Question

14．如图1所示，是某实验小组的同学探究“导体的电阻跟哪些因素有关”时的实验装置，演示板上固定了四条金属电阻丝，A为锰铜线，B、C、D均为镍铬合金线，A、B、C长均为1m，D长为0.5m，S表示横截面积．

（1）该小组的同学提出了如下猜想：导体的电阻可能与导体的材料、长度、横截面积以及温度有关．为了验证导体的电阻是否与导体的横截面积有关，应依次把M、N跟B、C的两端连接，闭合开关，观察电流表的示数来分析比较这两根金属丝电阻的大小；依次把M、N跟B、D的两端连接，可探究电阻跟长度的关系，闭合开关，发现电流表示数不同，可得结论：同种材料、横截面积相同的导体，长度越长，电阻越大．
（2）为了探究温度对电阻的影响，他们对实验做了如图2所示的改进，观察到随着线圈的温度升高，灯泡渐渐变暗，电流表的示数变小，由此可知：金属导体的电阻随温度的升高而增大．

Answer 1

分析 （1）控制变量法的核心是要研究两导体电阻的大小与哪个因素有关，就要控制这两个因素不同，同时也要控制两导线其它因素相同；
电阻是阻碍电流大小的物理量，在相同条件下，通过的电流越小，电阻越大；然后根据两导线的异同点，结合控制变量法的思路可以确定探究的是电阻与哪个因素的关系．结论的得出要从条件中挖掘出电阻的不同是由哪个不同的条件引起的．
（2）要探究电阻与温度的关系，根据控制变量法的思路，就要让导体在其它因素不变的情况下，只改变导体的温度，然后确定电阻的变化．

解答 解：
（1）要验证导体的电阻是否与导体的横截面积有关，就要选用材料、长度都相同，横截面积不同的两导线作为实验器材．由题意可知B、C符合要求；闭合开关，记下电流表的示数，分析比较这两根金属丝电阻的大小；
因为B、D的材料、横截面积相同，而长度不同，把M、N跟B、D的两端连接；由此可知探究的是电阻与长度的关系，闭合开关，发现电流表示数不同，结论为：在导体材料和横截面积相同时，导体越长，电阻越大．
（2）当闭合开关，用酒精灯给线圈加热，会看到电流表示数变小，说明导体的电阻跟温度有关（线圈的温度升高，电阻变大）．
故答案为：（1）B、C；观察电流表的示数；长度；同种材料、横截面积相同的导体，长度越长，电阻越大；（2）小；增大．

点评 物理学中对于多因素的问题，常常采用控制变量的办法，把多因素的问题变成多个单因素的问题，分别加以研究，最后再综合解决，这种方法叫控制变量法，一定要掌握控制变量法．