题目内容

某物理兴趣小组做“探究导体电阻大小与导体长度的关系”实验．他们在如图16所示电路中的A、B两点间接入待研究的电阻丝，电源电压恒定．忽略电阻丝电阻随温度变化的影响，待用电阻丝的规格如下表．
序号材料长度横截面积
1 炭钢合金丝 L S
2 镍铬合金丝 2L S
3 镍铬合金丝 L 2S
4 镍铬合金丝 2L 2S
（1）他们应选择序号为的两根电阻丝来研究；
（2）实验中，两次电流表指针均有偏转，但第二次的示数小于第一次的示数，说明第二次接入电路的电阻丝的阻值较（选填“大”或“小”）；
（3）从表中所给电阻丝的规格看，还可以用这些电阻丝来做另一个探究实验，即探究导体电阻大小与导体的关系，这次你应该选择序号为两根电阻丝来做实验．
（4）物理研究方法有多种，如等效代替法、类比法、控制变量法；本实验中运用了两种研究方法，一是法；二是转换法，就是用通过流过导体的电流大小来表示电阻的大小．

解：（1）要探究导体电阻大小与导体长度的关系，根据控制变量法的思路，应该选择材料和横截面积都相同的两根电阻丝．从表格中可知，序号3和序号4的材料、横截面积都相同，所以应选择序号3与序号4的两根电阻丝来研究；
（2）第二次的示数小于第一次的示数，表明第二次的电流小于第一次的电流，说明第二次接入电路的电阻丝的阻值大于第一次接入电路的电阻丝的阻值；
（3）从表中所给电阻丝的规格看，不能探究电阻与材料的关系，因为要探究电阻与材料的关系，必须保证两根电阻丝的长度和横截面积都相同，而表格中序号2、3、4没有一个和序号1的长度、横截面积都相同；从表中所给电阻丝的规格看，可以探究电阻与横截面积的关系，要探究电阻与横截面积的关系，必须保证两根电阻丝的材料和长度都相同，序号2和4的材料、长度都相同，只有横截面积不同．
（4）影响电阻大小的因素有多个，物理学中对于多因素的问题，常常采用控制变量法，把多因素的问题变成多个单因素的问题，分别加以研究，最后再综合解决；
故答案为：（1）3与4；（2）大；（3）横截面积；2与4；（4）控制变量．
分析：（1）要探究导体电阻大小与导体长度的关系，应该选择除了长度以外其余的因素都相同的两根电阻丝；
（2）电压一定时，导体中的电流与导体的电阻成反比；
（3）电阻大小决定于导体的材料、长度和横截面积．要探究电阻与材料的关系，必须保证两根电阻丝的长度和横截面积都相同；要探究电阻与横截面积的关系，必须保证两根电阻丝的材料和长度都相同；
（4）把多因素的问题变成多个单因素的问题，分别加以研究，最后再综合解决，这种方法叫控制变量法．
点评：本题主要考查影响电阻大小的因素以及学生对控制变量法的掌握，是一道比较好的实验探究题．