Question

“探究导体电阻与导体长度、横截面积、材料”的实验电路如图1所示，a、b、c、d是四种不同的金属丝．

现有几种康铜合金丝和镍铬合金丝，其规格如下表所示．

编号	材料	长度（m）	横截面积（mm2）
A	镍铬合金	0.8	0.8
B	镍铬合金	0.5	0.5
C	镍铬合金	0.3	0.5
D	镍铬合金	0.3	1.0
E	康铜丝	0.3	0.5
F	康铜丝	0.8	0.8

（1）电路图中四种金属丝应分别选上表中的______（用编号表示）．
（2）某学生对实验数据分析归纳出：电路图中四种金属丝的电阻R与长度L、横截面积S的关系可用比例式R∝L/S来表示（“∝”是正比符号）．你认为是否正确，为什么？
（3）在交流与合作时，有位学生提出用图示2的电路，只要将图中P端分别和1、2、3、4相接，读出电流，利用电流跟电阻成反比的关系，也能探究出导体电阻与其影响因素的定量关系，请你对其作出评价．（提示：如可行，请说明好在哪，如不行，请说出问题所在）

Answer 1

【答案】分析：（1）要研究导体的电阻与导体长度、横截面积、材料三者之间的关系，而要求选取四根导线，根据控制变量法的思路，可以确定选取的导线．
（2）根据导体的电阻与材料、长度、横截面积三者有关，而答案只告诉了与长度和横截面积的关系，没有涉及材料，可以确定这个结论是错误的．
（3）在图1中，实际上是利用在串联电路中（I相同）导体两端的电压与导体的电阻成正比，通过电压表示数的大小来反映电阻大小的．
要利用图2装置来探究，要利用电流跟电阻成反比的关系，首先要保证导体两端的电压不变，因此确定选择开关的位置改变时，这四根导线两端的电压是否相等是确定这种方案是否可行的依据．
解答：解：（1）要探究导体的电阻与材料、长度、横截面积三者的关系，就要求选取的四根导线中：有两根材料、横截面积相同、长度不同，用以探究电阻大小与长度的关系（BC满足条件）；有两根材料、长度相同，横截面积不同，用以探究导体的电阻与横截面积的关系（CD满足条件）；还要有两根长度、横截面积相同，材料不同，用以探究导体的电阻和材料的关系（CE满足条件）．
综上分析故选：BCDE．
（2）导体的电阻不仅与导体的长度成正比，与横截面积成反比，还与导体的材料有关，而这四根电阻丝中有一根其材料与其它三根不同，因此该结论不正确．
（3）当通过导体的电流相同时，根据欧姆定律可知，导体两端的电压与导体中的电流成正比，可以利用电压表的示数来反映导体电阻的大小．
根据欧姆定律可得：当导体两端的电压一定时，导体中的电流与导体的电阻成反比．因此要用电流表来反映电阻的大小，首先要保证导体两端的电压相等．
而在图2所示的电路中，当选择开关在不同位置时，不同的电阻丝接入电路．
不同电阻丝的阻值不同，导致了电路的总电阻不同，从而电路中的电流也不相同，滑动变阻器两端的电压也随之变化；
而电源电压不变，所以根据串联电路中电压的特点可知：电阻丝两端的电压等于电源电压减去滑动变阻器两端的电压，由于滑动变阻器两端的电压的变化，可以确定电阻丝两端的电压发生变化，因此该装置没有满足电压不变这一前提条件，所以这个电路不可行．
故答案为：（1）BCDE；（2）不正确；因为它们不是同种材料；（3）不能；实验过程中无法保证每次金属丝两端的电压不变．
点评：电阻的大小有三个因素决定，因此探究电阻与决定因素的关系时，要用到控制变量法，而导线的选取也正是以这个思路为依据进行选择．