Question

11．某同學(xué)在總結(jié)所做的物理探究實驗時發(fā)現(xiàn)了如下規(guī)律：

（1）當(dāng)要研究的物理量與多個因素有關(guān)時，都要采用控制變量法．為了研究導(dǎo)體的電阻與導(dǎo)體長度的關(guān)系，應(yīng)選用材料、橫截面積相同，長度不相同的導(dǎo)線；為了研究通電導(dǎo)體在磁場中受力方向與磁場方向的關(guān)系，應(yīng)采取的操作方法是保持電流方向一定，改變磁場方向．
（2）當(dāng)要研究的物理量不易直接測量時，可以用轉(zhuǎn)換法把它們間接表示出來．如圖1的實驗是通過觀察小磁針的偏轉(zhuǎn)，間接的知道導(dǎo)線周圍有磁場產(chǎn)生；圖2的實驗是通過觀察馬德堡半球，間接的證明大氣壓的存在．
（3）有些實驗裝置經(jīng)過適當(dāng)?shù)母倪M(jìn)還可以進(jìn)行其它的探究實驗．圖3中如果再增加一個滑動變阻器，我們就可以探究電流產(chǎn)生的熱量與電流大小的關(guān)系了．

Answer 1

分析 （1）影響電阻大小的因素有電阻的材料、導(dǎo)體的長度和導(dǎo)體的橫截面積，當(dāng)研究導(dǎo)體的電阻與導(dǎo)體長度的關(guān)系，應(yīng)采取控制變量法進(jìn)行分析，即應(yīng)控制導(dǎo)體的橫截面積和材料相同；通電導(dǎo)體在磁場中受力方向的影響因素有：電流方向和磁場方向；
（2）磁場的基本性質(zhì)是對放入其中的磁體存在力的作用；空氣由于受重力和具有流動性，在豎直方向和水平方向都有壓強(qiáng)；
（3）在電阻和通電時間一定時，通過導(dǎo)體的電流產(chǎn)生的熱量與電流的平方成正比．

解答 解：
（1）為了研究導(dǎo)體的電阻與導(dǎo)體長度的關(guān)系，則需保證材料和橫截面積都相同，只有長度不同；
要研究通電導(dǎo)體在磁場中受力方向與磁場方向的關(guān)系，應(yīng)保持電流方向一定，改變磁場方向；
（2）通電導(dǎo)線周圍有無磁場不能直接觀察，但小磁針偏轉(zhuǎn)可以直接觀察，所以通過小磁針的偏轉(zhuǎn)，間接的知道導(dǎo)線周圍有磁場產(chǎn)生；
馬德堡半球?qū)嶒炞钤缱C明了大氣壓的存在，所以通過觀察馬德堡半球，可以證明大氣壓的存在；
（3）由圖知，此實驗探究的是電流產(chǎn)生熱量與電阻大小的關(guān)系，如果在電路中串聯(lián)一個滑動變阻器，通過改變滑片位置改變電路電流，則可以探究熱量與電流大小的關(guān)系．
故答案為：
（1）材料、橫截面積相同，長度不相同；保持電流方向一定，改變磁場方向；
（2）小磁針的偏轉(zhuǎn)；馬德堡半球；
（3）滑動變阻器．

點評 此題考查的是控制變量法和轉(zhuǎn)換法在物理實驗中的具體應(yīng)用，屬于基本技能和方法的考查．