Question

8．為了探究決定導體電阻大小的因素，準備了表格中不同種類和規(guī)格的導體材料．欲將它們分別接入如圖1所示電路中的A、B兩點間進行實驗探究（通過調(diào)節(jié)滑動變阻器可以保證A、B間電壓恒定為1.8V）．

序號	材料種類	長度	橫截面積
1	鎳鉻合金絲	L	S
2	錳銅絲	L	S
3	鎳鉻合金絲	2L	S
4	鎳鉻合金絲	L	2S

（1）將如圖所示的實物電路圖2的連線補充完整．

（2）將序號為1號和2號導體材料分別接入電路中的A、B兩點間，測得通過2號的電流比1號的大，表明1號的電阻比2號的電阻大，由此可知導體的電阻跟導體的材料有關(guān)．
（3）為了驗證導體電阻的大小是否與導體的長度有關(guān)，應選用序號為1和3兩根電阻絲接入電路中．在此次實驗中電流表示數(shù)不同，由此初步得到結(jié)論：當導體的材料和橫截面積相同時，導體越長，電阻越大．
（4）有同學認為：在驗證導體電阻大小是否與導體的橫截面積有關(guān)時，可以用小燈泡代替電流表，通過小燈泡的亮度變化來判斷電阻絲的變化情況．老師指出：此實驗中，這種方法不可取，這是因為電源電壓一定時，所選電阻絲的阻值相差太小，燈泡亮度變化不明顯（填“明顯”或“不明顯”）．
（5）本次實驗中用到了物理學研究方法中的轉(zhuǎn)換法和控制變量法．
（6）最近幾年，我國城鄉(xiāng)許多地區(qū)，進行了輸電線路的改造，將原來細的鋁質(zhì)輸電線換成較粗的輸電線，這樣就減小了輸電線的電阻，從而可以減小輸電線上的電能損失．（填“增大”或“縮小”）．

Answer 1

分析 （1）滑動變阻器一上一下的接入電路，將電壓表并聯(lián)在AB兩端，因為電源電壓為3V，所以用0～3V量程；
（2）通過調(diào)節(jié)滑動變阻器可以保證A、B間電壓恒定為1.8V，根據(jù)通過導體電流的大小，確定導體電阻大小，再根據(jù)表中導體的特點，判斷導體電阻大小與什么有關(guān)．
（3）影響導體電阻大小的因素：導體的材料、長度和橫截面積，在研究電阻與其中某個因素的關(guān)系時，要采用控制變量法的思想，要研究導體的電阻大小與一個量之間的關(guān)系，需要保持其它量不變．
（4）電壓一定時，由P=$\frac{{U}^{2}}{R}$可知，導體電阻變化不大時，燈泡的功率變化不大，燈泡的亮暗變化不明顯，不能反映電阻變化情況．
（5）每一次只改變其中的某一個因素，而控制其余幾個因素不變，從而研究被改變的這個因素對事物影響，分別加以研究，最后再綜合解決，這種方法叫控制變量法．
（6）當材料和長度都一定時，導線的橫截面積越大，導線的電阻值就會越小，根據(jù)焦耳定律可分析減小電能損失的方法．

解答 解：（1）由電路圖可知，電壓表測量AB間的電壓，要將電壓表并聯(lián)在AB兩端，用小量程（0～3V），滑動變阻器一上一下的接入，如圖所示：

（2）AB間的電壓一定，知道通過2號的電流比1號的大，由I=$\frac{U}{R}$可知，1號的電阻比2號的電阻大，由此可知導體的電阻跟導體的材料有關(guān)；
（3）導體的電阻可能與導體的長度有關(guān)，應控制導體材料與橫截面積相同而長度不同，由表中數(shù)據(jù)可知，應選編號為1和2的兩根電阻絲進行實驗．由此初步得到結(jié)論：當導體的材料和橫截面積相同時，導體越長，電阻越大．
（4）電源電壓一定時，所選電阻絲的阻值相差太小，燈泡的亮度變化不明顯，因此不能根據(jù)燈泡亮度的變化來判斷接入的電阻絲的變化情況．
（5）影響導體電阻大小的因素：導體的材料、長度和橫截面積，在研究電阻與其中某個因素的關(guān)系時，要采用控制變量法的思想，要研究導體的電阻大小與一個量之間的關(guān)系，需要保持其它量不變．故本實驗應用到了控制變量法；
（6）行輸電線路的改造時，將原來細的鋁質(zhì)輸電線換成較粗的鋁質(zhì)輸電線，即在導體的材料、長度一定時，增大橫截面積，可以減小輸電線路的電阻；由Q=I²Rt可知，當電流、通電時間一定時，減小導線的電阻可以減小導線上產(chǎn)生的熱量，即減小了電能在輸送過程中的損耗．
故答案為：
（1）實物圖如圖所示；
（2）大；材料；
（3）1和3；導體越長，電阻越大；
（4）不明顯；
（5）控制變量；
（6）減小；減小．

點評 本題是一道實驗題，考查了影響導體對電流的阻礙作用與導體的長度和橫截面積的關(guān)系，解題時注意控制變量法的應用，分析實驗數(shù)據(jù)，根據(jù)導體條件的不同及對應的實驗數(shù)據(jù)的不同得出結(jié)論，是正確解題的前提與關(guān)鍵．