Question

15．在探究“导体的电阻跟哪些因素有关”的问题时，老师引导学生作了如下的猜想：
猜想1：导体的电阻可能跟导体的横截面积有关；
猜想2：导体的电阻可能跟导体的长度有关；
猜想3：导体的电阻可能跟导体的材料有关．
图中是他们进行实验探究的器材，演示板上固定了四条金属电阻丝，abcd四条电阻丝的情况如下：
a、b、c三条长度均是1m，d的长度是0.5m；
a、b的横截面积相同，材料不同；
a、c的材料相同，但c的横截面积大于a；
a、d的材料和横截面积都相同．
（1）在探究电阻跟横截面积的关系时，可依次把M、N跟a、c的两端连接，闭合开关，记下电流表的示数，分析比较这两根金属丝电阻的大小．
（2）依次把M、N跟a、d的两端连接，闭合开关，记下电流表的示数，分析比较a、d两根金属丝电阻的大小，可探究电阻跟长度的关系．其结论是：在材料、横截面积一定时，导体越长，电阻越大．
（3）以上方法在研究物理问题时经常用到，被称为控制变量法．试根据学过的物理知识再列出两例用这种方法研究的问题：
①影响浮力大小的因素；②影响动能大小的因素．

Answer 1

分析 （1）控制变量法的核心是要研究两导体电阻的大小与哪个因素有关，就要控制这两个因素不同，同时也要控制两导线其它因素相同；
（2）通过两导线的异同点，结合控制变量法的思路可以确定探究的是电阻与哪个因素的关系；
（3）研究一个物理量与其它多个物理量的关系时，要用到控制变量法，这是物理学中常用的一种方法．

解答 解：
（1）要研究电阻跟横截面积的关系，必须选取材料、长度都相同的两根导线，a、c材料相同且长度相同，但横截面积不同，所以应选择a、c；
（2）比较a、d两导线的异同点，可以发现，两者的材料、横截面积相同，而长度不同，由此可知探究的是电阻与导体长度的关系．结论为：在材料、横截面积一定时，长度越长，电阻越大；
（3）当一个物理量与多个因素有关时，在探究过程中要用到控制变量法，例如影响浮力大小的因素、影响蒸发快慢的因素、影响动能大小的因素、研究电流与电压、电阻的关系等等都用到了控制变量法．
故答案为：（1）a；c；（2）长度；在材料、横截面积一定时，导体越长，电阻越大；（3）①影响浮力大小的因素；②影响动能大小的因素．

点评 物理学中对于多因素的问题，常常采用控制因素的办法，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，这种方法叫控制变量法，一定要掌握控制变量法．