Question

【题目】小明和小华做“探究导体电阻大小与长度关系”的实验．他们准备在右下图中的A、B两点间接入待研究的电阻丝．电源电压恒定，忽略灯丝电阻随温度变化的影响．待用电阻丝的规格如下表：

(1)他们应选择序号为__________．的两根电阻丝来探究；

(2)正确选择后．他们将所选电阻丝分别接入A、B两点间，闭合开关，通过观察灯泡的亮度或电流表的示数来比较电阻丝电阻的大小．实验中，两次电流表指针均有偏转．但第二次的示数小于第一次的示数．说明第二次接入电路的电阻丝的阻值______ (填“较大”或“较小”)．同时小华发现第二次实验，小灯泡不亮，你认为原因是__________．

(3)以上(2)中判断电阻大笑关系的方法在初中物理中经常用到，以下描述中能体现这种方法的是（______）．

A．水压使水管中形成水流，类似地，电压使电路中形成电流

B．根据物质在常态下的形状和体积是否固定，可将物质分为三态

C．通过观察木块被运动物体撞后移动距离的大小，可比较运动物体动能的大小

D．研究滑动摩擦力大小与压力大小的关系，应控制接触面粗糙程度相同

(4)科学研究表明，在导体的材料、横截面积和温度相同的条件下，导体电阻的大小与长度成正比。你认为他们用上述(2)中的方案能否得到这个结论？请用欧姆定律加以解释_____。

(5)若电流表损坏，换用一只电压表，仍然利用上述器材来探究导体电阻的大小与长度是否成正比，请画出一个能反映该实验原理的电路图______．(电阻丝用电阻符号表示，导线根数不限)

Answer 1

【答案】2和4 较大 通过灯泡的电流较小，灯泡的实际功率太小 C 不能。根据欧姆定律，在电压一定的条件下，通过导体的电流与导体的电阻成反比，此方案不能控制电阻丝两端的电压一定

【解析】

(1)根据控制变量法的思路，要“探究导体电阻大小与长度关系”应控制导体的横截面积和材料相同，所以应该选择2和4两根导线都是镍铬合金；

(2)因为当导体两端的电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比，所以电流大的，电阻小，电流小的，电阻大，而由于第二次电流表的示数小于第一次的示数，说明第二次电流中电流小于第一次电路中电流，所以第二次接入电路的电阻丝的阻值较大。

第二次小灯泡不亮的原因可能是：通过灯泡的电流较小，灯泡的实际功率太小；

(3)由于导体电阻的大小是通过电流的大小来反映的，这在物理学中称之为“转换法”。而A属于“类比法”，B 中没有运用物理学方法，D属于“控制变量法”；C属于“转换法”。故选C；（4）不能。根据欧姆定律，在电压一定的条件下，通过导体的电流与导体的电阻成反比，此方案中电阻与灯泡串联，当电阻丝长度改变时，电路中的电阻改变，使电路中的电流改变，导致电阻丝两端的电压改变，即不能控制电阻丝两端的电压一定； (5)因为忽略灯丝电阻随温度变化的影响，所以灯泡即相当于一定值电阻，将不同的电阻丝接在AB之间，电压表跟电阻丝并联，当换用不同的电阻丝时，根据串联电路的分压规律，可知电压表的示数将会发生变化，比较前后电压表示数的变化即探究导体电阻的大小与长度是否成正比。电路图如下：