Question

13．某實驗小組采用如圖所示的電路來探究電阻的大小與哪些因素有關，他們記錄了實驗器材料相關的數據

導體編號	A	B	C	D
長度/m	2.0	2.0	2.0	1.0
橫截面積/mm2	1.2	1.2	2.4	1.2
材料	鎳鉻絲	錳銅絲	鎳鉻絲	鎳鉻絲

（1）實驗中通過比較電流表示數的大小從而比較各導體電阻的大小．
（2）要探究導體電阻大小與長度是否有關，應選用A和D兩根導體；
（3）選用A和C兩根導體來做實驗，可以探究導體電阻大小與橫截面積是否有關．
（4）把A導體單獨接入3V的電路中時，閉合開關后，發現電流表示數為1.5A，則A導體的電阻為2Ω，如圖把它接入1.5V的電路中，它的電阻為2Ω．

Answer 1

分析 （1）實驗中采用轉換法，通過觀察電流表的示數來比較電阻的大小；
（2）（3）電阻的大小在不考慮溫度的前提下，有三個決定因素：材料、長度、橫截面積．因此要研究電阻的大小與每一個因素的具體關系時，要用到控制變量法．即，研究電阻的大小與哪個因素有關，就要讓這個因素變化，其余的因素都相同，去做對比實驗．根據這個思路可以解決此題；
（4）根據歐姆定律計算A導體的電阻，然后根據影響電阻大小的因素，分析電阻的變化．

解答 解：
（1）電阻大小的變化不能直接看出，實驗中通過觀察電流表的示數來比較電阻的大小；
（2）要探究電阻的大小與長度的關系，根據控制變量法的思路，要選取這樣兩根導線具有以下特征：材料、橫截面積都相同，只有長度不同．由此結合表中給出的，只四根導線有A、D符合要求，故應選用：A和D；
（3）A和C兩根導體的材料、長度都相同，只有橫截面積不同，可以探究電阻的大小與橫截面積的關系；
（4）A導體的電阻為：R=$\frac{U}{I}$=$\frac{3V}{1.5A}$=2Ω；把A導體接入1.5V的電路中，A導體的材料、長度、橫截面積都不變，所以它的電阻保持不變，仍為2Ω．
故答案為：
（1）電流表示數；（2）A；D；（3）橫截面積；（4）2Ω；2Ω．

點評 探究導體電阻的決定因素，由于電阻的大小與多個物理量有關，因此探究時，要用到控制變量法．在探究性的實驗題中，若要探究的物理量與多個因素有關，都要用到控制變量法：如探究液體蒸發快慢與哪些因素有關；電磁鐵的磁性強弱與哪些因素有關；導體電流與電壓、電阻的關系時等等．