Question

小張在探究導體電阻與長度的關系實驗時，器材有：6V蓄電池、電壓表（0-3V，0-15V）、滑動變阻器（50Ω 1.5A）、開關各一個，導電性能較差的鎳鉻合金線MN（電阻較大），刻度尺一把，導線若干．他設計連接了如圖所示電路．
（1）連接電路時，滑動變阻器的滑片要滑到______端（選填“A”或“B”）．在實驗中小張同學記錄了下表一組實驗數據，請你分析表中實驗數據，得出導體兩端的電壓與長度的定量關系是______．

實驗次數	1	2	3	4	5
電壓表兩端間鎳鉻合金線的長度（厘米）	10	20	30	40	50
電壓表的讀數（伏特）	0.2	0.4	0.6	0.8	1.0

而小張認為由這些實驗數據就可以得到導體電阻與導體長度成正比的結論．請你為他說明理由______
（2）實驗中接入滑動變阻器的作用除了保護電路外還有______．

Answer 1

【答案】分析：（1）在連接電路的過程中，要注意兩個問題：開關要處于斷開狀態；滑動變阻器位于最大阻值處．
利用表中的數據發現導體兩端的電壓隨著導體接入電路的長度的變化而變化，根據其大小的具體變化關系，能夠得到導體兩端的電壓與導體長度的變化關系．
利用歐姆定律，得到導體的電阻與導體兩端電壓的關系，以電壓為橋梁，從而將導體的電阻與導體的長度聯系在一起．從而得到電阻與長度的關系．
（2）滑動變阻器的作用：一是保護電路，二是多次測量．
解答：解：（1）在連接滑動變阻器時，為了保護電路，要使滑片P位于滑動變阻器的最大阻值處，即B端；
由表中的數據可知，當導體的長度由10厘米增加到20厘米時，長度變為原來的二倍，同時發現其對應的電壓由0.2V變為0.4V，也變為原來的二倍．同理，長度變為原來的三倍時，電壓也變為原來的三倍．由此可得結論：導體兩端的電壓與導體的長度成正比．
根據歐姆定律可知，導體的兩端的電壓與導體的電阻成正比；由表中的數據可知，導體兩端的電壓與導體的長度成正比，由此可知導體的電阻與導體的長度成正比．
（2）實驗中接入滑動變阻器的作用除了保護電路外還有多次測量的作用．
答案為：（1）B；導體兩端的電壓與導體的長度成正比；根據歐姆定律可知，導體的兩端的電壓與導體的電阻成正比，而在其他因素相同的情況下，導體的電阻與長度成正比．
（2）多次測量．
點評：根據控制變量法的思路，在探究物理量與某個因素的關系，就要保證這個因素要不同，其他的因素都要相同．同時注意滑動變阻器的作用．