Question

【題目】學習了電流、電壓和電阻知識后，同學們發(fā)現(xiàn)電流與水管中的水流相似、電壓與水壓差相似．李明和同學們提出：導體對電流的阻礙作用可能與水管對水流的阻礙作用相似，所以影響導體電阻大小的因素，他們提出了以下猜想：
猜想一：（類比管道長短）導體電阻大小可能與導體的長度有關(guān)；
猜想二：（類比管道粗細）導體電阻的大小可能與導體的橫截面積有關(guān)．
于是他們從實驗室老師那兒借來了某合金材料制成的各種長度和橫截面積的電阻絲，并設(shè)計了如圖所示的電路．

（1）連接電路時，開關(guān)S應(yīng)處于狀態(tài)（選填“斷開”或“閉合”），閉合開關(guān)前滑動變阻器的滑片P應(yīng)置于（選填“a”或“b”）位置；
（2）閉合開關(guān)后，他們發(fā)現(xiàn)電流表無示數(shù)，但電壓表示數(shù)接近電源電壓，你判斷他們的電路出現(xiàn)的故障可能是 ．
（3）電路連接正確后，他們經(jīng)過認真測量，得到了下表所示的數(shù)據(jù)：
比較表中數(shù)據(jù)，要驗證他們的猜想一，可選哪三組數(shù)據(jù)做比較？；
比較表中數(shù)據(jù)，要驗證他們的猜想二，可選哪三組數(shù)據(jù)做比較？；
（4）本實驗采用的研究方法是；
（5）實驗結(jié)束后，細心的同學發(fā)現(xiàn)還有一個影響電阻的因素沒有研究，這個因素是；

物理量序號	1	2	3	4	5	6	7	8	9	…
長度L/m	2.0	4.0	6.0	2.0	4.0	6.0	2.0	4.0	6.0	…
橫截面S/mm2	1.0	1.0	1.0	2.0	2.0	2.0	4.0	4.0	4.0	…
電阻R/Ω	2.0	4.0	6.0	1.0	2.0	3.0	0.5	1.0	1.5	…

Answer 1

【答案】
（1）斷開；b
（2）電阻絲處斷路
（3）1、2、3（或4、5、6，或7、8、9）；1、4、7（或2、5、8，或3、6、9）
（4）控制變量法
（5）材料
【解析】解：（1）連接電路時，開關(guān)應(yīng)斷開；由電路圖知，閉合開關(guān)前，滑片應(yīng)置于b端，此時滑動變阻器接入電路的阻值最大；（2）電流表無示數(shù)，電路發(fā)生斷路，電壓表等于電源電壓，則與電壓表并聯(lián)的電阻絲斷路；（3）根據(jù)題意，導體的材料和溫度是相同的；
要探究電阻與導體長度的關(guān)系，需使橫截面積相同，則需選擇1、2、3（或4、5、6或7、8、9）進行比較；
要探究電阻與導體橫截面積的關(guān)系，需使導體的長度相同，則需選擇1、4、7（或2、5、8，或3、6、9）的數(shù)據(jù)進行比較；（4）由（3）分析知，實驗中用到了控制變量法；（5）由于導體的電阻大小與導體的材料、長度、橫截面積和溫度有關(guān)，通常情況下忽略溫度的影響，實驗中已經(jīng)探究了電阻與長度和橫截面積的關(guān)系，還未探究電阻與材料的關(guān)系．
所以答案是：（1）斷開；b；（2）電阻絲處斷路；（3）1、2、3（或4、5、6，或7、8、9）；1、4、7（或2、5、8，或3、6、9）；（4）控制變量法；（5）材料．
【考點精析】解答此題的關(guān)鍵在于理解影響電阻大小的因素的相關(guān)知識，掌握決定電阻大小的因素：導體的電阻是導體本身的一種性質(zhì)，它的大小決定于導體的：材料、長度、橫截面積和溫度．（電阻與加在導體兩端的電壓和通過的電流無關(guān)）．