Question

15．小明和小華做“探究導(dǎo)體電阻的大小與長(zhǎng)度關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)，他們準(zhǔn)備在如圖所示電路的A、B兩點(diǎn)間接入待研究的電阻絲，電源電壓恒定，忽略燈絲電阻隨溫度變化的影響：
（1）實(shí)驗(yàn)中他們將通過(guò)觀察電流表的示數(shù)變化或燈泡的亮暗來(lái)比較燈絲電阻的大小．
（2）正確選擇電阻絲后，他們將所選擇的電阻絲分別接入A、B兩點(diǎn)間．閉合開關(guān)，實(shí)驗(yàn)中兩次電流表的指針均有偏轉(zhuǎn)，但第二次的示數(shù)小于第一次的示數(shù)，說(shuō)明第二次接入電路的電阻絲的電阻大（選填“大”或“小”），同時(shí)小華發(fā)現(xiàn)第二次實(shí)驗(yàn)中燈泡不亮，你認(rèn)為的原因是燈的實(shí)際功率太�。�
（3）以上判斷電阻大小的方法在初中物理中經(jīng)常用到，以下描述中能體現(xiàn)這種方法的是C
A、水壓使水管中形成水流，類似的電壓使電路中形成電流
B、根據(jù)物質(zhì)在常態(tài)下的形狀和體積是否固定，可以將物質(zhì)分為三態(tài)
C、通過(guò)觀察鼓面上跳動(dòng)的紙屑，可以知道發(fā)聲的物體在振動(dòng)
D、研究滑動(dòng)摩擦力與壓力大小的關(guān)系，應(yīng)控制接觸面的粗糙程度相同
（4）科學(xué)研究表明：在導(dǎo)體的材料、截面積和溫度相同的條件下，導(dǎo)體的電阻與長(zhǎng)度成正比關(guān)系．你認(rèn)為他們用上述的方案能否得到這個(gè)結(jié)論？請(qǐng)用歐姆定律加以解釋．

Answer 1

分析 （1）電源電壓不變、燈泡電阻不變，接入電路的電阻不同，電路中電流變化，燈泡亮度不同，可觀察電流表示數(shù)變化或燈泡的亮暗來(lái)比較電阻的大�。�
（2）在電壓一定的情況下，電路電阻越大，電路電流越小，反之電路電阻越小，電路電流越大，根據(jù)電路電流的大小可以判斷電阻阻值的大�。�
（3）導(dǎo)體電阻的大小是通過(guò)電流的大小來(lái)反映的，這在物理學(xué)中稱之為“轉(zhuǎn)換法”；分析各選項(xiàng)所用的實(shí)驗(yàn)方法，然后答題．
（4）要根據(jù)歐姆定律I=$\frac{U}{R}$，當(dāng)電壓相同時(shí)，導(dǎo)體中的電流與電阻成反比，在電路圖中，導(dǎo)體與燈泡串聯(lián)，所以當(dāng)換接導(dǎo)體時(shí)，導(dǎo)體兩端的電壓也會(huì)發(fā)生變化．

解答 解：
（1）不同的電阻絲電阻不同，將電阻絲分別接入A、B間時(shí)，電路電流不同、燈泡的亮度不同，可觀察電流表的示數(shù)變化或燈泡的亮暗來(lái)比較電阻絲電阻的大�。�
（2）電源電壓一定，電路電阻越大，電路電流越小，第二次實(shí)驗(yàn)時(shí)電流表示數(shù)小于第一次實(shí)驗(yàn)時(shí)電流表的示數(shù)，說(shuō)明第二次接入電路的電阻絲的阻值較大；
燈泡的亮度由燈泡的實(shí)際功率決定，燈泡越暗，燈泡的實(shí)際功率越��；
（3）判斷電阻大小的方法是轉(zhuǎn)換法；
A、水壓使水管中形成水流，類似地，電壓使電路中形成電流，應(yīng)用了類比法；
B、根據(jù)物質(zhì)在常態(tài)下的形狀和體積是否固定，可將物質(zhì)分為三態(tài)，應(yīng)用了歸納法；
C、通過(guò)觀察木塊被運(yùn)動(dòng)物體撞后移動(dòng)距離的大小，可比較運(yùn)動(dòng)物體動(dòng)能的大小，應(yīng)用了轉(zhuǎn)換法；
D．研究滑動(dòng)摩擦力大小與壓力大小的關(guān)系，應(yīng)控制接觸面粗糙程度相同，應(yīng)用了控制變量法；故選C．
（4）根據(jù)歐姆定律，在電壓一定的條件下，通過(guò)導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體的電阻成反比；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(dǎo)體的電阻與長(zhǎng)度的比例關(guān)系；
故答案為：
（1）電流表的示數(shù)變化或燈泡的亮暗；
（2）大；燈的實(shí)際功率太��；
（3）C；
（4）不能；根據(jù)歐姆定律，在電壓一定的條件下，通過(guò)導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體的電阻成反比，此方案不能控制電阻絲兩端的電壓保持不變．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了影響導(dǎo)體電阻大小的因素；該題探究的過(guò)程中用到了兩種物理學(xué)方法：一是控制變量法，二是轉(zhuǎn)換法．同時(shí)涉及到了歐姆定律公式的應(yīng)用．