Question

小明同学认为同种材料的金属，其导电性能只与材料粗细有关，而与材料长度无关．现有金属材料甲和金属材料乙制成的各种不同规格的金属丝，规格如表所示．请你设计一个实验证明金属的导电性能与长度有关，从而否定小明的观点．

代码	材料	长度/m	横截面积/m2
A	金属甲	1	0.1
B	金属甲	0.5	0.1
C	金属乙	1	0.1
D	金属乙	1	0.2

（1）实验中应选取的金属丝分别是：______（只需填字母代号）．
（2）画出实验电路图（用““表示金属丝）
（3）简述实验步骤及实验现象．

Answer 1

解：（1）实验中要研究金属的导电性能与长度有关时，应控制其材料、横截面积相同，长度不同的金属进行实验，根据表中数据可知，只有AB符合要求．
（2）将两根金属丝并联，分别用开关控制两条支路；电流表串联在干路中，如下图所示：

（3）①先闭合开关S₁，然后读出电流表的示数为I₁；
②断开S₁，闭合S₂，然后读出电流表的示数I₂；
③比较I₁与I₂的关系，如果I₁≠I₂，说明两根金属丝的导线性能不同．
故答案为：（1）AB．
分析：（1）导体电阻的大小受其材料、长度、横截面积以及温度的影响，根据表中提供的规格，结合实验要求，运用控制变量法，可选择符合要求的金属丝进行实验．
（2）使两根金属丝并联，并且分别用开关控制各支路，电流表串联在干路中．
（3）根据电阻起阻碍电流的作用设计实验步骤．
点评：本题的关键是理解和运用控制变量法来对实验器材进行选择，明确影响导体电阻大小的因素有哪些．