Question

16．小明学习过电阻这一节课后，感觉探究影响电阻大小的因素的实验探究设计太麻烦，于是他设计了一个电路（如图所示），一次就可以探究出来电阻与材料、长度、横截面积的关系．
（1）实验中电压表的示数越大，表示和该电压表并联的电阻阻值越大（选填“大”或“小”）．
（2）现有几根镍铬合金和锰铜合金丝，其规格如表所示．为了便于探究和分析，实验中要利用控制变量法，要求都相对金属丝a比较，因此电路图中金属丝a应选择表中的③（用编号表示），b、c、d应分别选表中的②④⑤（用编号表示）．

编号	材料	长度（m）	横截面积（mm2）
①	镍铬合金丝	0.8	0.8
②	镍铬合金丝	0.5	0.5
③	镍铬合金丝	0.3	0.5
④	镍铬合金丝	0.3	1.0
⑤	锰铜合金丝	0.3	0.5
⑥	锰铜合金丝	0.8	0.8

Answer 1

分析 （1）在此题中电阻的大小是通过电压表的示数来得知的，由串联电路的电流特点和欧姆定律判断导体两端电压和自身电阻大小的关系．
（2）影响导体电阻大小的因素：导体的长度、材料、横截面积；
因为导体的电阻与多个因素有关，所以要注意控制变量法在此实验中的应用．
探究导体电阻大小与材料的关系时，导体的长度、横截面积必须相同；探究导体电阻大小与长度的关系时，导体的材料、横截面积必须相同；探究导体电阻大小与横截面积的关系时，导体的材料、长度必须相同．

解答 解：（1）实验中，a、b、c、d四个电阻串联接入电路，由串联电路的电流关系可知，通过四个电阻的电流大小相等；由欧姆定律I=$\frac{U}{R}$可知，导体两端的电压越高（电压表示数越大），和电压表并联的电阻阻值越大；
（2）在分析时，可以从材料入手，应因为给出的材料只有两种，要探究导体电阻与材料之间的关系，可以选择①和⑥或选择③和⑤．若研究电阻与其它物理量之间的关系时，只能用镍铬合金丝，所以a只能选择①或③．而如果选择①时，在研究电阻与其它物理量之间的关系时，无法控制长度或横截面积不变，所以a只能选择③．
由上知，要研究电阻与材料的关系，要选择⑤；
若要研究电阻与长度的关系，则材料与横截面积应相同，而长度不同，所以应选②；
若要研究电阻与横截面积的关系，则应材料和长度相同，横截面积不变，所以应选④．
综上所述，所以a是③，bcd分别是②④⑤．
故答案为：（1）大；（2）③；②④⑤．

点评 探究影响电阻大小的因素时，设计实验方案要使用控制变量法，如探究电阻与长度的关系，应该选择材料相同和横截面积相同，长度不同的导体；观察实验现象时要使用转换法，将电阻的大小通过灯泡的亮暗、电流的大小或电压的大小来反映．