Question

小明設計了如圖甲所示的電路圖，做“探究導體電阻大小與導體長度的關系”的實驗，在A、B間接入下表中待研究的電阻絲，電源電壓U恒定，忽略溫度對燈絲電阻的影響（電阻絲用電阻符號表示）：

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

（1）小明選擇序號為

2、4

的兩根電阻絲來探究導體電阻大小與導體長度的關系．
（2）他正確選擇后，將電阻絲分別接入A、B間，閉合開關，觀察燈泡的亮暗或電流表的示數來比較電阻絲電阻的大小．實驗中，兩次電流表指針均有偏轉，但第一次的示數大于第二次的示數，說明第

1

次接入的電阻 絲阻值較小．
（3）小明繼續用上述電源設計了圖乙所示的電路圖，來探究導體電阻大小與導體長度的關系．他選擇兩根電阻絲分別接入R₁、R₂所在位置．他只要通過比較

電壓表示數

就可以判斷R₁、R₂的阻值大小．

Answer 1

分析：（1）決定電阻大小的因素有材料、長度橫截面積．因此在探究導體決定因素時，要用到控制變量法．在探究導體的電阻與長度是否有關時，就要控制兩者的材料、橫截面積都相同，選取長度不同的兩根導線進行實驗．
（2）當電源電壓一定時，電路中的電阻越大，電路中的電流就越小，因此可以通過電流表的示數大小來確定導體電阻的大小．并且電流表的示數越大，電路中的電阻就越小．
（3）兩個電阻串聯，通過它們的電流相等，根據公式：U=IR，在電流I相同的情況下，導體的電阻R越大，導體兩端的電壓就越大．因此可以利用電壓表示數的大小可以確定導體阻值的大小．

解答：解：（1）要探究電阻與導體長度的關系，就要選取兩根材料和橫截面積都相同的導線進行實驗．由此可以確定應該選取導線2、4．
（2）這里用到了轉換的方法，利用電流表的示數來反應電路中電阻的大小．由于第一次電流表的示數較大，說明此時的電路對電流的阻礙作用較小，即電阻較小．
（3）電壓表分別測量的是導體R₁和R₂兩端的電壓，由于R₁和R₂串聯，所以通過它們的電流相等，根據公式U=IR可知，導體的電阻越大，導體中兩端的電壓就越大，因此可以利用電壓表的示數的大小來比較導體電阻的大小，這也是一種轉換的方法．
故答案為：（1）2、4；  （2）1；  （3）電壓表示數．

點評：（1）根據第三問的電路，可以總結出一個推論：在串聯電路中，電壓的分配與導體的電阻成正比．
（2）根據電阻兩端電壓的大小關系可以確定兩個串聯的電阻的大小關系．反過來，利用串聯的兩個電阻的大小關系，也可以比較電阻兩端的電壓大小關系．