Question

铅笔芯主要成分是石墨，笔芯软硬程度不同的铅笔其用途不同，例如作图用6B软铅笔、写字用软硬适中的HB铅笔、制图用6H硬铅笔．铅笔芯是导体，张华同学猜想铅笔芯电阻大小可能与其软硬程度有关．张华选择干电池、软硬程度不同的铅笔芯、小灯泡、开关、导线，设计实验对这个问题进行了探究．
（1）张华同学选取软硬程度不同的铅笔芯进行研究时，应考虑到它们的______和______等因素是相同的；
（2）若图乙中铅笔芯的硬度比图甲中大，开关闭合后，张华根据观察到的小灯泡的亮度情况，可确定乙图中铅笔芯的电阻______（选填“大”或“小”），说明铅笔芯的电阻与软硬程度______（选填“有关”或“无关”）；
（3）张华想借助电阻箱，用“替代法”较准确的测出铅笔芯的电阻．除了上述器材和电阻箱外，还需必备的器材是：______；张华的做法是：用电阻箱替代图中的铅笔芯，调节电阻箱的电阻值，使______的大小与原来接铅笔芯时的大小相同，则电阻箱接入电路的阻值就是铅笔芯的电阻值．

Answer 1

解：（1）导体的电阻长度、材料、横截面积有关，在研究电阻跟铅笔的软硬关系时，采用控制变量法，保持长度、横截面积、材料一定，改变铅笔的硬度．
（2）乙图中铅笔芯的硬度比甲图中大，闭合开关后，小华观察灯泡的亮度变小，电流小，可确定乙图中铅笔芯的电阻大，说明铅笔芯的电阻与软硬程度有关．
（3）如图我们把电压表或电流表连接在电路中，测得电压表或电流表的示数，然后用电阻箱代替铅笔芯，调节电阻箱电阻的大小使电压表或电流表的示数和铅笔在电路中的电压表或电流表相同，铅笔芯的电阻和电阻箱的电阻相等．

故答案为：
（1）横截面积，长度；
（2）大，有关；
（3）电流表或电压表，电流或电压．
分析：（1）电阻大小的影响因素：长度、材料、横截面积．用控制变量法研究材料与电阻大小的关系时，一定要控制其它的因素不变，即横截面积和长度不变．
（2）用灯泡的亮暗反映电流的大小，用电流的大小反映电阻的大小；根据灯泡的亮暗即可判定电阻是否铅笔芯的软硬是否有关．
（3）根据电阻箱的原理利用等效替代法测量电阻的大小即可．
点评：知道影响电阻大小的因素是进行探究的前提，同时知道控制变量法的适用范围和原理．