Question

鉛筆芯主要成分是石墨，筆芯軟硬程度不同的鉛筆其用途不同，例如作圖用6B軟鉛筆，寫字用軟硬適中的HB鉛筆，制圖用6H硬鉛筆．鉛筆芯是導體，小張同學猜想鉛筆芯電阻大小可能與其軟硬程度有關．小張選擇干電池、軟硬程度不同的鉛筆芯、小燈泡、開關、導線，設計實驗對這個問題進行了探究．
（1）小張同學選取軟硬程度不同的鉛筆芯進行研究時，應考慮到它們的

長度

和

橫截面積

因素是相同的；
（2）若圖乙中鉛筆芯的硬度比圖甲中大，開關閉合后，小張根據觀察到的小燈泡的亮度情況，可確定乙圖中鉛筆芯的電阻

大

（選填“大”或“小”）；
（3）小張想借助電阻箱，用“替代法”較準確的測出鉛筆芯的電阻．除了上述器材和電阻箱外，只需

電流表

就可以用替代法測出鉛筆芯的電阻了．請你簡要寫出用替代法測鉛筆芯電阻的方法：

將電流表串聯在剛才的電路中，閉合開關讀出電流表的示數為I，然后用電阻箱代替鉛筆芯，調節電阻箱，使電流表的示數仍為I，讀出電阻箱的阻值就等于鉛筆芯的電阻

．

Answer 1

分析：（1）電阻大小的影響因素：長度、材料、橫截面積．用控制變量法研究材料與電阻大小的關系時，一定要控制其它的因素不變，即橫截面積和長度不變．
（2）用燈泡的亮暗反映電流的大小，用電流的大小反映電阻的大小；根據燈泡的亮暗即可判定電阻是否鉛筆芯的軟硬是否有關．
（3）根據電阻箱的原理利用等效替代法測量電阻的大小即可．

解答：解：（1）導體的電阻長度、材料、橫截面積有關，在研究電阻跟鉛筆的軟硬關系時，采用控制變量法，保持長度、橫截面積、材料一定，改變鉛筆的硬度．
（2）乙圖中鉛筆芯的硬度比甲圖中大，閉合開關后，小張觀察燈泡的亮度變小，電流小，可確定乙圖中鉛筆芯的電阻大，說明鉛筆芯的電阻與軟硬程度有關．
（3）將電流表串聯在剛才的電路中，閉合開關讀出電流表的示數為I，然后用電阻箱代替鉛筆芯，調節電阻箱，使電流表的示數仍為I，讀出電阻箱的阻值就等于鉛筆芯的電阻．
故答案為：（1）長度；橫截面積；（2）大；（3）電流表；將電流表串聯在剛才的電路中，閉合開關讀出電流表的示數為I，然后用電阻箱代替鉛筆芯，調節電阻箱，使電流表的示數仍為I，讀出電阻箱的阻值就等于鉛筆芯的電阻．

點評：知道影響電阻大小的因素是進行探究的前提，同時知道控制變量法的適用范圍和原理．