Question

【題目】小明和小華做“探究導(dǎo)體電阻大小與長(zhǎng)度關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)．他們準(zhǔn)備在右下圖中的A、B兩點(diǎn)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(hào)為__________．的兩根電阻絲來(lái)探究；

(2)正確選擇后．他們將所選電阻絲分別接入A、B兩點(diǎn)間，閉合開(kāi)關(guān)，通過(guò)觀察燈泡的亮度或電流表的示數(shù)來(lái)比較電阻絲電阻的大小．實(shí)驗(yàn)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(shuō)明第二次接入電路的電阻絲的阻值______ (填“較大”或“較小”)．同時(shí)小華發(fā)現(xiàn)第二次實(shí)驗(yàn)，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(lèi)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(guò)觀察木塊被運(yùn)動(dòng)物體撞后移動(dòng)距離的大小，可比較運(yùn)動(dòng)物體動(dòng)能的大小

D．研究滑動(dòng)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(zhǎng)度成正比。你認(rèn)為他們用上述(2)中的方案能否得到這個(gè)結(jié)論？請(qǐng)用歐姆定律加以解釋_____。

(5)若電流表?yè)p壞，換用一只電壓表，仍然利用上述器材來(lái)探究導(dǎo)體電阻的大小與長(zhǎng)度是否成正比，請(qǐng)畫(huà)出一個(gè)能反映該實(shí)驗(yàn)原理的電路圖______．(電阻絲用電阻符號(hào)表示，導(dǎo)線根數(shù)不限)

Answer 1

【答案】2和4 較大 通過(guò)燈泡的電流較小，燈泡的實(shí)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(guò)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(zhǎng)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?yàn)楫?dāng)導(dǎo)體兩端的電壓一定時(shí)，通過(guò)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(shuō)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(guò)燈泡的電流較小，燈泡的實(shí)際功率太小；

(3)由于導(dǎo)體電阻的大小是通過(guò)電流的大小來(lái)反映的，這在物理學(xué)中稱(chēng)之為“轉(zhuǎn)換法”。而A屬于“類(lèi)比法”，B 中沒(méi)有運(yùn)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(guò)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(zhǎng)度改變時(shí)，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?yàn)楹雎詿艚z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(shí)，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(huì)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(zhǎng)度是否成正比。電路圖如下：