Question

小芳同學想用如圖所示裝置探究“決定導體電阻大小的因素”．小芳設計了如圖電路．
（1）在連接電路時發現，還缺少一個元件，她應該在電路中再接入的元件是

開關

．
（2）為粗略判斷a、b兩點間導體電阻的大小，可觀察

燈泡的亮度

．
（3）另有甲、乙兩位同學分別對小芳的電路作了如下的改進：甲把燈泡更換為電流表；乙在原電路中串聯接入電流表．你認為

乙

同學的改進更好一些，理由是

能保護電路

．
（4）小芳做出了如下猜想：
猜想①：在溫度不變時，導體的電阻與導體的材料有關；
猜想②：在溫度不變時，導體的電阻與導體的長度有關；
猜想③：在溫度不變時，導體的電阻與導體的橫截面積有關．
供她選擇的導體如下表所示，請完成下列填空（只填序號）：

序號	材料	長度/m	橫截面積/mm2
A	鎳鉻合金	0.8	0.5
B	錳銅	0.8	1
C	錳銅	0.8	0.5
D	錳銅	1.2	0.5

要驗證猜想①，小芳同學應選擇的兩段導體是

A、C

；
要驗證猜想②，小芳同學應選擇的兩段導體是

C、D

；
要驗證猜想③，小芳同學應選擇的兩段導體是

B、C

．

Answer 1

分析：（1）電路的組成包括：電源、開關、用電器和導線；
（2）根據電阻是阻礙電流大小的因素，而與其串聯的燈泡通過燈泡的明暗程度可以反映電流的大小進行分析；
（3）電路的總電阻越大，電路中的電流會越小，電路以及電路中的各元件越安全，因此根據保護電路的思路進行分析．
（4）影響導體電阻大小的因素：導體的材料、長度和橫截面積．要研究導體的電阻大小與一個量之間的關系，需要保持其它量不變．

解答：解：（1）缺少電路的基本組成元件：開關；
（2）因為通過燈泡的電流越大，燈泡越亮，因此a、b間的電阻越大，電路中的電流越小，燈泡的越暗；反之，燈泡越亮；故根據燈泡的亮度反映a、b間電阻的大小；
（3）將燈泡換為電流表，a、b間的電阻決定電路中的電流，因此，當a、b間電阻過小時，電流會過大，電源可能會被燒壞；在原電路中串聯一個電流表，可以起到保護電路的作用．因此乙同學的方案更好，可以起到保護電路的作用．
（4）猜想①認為在溫度不變時，導體的電阻與導體的材料有關，所以在探究時，應使長度和橫截面積相同，而導體的材料不同，A和C長度都是0.8m，橫截面積都是0.5mm²，只有材料不同．所以利用A、C可以探究電阻與材料之間的關系．
②猜想②認為在溫度不變時，導體的電阻與導體的長度有關，所以應該控制材料和橫截面積不變，改變長度．C、D所用的材料都是錳銅，橫截面積都是0.5mm²，而長度不同．所以利用C、D可以探究電阻與長度之間的關系．
③猜想③是在溫度不變時，導體的電阻與導體的橫被面積有關，所以在探究時，要保持材料和長度相同，橫截面積不同．B和C材料都是錳銅，長度都是0.8m，只有橫截面積不同，所以可以利用B、C來探究電阻與橫截面積的關系．
故答案為：（1）開關；
（2）燈泡的亮度；
（3）乙；能保護電路．
（4）A、C；C、D；B、C．

點評：此題是探究影響導體電阻大小的因素，題目中給出了三個猜想，認為電阻分別與導體的材料、長度和橫截面積有關，所以在探究時，要注意應用控制變量法．此題主要考查了學生對控制變量法的應用，在研究中一定要注意控制的量和改變的量．