。

（3）小紅設計了如圖乙所示的電路，當她將一段導線接入a、b兩點間并閉合開關后發現燈不亮，經檢查電路無斷路、短路故障，你認為燈不亮的原因是_______________，

（4）小剛設計了如圖丙所示電路，該電路中燈泡的作用有哪些？

①__________________________；②___________________________。

（5）小剛想用圖丙的電路驗證 “在電壓相同時，流過導體的電流跟電阻成反比”，于是選用了幾個阻值不同的定值電阻分別先后接入a、b兩點間。你認為小剛的方案是否可行?請加以解釋？________ ，_________。

Answer 1

【答案】 丙 B、C 電流表示數的變化；若ab間導線電阻太小，使電流過大會燒毀電流表和電源 ab間導線電阻太大，比燈泡的電阻大得多。 由燈泡亮度可直觀比較阻值大小 限流 防止燒毀電流表和電源 不可行 ab間的電阻改變時，其兩端的電壓會改變，不能保證電壓相同

【解析】（1）導線A和B的長度和材料都相同，而橫截面積不同，需要運用控制變量法。因為A、B導線的長度和材料均相同，而橫截面積不同，因此選用導線A和B進行實驗，可以探究丙同學的猜想；要探究甲同學的猜想，根據控制變量法的思路，應該控制導體的長度、橫截面積都不變，因此應該選擇導線B和C；

（2）為判斷a、b兩點間導體電阻的大小，應知道流過電阻的電流大小，所以應注意觀察電流表的示數變化，該電路的最大缺點是沒有保護電阻，當ab間電阻太小時，可導致電路中電流過大，燒壞電路中的元件；

（3）根據題意知道，燈泡與電阻串聯，電路無任何故障，但燈不亮，應是因為電路中ab間導線電阻太大，比燈泡的電阻大得多，造成燈的分壓太小，燈兩端的電壓遠小于燈的額定電壓，故燈不亮；

（4）圖乙所示的電路，燈泡與電阻串聯，一方面增大了電路電阻，對對電路起保護作用，防止燒毀電流表和電源；另一方面，通過燈泡的亮暗變化，也可以可直觀比較阻值大小；

（5）圖丙的電路，由電路中電流表可以讀出流經電阻的電流大小，電阻與燈串聯，當電路電阻一定時，電阻兩端的電壓也一定，由歐姆定律I=U/R，可求出電阻R=U/I，按照設計的電路，當ab間電阻長度變化時，ab間電阻也發生了變化，電路電流變了，從而ab間的電壓U也變了，由R=U/I，不能判斷電阻大小的變化，從而達不到實驗目的。