Question

16．在探究影響導體電阻大小的因素是，小明作出了如下猜想：導體的電阻可能與a導體的長度有關、b導體的橫截面積有關、c導體的材料有關．實驗室提供了4根電阻絲，其規格、材料如表所示．

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

（1）如圖1所示的電路中，連接電路是開關應斷開（“閉合”或“斷開”），連接好電路后，在M、N之間分別接上不同的電阻絲，則通過觀察電流表的示數來比較導體電阻的大小；
（2）為了驗證上述猜想a，應該選用編號AB兩根電阻絲分別接入電路進行實驗；
（3）為了驗證上述猜想b，應該選用編號AC兩根電阻絲分別接入電路進行實驗；
（4）分別將A和D兩電阻絲接入圖甲電路中M、N兩點間，電流表示數不相同，由此，初步得到的結論是：當長度和橫截面積相同時，導體電阻跟材料有關．
（5）為了進一步探究電阻是否受溫度的影響，按圖2所示．接通電路后，用酒精燈給電阻絲緩慢加熱，觀察加熱前后電流表的示數，發現示數變小了，由此現象可得出結論：隨著溫度的升高，電阻絲的電阻增大．

Answer 1

分析 （1）為保護電路，連接電路時開關應處于斷開狀態；
電流表串聯在電路中，電源電壓一定，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判斷導體電阻大小．
（2）（3）（4）影響導體電阻大小的因素：導體的材料、長度和橫截面積，在研究電阻與其中某個因素的關系時，要采用控制變量法的思想，要研究導體的電阻大小與一個量之間的關系，需要保持其它量不變．
（5）根據實驗現象觀察電流表示數的變化，由于電源電壓不變，再根據R=$\frac{U}{I}$即可分析出電阻隨溫度升高如何變化．

解答 解：
（1）為避免誤操作引起短路現象，連接電路時要求開關斷開；在M、N之間分別接上不同的導體，可通過觀察電流表示數來比較導體電阻的大小．
（2）要驗證導體的電阻與導體的長度有關，應控制導體材料與橫截面積相同而長度不同，由表中數據可知，應選編號為A、B的兩根電阻絲進行實驗．
（3）要驗證導體的電阻與導體的橫截面積有關，應控制導體材料與長度相同而橫截面積不同，由表中數據可知，應選編號為A、C的兩根電阻絲進行實驗．
（4）分別將A和D兩電阻絲接入電路中M、N兩點間，電流表示數不相同，由于此時導體的長度、橫截面積都相同，但材料不同，因此可得到的結論：當長度和橫截面積相同時，導體電阻跟材料有關．
（5）通過如圖所示的實驗可以觀察到燈泡的亮度變暗，電流表示數減小，
電源電壓不變，由R=$\frac{U}{I}$可得，電阻絲的電阻變大；故此實驗說明隨著溫度的升高，電阻絲的電阻增大．
故答案為：（1）斷開；電流表的示數；（2）AB；（3）AC；（4）長度；材料；（5）隨著溫度的升高，電阻絲的電阻增大．

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．