Question

14．在探究影響導體電阻大小的因素時，小兵、小紅兩位同學作出了如下猜想：①導體的電阻與導體的長度有關；②導體的電阻與導體的橫截面積有關；③導體的電阻與導體的材料有關．實驗室提供了4根電阻絲，材料如表

編號	材料	長度/m	橫截面積/mm2
A	鎳鉻合金	0.5	0.1
B	鎳鉻合金	1.0	0.1
C	鎳鉻合金	0.5	0.2
D	錳銅合金	0.5	0.1

為了驗證上述猜想，他們設計了如圖所示的實驗電路．
（1）按照圖所示”探究影響導題電阻大小因素“的實驗電路，在M、N之間分別接上不同的導體，則通過觀察電流表示數（或小燈泡亮度）來比較導體電阻的大小；
（2）為了驗證上述猜想③，應該選用編號為A和D兩根電阻絲進行實驗；
（3）如果選用編號為A、C兩根電阻絲進行實驗，是為了驗證猜想②（填序號）；
（4）如果選用編號為A、B兩根電阻絲進行實驗，是為了驗證猜想①（填序號）．分別將A和B兩電阻絲接入電路中M、N兩點間時，電阻絲接入時電流表示數較大，由此，得到的結論是：材料和橫截面積一定時，導體越長電阻越大．
（5）以上探究問題的科學方法是采用了控制變量法．
（6）在最近幾年，我國城鄉許多地區進行了輸電線路的改造，將原來細的鋁質輸電線換成較粗的鋁質輸電線，這樣就減小了輸電線的電阻．（選填“增大”或“減小”）．

Answer 1

分析 （1）電流表串聯在電路中，導體電阻越大，電路電流越小，導體電阻越小，電路電流越大，可以通過電流表示數大小（或小燈泡亮度）判斷導體電阻大小；
（2）（3）（4）根據控制變量法的要求，根據實驗目的或實驗現象分析答題；
（5）只有要研究的那個因素不同，其余的其他的幾個因素相同，這種方法物理學上叫做控制變量法．
（6）影響電阻大小的因素有材料、長度和橫截面積，當材料和長度都一定時，導線的橫截面積越大，導線的電阻值就會越小．

解答 解：
（1）實驗中，在M、N之間分別接上不同的導體，則通過觀察電流表示數（或小燈泡亮度）來比較導體電阻的大小；
（2）要驗證猜想③：導體的電阻與導體的材料有關，應控制導體的長度與橫截面積相同，而材料不同，由表中數據可知，應選編號為A、D的兩根電阻絲進行實驗；
（3）由表中數據可知，A、C兩電阻絲的長度、材料相同而橫截面積不同，將A和C兩電阻絲接入電路中M、N兩點間，可驗證導體電阻跟橫截面積的關系，即猜想②；
（4）A、B兩電阻絲的材料、橫截面積相同而長度不同，將A和B兩電阻絲接入電路中M、N兩點間，可驗證導體電阻跟長度的關系，即猜想①；
電阻絲A接入時電流表示數較大，說明電阻絲A的電阻小，而電阻絲A的長度小于電阻絲B的長度，由此得到的結論是：材料和橫截面積一定時，導體越長電阻越大（或導體越短電阻越小）；
（5）導體的電阻與導體的材料、長度和橫截面積有關，探究影響電阻大小的因素時，需要運用控制變量法進行探究；
（6）細的鋁質輸電線換成較粗的鋁質輸電線，導線的橫截面積增大了，輸電線的電阻減小了，根據W_損=I²Rt可知，導線上損失的電能也就減小了，從而起到節能的效果．
故答案為：（1）電流表示數（或小燈泡亮度）；（2）A；D； （3）②；（4）①；材料和橫截面積一定時，導體越長電阻越大；（5）控制變量法；（6）減小．

點評 探究影響電阻大小的因素采用了控制變量法的思想，電阻大小的變化是通過電流表的示數變化體現的，這里采用了轉換法的思想．