Question

小芳同学想用如图所示装置探究“决定导体电阻大小的因素”．小芳设计了如图电路．
（1）在连接电路时发现，还缺少一个元件，她应该在电路中再接入的元件是______．
（2）为粗略判断a、b两点间导体电阻的大小，可观察______．
（3）另有甲、乙两位同学分别对小芳的电路作了如下的改进：甲把灯泡更换为电流表；乙在原电路中串联接入电流表．你认为______同学的改进更好一些，理由是______．
（4）小芳做出了如下猜想：
猜想①：在温度不变时，导体的电阻与导体的材料有关；
猜想②：在温度不变时，导体的电阻与导体的长度有关；
猜想③：在温度不变时，导体的电阻与导体的横截面积有关．
供她选择的导体如下表所示，请完成下列填空（只填序号）：

序号	材料	长度/m	横截面积/mm2
A	镍铬合金	0.8	0.5
B	锰铜	0.8	1
C	锰铜	0.8	0.5
D	锰铜	1.2	0.5

要验证猜想①，小芳同学应选择的两段导体是______；
要验证猜想②，小芳同学应选择的两段导体是______；
要验证猜想③，小芳同学应选择的两段导体是______．

Answer 1

解：（1）缺少电路的基本组成元件：开关；
（2）因为通过灯泡的电流越大，灯泡越亮，因此a、b间的电阻越大，电路中的电流越小，灯泡的越暗；反之，灯泡越亮；故根据灯泡的亮度反映a、b间电阻的大小；
（3）将灯泡换为电流表，a、b间的电阻决定电路中的电流，因此，当a、b间电阻过小时，电流会过大，电源可能会被烧坏；在原电路中串联一个电流表，可以起到保护电路的作用．因此乙同学的方案更好，可以起到保护电路的作用．
（4）猜想①认为在温度不变时，导体的电阻与导体的材料有关，所以在探究时，应使长度和横截面积相同，而导体的材料不同，A和C长度都是0.8m，横截面积都是0.5mm²，只有材料不同．所以利用A、C可以探究电阻与材料之间的关系．
②猜想②认为在温度不变时，导体的电阻与导体的长度有关，所以应该控制材料和横截面积不变，改变长度．C、D所用的材料都是锰铜，横截面积都是0.5mm²，而长度不同．所以利用C、D可以探究电阻与长度之间的关系．
③猜想③是在温度不变时，导体的电阻与导体的横被面积有关，所以在探究时，要保持材料和长度相同，横截面积不同．B和C材料都是锰铜，长度都是0.8m，只有横截面积不同，所以可以利用B、C来探究电阻与横截面积的关系．
故答案为：（1）开关；
（2）灯泡的亮度；
（3）乙；能保护电路．
（4）A、C；C、D；B、C．
分析：（1）电路的组成包括：电源、开关、用电器和导线；
（2）根据电阻是阻碍电流大小的因素，而与其串联的灯泡通过灯泡的明暗程度可以反映电流的大小进行分析；
（3）电路的总电阻越大，电路中的电流会越小，电路以及电路中的各元件越安全，因此根据保护电路的思路进行分析．
（4）影响导体电阻大小的因素：导体的材料、长度和横截面积．要研究导体的电阻大小与一个量之间的关系，需要保持其它量不变．
点评：此题是探究影响导体电阻大小的因素，题目中给出了三个猜想，认为电阻分别与导体的材料、长度和横截面积有关，所以在探究时，要注意应用控制变量法．此题主要考查了学生对控制变量法的应用，在研究中一定要注意控制的量和改变的量．