Question

小张在探究导体电阻与长度的关系实验  时，器材有：6伏蓄电池、电压表（0--3V，0--15V）、滑动变阻器（50Ω 1.5A）、开关各一个，导电性能较差的镍铬合金线MN（电阻较大），刻度尺一把，导线若干．
（1）右图是实验时没有连接完整的电路，请完成电路的连接．
（2）连接电路时，滑动变阻器的滑片要滑到______端（选填“A”或“B”），在实验中小张同学记录了下表一组实验数据，请你分析表中实验数据，得出导体两端的电压与长度的关系是______．
而小张认为由这些实验数据就可以得到导体电阻与导体长度成正比的结论．请你为他说明理由______．

实验次数	1	2	3	4	5
电压表两端间镍铬合金线的长度（厘米）	10	20	30	40	50
电压表（伏特）	0.2	0.4	0.6	0.8	1.0

Answer 1

【答案】分析：（1）要探究导体的电阻与长度的关系，结合题目中给出的实验器材，因此要研究的是镍铬合金线MN的电阻与其长度的关系，因此要将其接入电路，并且要改变能改变镍铬合金线MN的长度．由此可以确定电路图的连接方式．
（2）在连接电路的过程中，要注意两个问题：开关要处于断开状态；滑动变阻器位于最大阻值处．
利用表中的数据发现导体两端的电压随着导体接入电路的长度的变化而变化，根据其大小的具体变化关系，能够得到导体两端的电压与导体长度的变化关系．
利用欧姆定律，得到导体的电阻与导体两端电压的关系，以电压为桥梁，从而将导体的电阻与导体的长度联系在一起．从而得到电阻与长度的关系．
解答：解：（1）要探究镍铬合金线MN的电阻与长度的关系，就要改变其接入电路的长度．为了能够比较镍铬合金线MN接入电路中的长度不同时，其电阻的不同，所以还要将电压表与镍铬合金线MN并联．故连接电路图如下图所示：

（2）在连接滑动变阻器时，为了保护电路，要使滑片P位于滑动变阻器的最大阻值处．
由表中的数据可知，当导体的长度由10厘米增加到20厘米时，长度变为原来的二倍，同时发现其对应的电压由0.2V变为0.4V，也变为原来的二倍．同理，长度变为原来的三倍时，电压也变为原来的三倍．由此可得结论：导体两端的电压与导体的长度成正比．
根据欧姆定律可知，导体的两端的电压与导体的电阻成正比；由表中的数据可知，导体两端的电压与导体的长度成正比，由此可知导体的电阻与导体的长度成正比．
故答案为：（1）图见上图；
（2）B；导体两端的电压与导体的长度成正比；根据欧姆定律可知，导体的两端的电压与导体的电阻成正比，而在其他因素相同的情况下，导体的电阻与长度成正比．
点评：在此题中有两个难点：①在连接电路时，如何理解用电压表的示数变化来体现导体的电阻的变化．②以欧姆定律为桥梁将电阻与导体的长度联系在一起．这两个难点，考查了对所学知识的整合能力．