Question

19．小雪小組通過實驗探究“電阻大小的影響因素”，所用器材如圖1所示，其中電源電壓 U恒定，忽略燈絲電阻變化．

（1）實驗中，小組同學通過電流表示數的大小來比較電阻的大小．
（2）同學們把四根電阻絲分別接入導電性檢測器的 M、N 之間（圖2中Φ表示直徑），利用電流表測出了每次實驗中的電流．完成測量后，將數據記錄在了表格中．小雪通過對數據及圖中信息的分析，得出電阻大小與導體長度的關系．請你寫出分析數據、得出結論過程．

IA/A	IB/A	IC/A	ID/A
0.20	0.18	0.12	0.24

（3）同學們得出結論后又找來一根電阻絲，組裝了亮度可調的小燈泡．開始時，同學們將兩個金屬滑環放在電阻絲的兩端，目的是使電阻絲接入電路中電阻最大，保護電路．為了使燈泡變亮，應如何操作保持左邊滑環不動，將右邊滑環向左調節（答案不唯一）．

Answer 1

分析 （1）實驗過程通過觀察電流表的示數判斷電阻的大小，這種研究問題的方法叫轉換法．
（2）導體的電阻與導體的長度、橫截面積、材料和溫度有關，當研究電阻與其中一個因素的關系時，應控制其它的因素不變；
（3）滑動變阻器與電燈是串聯，滑動變阻器在阻值最大處是為了保護電路；連入電路的電阻絲變短，電阻變小，電流變大，電燈變亮．

解答 解：（1）根據I=$\frac{U}{R}$可知：在電源的電壓不變時，導體電阻越大，電流表的示數越小；所以電阻的大小可通過電流的大小來反映的．
（2）要得出電阻大小與導體長度的關系，應控制導體的材料、橫截面積相同，改變導體的長度；
對比分析B、C 兩根電阻絲可知，兩根金屬絲都是鎳鉻絲，材料相同；直徑Φ_B=Φ_C=0.5mm，所以 S_B=S_C；且L_B＜L_C，故B、C 兩根電阻絲滿足實驗的要求；
由表可知 I_B=0.18A，I_C=0.12A，I_B＞I_C，所以 R_B＜R_C；
所以，當材料、橫截面積相同時，導體長度越長，導體電阻越大．
（3）開始時，同學們將兩個金屬滑環放在電阻絲的兩端，使電阻絲接入電路中電阻最大，起到保護電路的作用；
為了使燈泡變亮，應增大電路中的電流，減小電阻絲接入電路的阻值，減小接入電阻絲的長度，可保持左邊滑環不動，將右邊滑環向左調節．
故答案為：（1）電流表示數的大小；
（2）對比分析 B、C 兩根電阻絲兩根金屬絲都是鎳鉻絲，材料相同；直徑Φ_B=Φ_C=0.5mm，所以 S_B=S_C；且 L_B＜L_C，故B、C 兩根電阻絲滿足實驗的要求；
由表知 I_B=0.18A，I_C=0.12A，I_B＞I_C，所以 R_B＜R_C，
所以，當材料、橫截面積相同時，導體長度越長，導體電阻越大；
（3）使電阻絲接入電路中電阻最大，保護電路；保持左邊滑環不動，將右邊滑環向左調節（答案不唯一）．

點評 本題考查了影響導體電阻大小的因素，以及轉換法、控制變量法的理解和應用．