Question

8．在“探究影响导体电阻大小的因素”实验中，小明设计了如图1所示电路．

（1）小明为粗略判断 a、b 两点间导体电阻的大小，可观察电路中灯泡的亮度．
（2）另有甲、乙两位同学分别对小明的电路作了如下的改进：甲把灯泡更换为电流表；乙在原电路中串联接入电流表．你认为乙（甲/乙）同学的改进好一些，理由是观察电流表示数比观察灯泡亮度更准确，同时保留灯泡可起到保护电路的作用．
如图2是小明实验时所采用的另一电路，a、b、c、d是四根合金丝，他用一只电压表分别测出了合金丝两端的电压，得到的一次实验部分数据如表所示．

导体	材料	长度	横截面积	电压表示数/V
a	镍铬	L	S	1.0
b	镍铬	2L	S	2.0
c	镍铬	L	2S	0.5
d	锰铜	L	S

（3）小明用的是铭牌为“20Ω 1A”滑动变阻器，“20Ω”表示滑动变阻器的阻值变化范围是0～20Ω，“1A”表示滑动变阻器允许通过的电流最大不得超过1A滑动变阻器滑片在电路中的作用是保护电路．
（4）为探究导体电阻与横截面积的关系，应比较合金丝a和c两端的电压，合金丝d两端电压如图3所示，示数为0.4V；
（5）分析表中数据可知，导体电阻的大小与导体的长度、导体的横截面积、导体的材料有关．

Answer 1

分析 （1）根据电阻是阻碍电流大小的因素，而与其串联的灯泡通过灯泡的明暗程度可以反映电流的大小进行分析；
（2）电路的总电阻越大，电路中的电流会越小，电路以及电路中的各元件越安全，因此根据保护电路的思路进行分析；
（3）滑动变阻器的电阻、电流均指最大电阻和允许通过的最大电流；
（4）探究电阻与横截面积的关系，应使电阻的横截面积不同，其它条件相同；
进行电压表的读数时，应注意其量程和分度值；
（5）导体电阻大小与导体的长度、材料、横截面积等因素有关．

解答 解：（1）因为通过灯泡的电流越大，灯泡越亮，因此a、b间的电阻越大，电路中的电流越小，灯泡的越暗；反之，灯泡越亮；故根据灯泡的亮度反映a、b间电阻的大小；
（2）将灯泡换为电流表，a、b间的电阻决定电路中的电流，因此，当a、b间电阻过小时，电流会过大，电路可能会被烧坏；
在原电路中串联一个电流表，不仅可以精确地观察到电流的变化，而且可以起到保护电路的作用．因此乙同学的方案更好．
（3）“20Ω”表示滑动变阻器的自动阻值为20Ω；
“1A”表示滑动变阻器允许通过的最大电流为1A；
滑动变阻器滑片在电路中具有保护电路和改变灯泡中电流的作用；
（4）要探究电阻与横截面积的关系，应使电阻的材料和长度相同，横截面积不同，所以应比较a和c两端的电压；
由图知，电压表的量程为0～3V，分度值为0.1V，示数为0.4V；
（5）由表格中数据知，导体电阻大小与导体的长度、材料、横截面积有关．
故答案为：（1）灯泡的亮度；（2）乙；观察电流表示数比观察灯泡亮度更准确，同时保留灯泡可起到保护电路的作用；
（3）滑动变阻器的阻值变化范围是0～20Ω；滑动变阻器允许通过的电流最大不得超过1A；保护电路；
（4）C；0.4；（5）导体的长度；导体的横截面积；导体的材料．

点评 本题是探究影响电阻大小的因素实验，考查了实验现象的分析及控制变量法的应用，难度不大．