题目内容
4．
小张、小王两同学学习了电流、电压和电阻知识后，发现电流与水管中的水流相似、电压与水压差相似，小张同学提出：导体对电流的阻碍作用可能与水管对水流阻碍作用相似，随后小王同学便提出：导体的电阻可能跟导体的长度、横截面积有关．为了研究导体的电阻与哪些因素有关，他们设计了如图所示的电路，且在常温下选用手头拥有的长度、横截面积不同的铝丝接入电路的MN两点间，利用电流表和电压表测量后计算出阻值，将数据记录在表一、表二中．
表一 铝丝
| 实验序号 | 长度l（米） | 横截面积S（毫米2） | 电阻R（欧） |
| 1 | 0.1 | 0.1 | 0.028 |
| 2 | 0.2 | 0.4 | 0.014 |
| 3 | 0.45 | 0.3 | 0.042 |
| 实验序号 | 长度l（米） | 横截面积S（毫米2） | 电阻R（欧） |
| 4 | 0.1 | 0.2 | 0.014 |
| 5 | 0.2 | 0.2 | 0.028 |
| 6 | 0.3 | 0.2 | 0.042 |
（2）分析比较表二（选填“表一”或“表二”）的相关数据可得出的定量结论是：常温下，铝丝横截面积相同时，铝丝的电阻与长度成正比（选填“正”或“反”）．
（3）请进一步综合分析表一、表二的相关数据，并归纳得出结论．
（a）分析比较（1与5）、（2与4）或（3与6）的数据及相关条件，可得出的初步结论是：常温下，铝丝长度与横截面积的比值相同，电阻相同．
（b）分析比较（1与5）、（2与4）和（3与6）的数据及相关条件，可得出的初步结论是：常温下，铝丝长度与横截面积的比值不同，电阻不相同；铝丝长度与横截面积的比值越大，电阻越大．
（4）他们继续分析表一和表二的数据及相关条件，发现无法得到导体的电阻与材料的关系．为了进一步探究导体的电阻与材料的关系，需添加的器材为导体乙和导体丙．（选填“导体甲”、“导体乙”、“导体丙”）．
器材：
导体甲 长度为0.2米、横截面积为0.2毫米2的铝丝
导体乙 长度为0.2米、横截面积为0.4毫米2的镍铬合金丝
导体丙 长度为0.45米、横截面积为0.3毫米2的康铜丝．
分析 （1）分析1与4或2与5可知，它们的材料相同，长度相同，横截面积不同，电阻不同，分析导体横截面积与与电阻的关系，得出结论；
（2）影响电阻大小的因素是材料、长度、横截面积，根据控制变量法，要研究其中一个因素与电阻的关系，就必控制其他两个相同，分析表一和表二的数据结合控制变量法得到答案；
（3）①分析比较1与6、2与4或3与5的数据及相关条件与数据，可得出相关结论；
②分析比较1与6、2与4和3与5的数据及相关条件，根据导体条件的异同与实验数据的关系得出相关结论；
（4）要探究导体的电阻与材料的关系，需要控制长度和横截面积相同，选择材料不同的导体进行实验，根据数据选择合适的器材．
解答 解：
（1）从表中数据可知，1与4或2与5的材料相同，长度相同，横截面积不同，电阻不同，故而得到结论：常温下，导体的材料、长度相同，导体的横截面积越小，电阻越大；
（2）根据控制变量法，可知表二中的材料相同、横截面积相同，长度不同，可以探究长度与电阻大小的关系，从数据可知，长度越长，电阻越大，即常温下，导体的材料和横截面积相同时，导体的电阻与长度成正比；
（3）①从表中数据可知，1与5、2与4或3与6的电阻相同，比较发现它们的长度与横截面积的比值相同，故而得到结论：常温下，同种材料的导体，长度与横截面积的比值相同，电阻相同；
②从表中数据可知，1与5、2与4或3与6的长度与横截面积的比值越大，电阻越大，故而得到结论：常温下，同种材料的导体，长度与横截面积的比值越大，电阻越大；
（4）分析可知，导体乙的横截面积和长度与2的横截面积和长度相同，导体丙的横截面积和长度与3的横截面积和长度相同，材料不同，故可用来探究材料与电阻的关系；
故答案为：（1）大；
（2）表二；正；
（3）（a）比值；（b）铝丝长度与横截面积的比值不同，电阻不相同；铝丝长度与横截面积的比值越大，电阻越大；
（4）导体乙和导体丙．
点评 本题是一道实验题，解题时注意控制变量法的应用，分析实验数据，根据导体条件的不同及对应的实验数据的不同得出结论，是正确解题的前提与关键．
