Question

10．在研究电阻的大小与哪些因素有关时，小明猜想电阻与电压、电流有关，小李猜想电阻与导体的长度、横截面积有关．他们设计了如图所示的电路，选用同种材料制成的不同导体、若干节干电池及其他必要器材进行实验．
（1）在设计电路时，小明认为还需在M、N两端并联一个电压表才能正确测出导体两端的电压；小李认为干电池的电压是已知的，所以实验中不需要电压表；经讨论后他们达成了共识并完成了实验．你认为小李（选填“小明”或“小李”）的观点是错误的．
（2）两位同学正确连接电路，并将实验测得数据记录在表一、表二和表三中．

表一　　导体A 长度0.4米　横截面积0.3毫米2					表二　导体B 长度1.2米　横截面积0.3毫米2					表三　导体C 长度1.5米　横截面积0.3毫米2
实验序号	1	2	3		实验序号	4	5	6		实验序号	7	8	9
U（V）	1.2	2.4	3.6		U（V）	2.4	3.6	4.8		U（V）	1.5	3.0	4.5
I（A）	0.30	0.60	0.90		I（A）	0.20	0.30	0.40		I（A）	0.10	0.20	0.30

分析比较表一、表二、表三中的数据，可判断小明（选填“小明”或“小李”）的猜想是正确的．
分析比较表一和表二和表三中的数据，可初步得出：材料和横截面积相同的导体，长度越长，电阻越大．
（3）为了在表三的基础上继续研究导体的电阻与导体横截面积的关系，请你在表四中填写需选用这种材料制成的导体还需满足的条件．

表四
导体	长度 （米）	横截面积 （毫米2）
D
E

小明认为在后续实验中，D、E两端的电压必须与表三中的电压值相同；小李认为在后续实验中，通过D、E的电流必须与表三中的电流值相同．请你判断：小明的观点是错误的，小李的观点是错误的．（均选填“正确”或“错误”）

Answer 1

分析 （1）一节干电池的电压是1.5V，但在使用过程中，电流表和导线等会有一部分消耗；
（2）通过数据分析判断出对错，利用控制变量法分析得出结论；
（3）研究导体的电阻与导体横截面积的关系，需要控制材料相同，长度相同，结合数据完成表格；
（4）影响电阻大小的因素是材料、长度和横截面积，与导体两端电压和通过导体的电流无关．

解答 解：
（1）虽然干电池的电压是已知的，但电流表和导线会分担一部分电压，从而导致M、N两端电压小于电源电压，故小明的观点是正确的，小李的观点错误，只有通过电压表的测量才能正确测出导体两端的电压；
（2）①比较表一、表二、表三中的数据可知，在同一导体两端的电压增大时，通过导体的电流也增大，并且电压与电流的比值相等，说明导体的电阻与导体两端的电压和流过导体的电流无关，故小明的观点是错误的；
②比较表一、表二、表三中的数据可知，在材料和横截面积相同时，导体的长度越长，导体的电阻越大；
（3）表三中的导体C的长度是1.5m，横截面积是0.3毫米²，根据控制变量法，选择长度1.5m，横截面积不是0.3毫米²的即可，如下表：

表四
导体	长度（米）	横截面积（毫米2）
D	1.5	0.2
E	1.5	0.4

（4）影响电阻大小的因素是材料、长度和横截面积，与导体两端电压和通过导体的电流无关，故小明和小李的观点都是错误的．
故答案为：（1）小李；（2）小明；材料和横截面积相同的导体，长度越长，电阻越大；（3）如上表格；错误；错误．

点评 本题是一道实验探究题，探究影响导体电阻大小的因素，实验中应用了控制变量法，解题时要注意控制变量法的应用．