Question

4．铅笔芯的主要成份是石墨．软硬程度不同的铅笔其用途是不同的，例如作画用6B软铅笔、写字用软硬适中的HB铅笔、制图用6H硬铅笔．其铅笔芯都是导体，小华猜想铅笔芯的电阻大小可能与其软硬程度有关，于是他选取了干电池、软硬程度不同的铅笔芯、小灯泡、开关、导线，设计实验对以上问题进行探究．如果你参与小华的探究活动，你认为：
（1）在如图中标出了制成铅笔的几种材料，通常情况下属于绝缘体的是A
A．木材、橡皮            B．石墨、金属
C．木材、金属            D．石墨、橡皮
（2）小华在选取软硬程度不同的铅笔芯同时，应考虑它们的长度和横截面积因素是相同的；
（3）如图所示，在考虑以上因素的基础上，若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，可确定乙图中铅笔芯的电阻大（选填“大”或“小”），说明铅笔芯的电阻与软硬程度有关（选填“有关”或“无关”）．
（4）小华想借助电阻箱用“替代法”较准确的测出铅笔芯的电阻．除了上述的器材和电阻箱外，他还选择的器材是电流表，他的做法是：将电流表串联（选填“串联”或“并联”）在刚才的电路中，闭合开关读出电流表的示数为I，然后用电阻箱代替铅笔芯，调节电阻箱，使电流表的示数仍为I，读出电阻箱的阻值就等于铅笔芯的电阻．

Answer 1

分析 （1）容易导电的物体为导体，有各种金属、人体、大地、石墨、酸碱盐的水溶液等；不容易导电的物体为绝缘体，如橡胶、塑料、玻璃等；
（2）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；
（3）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；
（4）根据电阻箱的原理利用等效替代法测量电阻的大小即可．

解答 解：
（1）制成铅笔的材料有木材、石墨、橡皮、金属，其中木材和橡皮属于绝缘体，石墨和金属属于导体，故选A；
（2）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；
（3）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乙图的较暗，则乙图的电流较小，可确定乙图中铅笔芯的电阻较大，说明铅笔芯的电阻与软硬程度有关．
（4）将电流表串联在刚才的电路中，闭合开关读出电流表的示数为I，然后用电阻箱代替铅笔芯，调节电阻箱，使电流表的示数仍为I，读出电阻箱的阻值就等于铅笔芯的电阻．

故答案为：（1）A；（2）长度；横截面积；（3）大；有关；（4）串联；使电流表的示数仍为I．

点评 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．