Question

13．某实验小组采用如图所示的电路来探究电阻的大小与哪些因素有关，他们记录了实验器材料相关的数据

导体编号	A	B	C	D
长度/m	2.0	2.0	2.0	1.0
横截面积/mm2	1.2	1.2	2.4	1.2
材料	镍铬丝	锰铜丝	镍铬丝	镍铬丝

（1）实验中通过比较电流表示数的大小从而比较各导体电阻的大小．
（2）要探究导体电阻大小与长度是否有关，应选用A和D两根导体；
（3）选用A和C两根导体来做实验，可以探究导体电阻大小与横截面积是否有关．
（4）把A导体单独接入3V的电路中时，闭合开关后，发现电流表示数为1.5A，则A导体的电阻为2Ω，如图把它接入1.5V的电路中，它的电阻为2Ω．

Answer 1

分析 （1）实验中采用转换法，通过观察电流表的示数来比较电阻的大小；
（2）（3）电阻的大小在不考虑温度的前提下，有三个决定因素：材料、长度、横截面积．因此要研究电阻的大小与每一个因素的具体关系时，要用到控制变量法．即，研究电阻的大小与哪个因素有关，就要让这个因素变化，其余的因素都相同，去做对比实验．根据这个思路可以解决此题；
（4）根据欧姆定律计算A导体的电阻，然后根据影响电阻大小的因素，分析电阻的变化．

解答 解：
（1）电阻大小的变化不能直接看出，实验中通过观察电流表的示数来比较电阻的大小；
（2）要探究电阻的大小与长度的关系，根据控制变量法的思路，要选取这样两根导线具有以下特征：材料、横截面积都相同，只有长度不同．由此结合表中给出的，只四根导线有A、D符合要求，故应选用：A和D；
（3）A和C两根导体的材料、长度都相同，只有横截面积不同，可以探究电阻的大小与横截面积的关系；
（4）A导体的电阻为：R=$\frac{U}{I}$=$\frac{3V}{1.5A}$=2Ω；把A导体接入1.5V的电路中，A导体的材料、长度、横截面积都不变，所以它的电阻保持不变，仍为2Ω．
故答案为：
（1）电流表示数；（2）A；D；（3）横截面积；（4）2Ω；2Ω．

点评 探究导体电阻的决定因素，由于电阻的大小与多个物理量有关，因此探究时，要用到控制变量法．在探究性的实验题中，若要探究的物理量与多个因素有关，都要用到控制变量法：如探究液体蒸发快慢与哪些因素有关；电磁铁的磁性强弱与哪些因素有关；导体电流与电压、电阻的关系时等等．