Question

某中学物理课外兴趣小组的同学想探究影响导体电阻大小的因素，他们想到出电影院时门越窄，通道越长则人流越难通过，由此猜想导体电阻的大小可能与导体的长度和横截面积有关，于是他们找来了同种材料制成的各种长度和横截面积的金属丝，并设计了图甲所示的电路．


（1）请你根据电路图，在图乙中用笔画线代替导线连接好实物电路．
（2）连接电路时，开关S应处于

断开

状态（选填“断开”或“闭合”）．闭合开关前滑动变阻器的滑片P应置于

b端

．
（3）经过测量，他们得到了下表所示的数据：

序号 物理量	1	2	3	4	5	6	7	8	9	…
长度L/m	2.0	4.0	6.0	2.0	4.0	6.0	2.0	4.0	6.0	…
横截面积S/mm2	1.0	1.0	1.0	2.0	2.0	2.0	4.0	4.0	4.0	…
电阻R/Ω	2.0	4.0	6.0	1.0	2.0	3.0	0.5	1.0	1.5	…

（a）比较表中的第l、2、3组数据，你能得到的结论是：

导体的材料、横截面积相同时，导体越长，电阻越大

；（b）分析表中数据如1、4、7或2、5、8或3、6、9，你还能得到的结论是

导体的材料、长度相同时，横截面积越大，电阻越小

．

Answer 1

分析：（1）连接实物图要根据电路图去连接．电压表可以在连接完其它电路原件后，最后连接．
（2）根据连接电路时应该注意的问题可以确定开关所处的状态以及滑动变阻器滑片P的位置．
（3）结论的得出要从选用器材的异同点，结合控制变量法的思想去突破．
（a）比较表中的第l、2、3组数据的材料、长度、横截面积的异同点，结合三者电阻的大小关系可得结论；
（b）比较电阻丝1、4、7或2、5、8或3、6、9的材料、长度、横截面积的异同点，结合三者电阻的大小关系．

解答：解：（1）将实物图按照电路图的连接情况一一对应连接，如右图．
（2）为了保护电路，开关要处于断开状态，滑动变阻器的滑片P要位于最大阻值处，由于此时滑片的左边的电阻接入电路，所以P要位于最右边的b点时的阻值最大．
（3）根据表中的数据，比较电阻丝1、2、3可看出，这些实验中的材料、横截面积相同，且越长的电阻越大，故得出结论：导体的材料、横截面积相同时，导体越长，电阻越大．
比较电阻丝1、4、7或2、5、8或3、6、9实验数据能看出，此时实验中导体的材料、长度相同，横截面积越大的电阻越小，故得出结论：导体的材料、长度相同时，横截面积越大，电阻越小．
故答案为：（1）答案如图  （2）断开；电阻最大值处 （或b端）；（3）（a）导体的材料、横截面积相同时，导体越长，电阻越大：（b）导体的材料、长度相同时，横截面积越大，电阻越小；

点评：知道电路连接时的注意事项，并能利用控制变量法进行分析是解决该题的关键．