| A． | 做功冲程 | B． | 压缩冲程 | C． | 吸气冲程 | D． | 排气冲程 |
| A． | “早梅发高树，迥映楚天碧．朔吹飘夜香，繁露滋晚白”．说明分子在不停地做无规则运动 | |
| B． | “破镜难重圆”是因为固体分子间只存在着斥力 | |
| C． | 在空调房间吸烟时，会看到烟雾在空中弥漫，这是分子的无规则运动 | |
| D． | 原子核内质子所带的正电荷数和核外电子所带的负电荷数相等，所以平常物体不带电 |
李洋想用如图所示的器材，设计一个可以调节小灯泡亮度的电路．请你用笔画线代替导线，帮李洋把图中的器材连接起来． 
小明同学用易拉罐做小孔成像实验，他在空易拉罐底部的中央，用钉子戳一个小孔，将易拉罐的顶部剪去后，蒙上一层半透明纸．（1）小明把易拉罐正对着点燃的蜡烛（如图所示），则在半透明纸上会看到蜡烛的倒立（选填“正立”或“倒立”）的像，这现象可用光的直线传播知识解释．
（2）小明实验时发现小孔成像的大小会变化，于是他设计实验探究小孔所成像的大与哪些因素有关．他猜想所成像的大小可能与蜡烛到小孔的距离、物体的高度以及像到小孔的距离有关．于是他用同一支蜡烛实验，且保持蜡烛到小孔的距离不变，在多次改变小孔到半透明纸之间的距离时，他测出了像的高度（见下表）．
| 小孔到半透明纸的距离s/cm | 2.0 | 4.0 | 6.0 | 8.0 | 10.0 |
| 像的高度h/cm | 1.0 | 2.0 | 3.0 | 4.0 | 5.0 |
（3）通过实验，小明得到了正确的结论后很高兴．但他又想，像的大小会不会跟蜡烛离小孔的距离有关呢？在设计这个实验时小明应注意控制物体的高度、像到小孔的距离不变．
小明、小红和小亮在做“探究影响导体的电阻大小因素”实验时，做出了如下猜想．猜想一：导体的电阻可能与导体的长度有关．
猜想二：导体的电阻可能与导体的横截面积有关．
猜想三：导体的电阻可能与导体的材料有关．
实验室提供了4根电阻丝，其规格、材料如下表所示．
| 编号 | 材料 | 长度（m） | 横截面积（mm2） |
| A | 镍铬合金 | 0.25 | 1.0 |
| B | 镍铬合金 | 0.50 | 1.0 |
| C | 镍铬合金 | 0.25 | 2.0 |
| D | 锰铜合金 | 0.25 | 1.0 |
小明认为：电流表是多余的，只需观察灯泡的亮度就可以判断导体电阻的大小．
小红认为：灯泡是多余的，根据电流表示数的变化就可以判断导体电阻的大小．
小亮认为：灯泡和电流表同时使用更好，因为灯泡可以保护电路，从而防止烧坏电流表．
你赞同小亮（选填“小明”“小红”或“小亮”）的观点．
（2）为了验证猜想二，可依次把M、N跟A、C（选填“A、B、C、D”）的两端相连，闭合开关，记下电流表的示数，分析比较这两根电阻丝电阻的大小．
（3）依次把M、N跟电阻丝A、B的两端连接，闭合开关，电流表的示数不同，分析比较A、B两根电阻丝电阻的大小，可探究电阻跟导体的长度的关系，其结论是当材料和横截面积相同时，导体越长电阻越大．
（4）小丽在探究同样的课题时，手边只有一根电阻丝，那么，她利用这根电阻丝和上述电路，不能够完成猜想三（选填“一”“二”或“三”）的实验验证．
（5）以上方法在研究物理问题时经常用到，被称为控制变量法．下列4个实验中没有用到此方法的是C
A．探究电流与电压、电阻的关系实验
B．探究影响压力作用效果的因素实验
C．探究平面镜成像的特点实验
D．探究影响摩擦力大小的因素实验．
小红对冰加热，她根据冰熔化成水直到沸腾的过程的记录数据，绘制成如图所示的温度随时间变化的图象．图象中的BC段是冰的熔化过程，DE段是水的沸腾过程．
如图所示，在盛有水的烧杯中，将两支试管A、B插入烧杯的水中（试管未碰底）．A试管内的液体是下表中的某一种物质，B试管内的液体是水．当烧杯受到酒精灯持续加热后，A试管内的液体会沸腾起来，B试管内的水不能（选填“能”或“不能”）沸腾．根据给出的物质在标准大气压下的沸点，可判断A试管内的液体是酒精．
如图所示电路中，当S闭合后，为使两灯均能发光，则甲处接入电流表，乙处分别接入电压表．（“电流表”或“电压表”）