Question

（2007?崇文區(qū)一模）小明和小華做“探究導體電阻大小與長度關系”的實驗．他們準備在圖的A、B兩點間接入待研究的電阻絲，電源兩端電壓保持不變，忽略燈絲電阻隨溫度變化的影響，電阻絲的規(guī)格如下表：

序號	材料	長度	橫截面積
1	錳銅合金絲	L	S
2	鎳鉻合金絲	L	S
3	鎳鉻合金絲	L	2S
4	鎳鉻合金絲	2L	S

（l）他們應選擇序號為

2和4

的兩根電阻絲來探究．
（2）正確選擇后，他們將所選電阻絲分別接入A、B兩點間，閉合開關，通過觀察燈泡的亮暗或電流表的示數(shù)來比較電阻絲電阻的大�。畬嶒炛�，兩次電流表指針均有偏轉，但第二次的示數(shù)小于第一次的示數(shù)，說明第二次接入電路的電阻絲的阻值

較大

（“較大”或“較小”）．
（3）科學研究表明：在導體的材料、橫截面積和溫度相同的條件下，導體電阻的大小與長度成正比．你認為他們用上述（2）中的方案能否得到這個結論？請用歐姆定律加以解釋．
（4）若電流表損壞，換用一只電壓表，仍然利用上述器材來探究導體電阻的大小與長度是否成正比，請畫出一個能反映該實驗原理的電路圖．（電阻絲用電阻符號表示，導線根數(shù)不限．）

Answer 1

分析：（1）若忽略溫度對電阻的影響，要探究電阻和長度的關系，應保持導體的材料和橫截面積相同，長度不同；
（2）總電壓相同，若電路中的電阻越大，此時電路中的電流越小；
（3）要根據(jù)歐姆定律I=

U

R

，當電壓相同時，導體中的電流與電阻成反比，在電路圖中，導體與燈泡串聯(lián)，所以當換接導體時，導體兩端的電壓也會發(fā)生變化；
（4）若用電壓表，則可使電流相同，根據(jù)U=IR，導體兩端的電壓會跟導體的電阻成正比，組成串聯(lián)電路即可．

解答：解：（1）2、4兩組數(shù)據(jù)，導體的測量、橫截面積相同，長度不同，可以探究導體電阻與長度的關系；
（2）電源電壓不變，第二次的電流小，則說明第二次電路中接入的電阻較大；
（3）根據(jù)歐姆定律，在電壓一定的條件下，通過導體的電流與導體的電阻成反比．（2）中的方案燈泡與電阻絲串聯(lián)，不能控制電阻絲兩端的電壓保持不變，因此不能研究導體的電阻與長度的比例關系；
（4）可將兩段電阻絲串聯(lián)，通過的電流相等，可根據(jù)U=IR，根據(jù)電壓的關系得出電阻的關系，電路圖如圖所示：
．
故答案為：
（1）2和4；
（2）較大；
（3）不能．根據(jù)歐姆定律，在電壓一定的條件下，通過導體的電流與導體的電阻成反比．（2）中的方案不能控制電阻絲兩端的電壓保持不變；
（4）見上圖．

點評：本題考查了影響導體電阻大小的因素；該題探究的過程中用到了兩種物理學方法：一是控制變量法，二是轉換法．同時涉及到了歐姆定律公式的應用．