Question

某中學物理課外興趣小組的同學想探究影響導體電阻大小的因素，他們想到出電影院時門越窄，通道越長則人流越難通過，由此猜想導體電阻的大小可能與導體的長度和橫截面積有關，于是他們找來了同種材料制成的各種長度和橫截面積的金屬絲，并設計了圖甲所示的電路．


（1）請你根據電路圖，在圖乙中用筆畫線代替導線連接好實物電路．
（2）連接電路時，開關S應處于______狀態（選填“斷開”或“閉合”）．閉合開關前滑動變阻器的滑片P應置于______．
（3）經過測量，他們得到了下表所示的數據：

序號 物理量	1	2	3	4	5	6	7	8	9	…
長度L/m	2.0	4.0	6.0	2.0	4.0	6.0	2.0	4.0	6.0	…
橫截面積S/mm2	1.0	1.0	1.0	2.0	2.0	2.0	4.0	4.0	4.0	…
電阻R/Ω	2.0	4.0	6.0	1.0	2.0	3.0	0.5	1.0	1.5	…

（a）比較表中的第l、2、3組數據，你能得到的結論是：______；（b）分析表中數據如1、4、7或2、5、8或3、6、9，你還能得到的結論是______．

Answer 1

【答案】分析：（1）連接實物圖要根據電路圖去連接．電壓表可以在連接完其它電路原件后，最后連接．
（2）根據連接電路時應該注意的問題可以確定開關所處的狀態以及滑動變阻器滑片P的位置．
（3）結論的得出要從選用器材的異同點，結合控制變量法的思想去突破．
（a）比較表中的第l、2、3組數據的材料、長度、橫截面積的異同點，結合三者電阻的大小關系可得結論；
（b）比較電阻絲1、4、7或2、5、8或3、6、9的材料、長度、橫截面積的異同點，結合三者電阻的大小關系．
解答：解：（1）將實物圖按照電路圖的連接情況一一對應連接，如右圖．
（2）為了保護電路，開關要處于斷開狀態，滑動變阻器的滑片P要位于最大阻值處，由于此時滑片的左邊的電阻接入電路，所以P要位于最右邊的b點時的阻值最大．
（3）根據表中的數據，比較電阻絲1、2、3可看出，這些實驗中的材料、橫截面積相同，且越長的電阻越大，故得出結論：導體的材料、橫截面積相同時，導體越長，電阻越大．
比較電阻絲1、4、7或2、5、8或3、6、9實驗數據能看出，此時實驗中導體的材料、長度相同，橫截面積越大的電阻越小，故得出結論：導體的材料、長度相同時，橫截面積越大，電阻越小．
故答案為：（1）答案如圖  （2）斷開；電阻最大值處 （或b端）；（3）（a）導體的材料、橫截面積相同時，導體越長，電阻越大：（b）導體的材料、長度相同時，橫截面積越大，電阻越小；
點評：知道電路連接時的注意事項，并能利用控制變量法進行分析是解決該題的關鍵．