Question

（1）某物理兴趣小组的同学为探究导体电阻与导体长度和横截面积之间的定量关系，设计了如图1所示的电路．
实验时他们将所选的两种金属丝接入电路1和2的位置，通过比较电压表的示数来比较电阻丝电阻的大小．现有几根康铜合金丝和镍铬合金丝，其规格如下表所示：

编号	材料	长度（m）	横截面积（mm2）
A	镍铬合金	0.3	0.5
B	镍铬合金	0.6	0.5
C	镍铬合金	0.3	1.0
D	康铜丝	0.3	0.5
E	康铜丝	0.3	1.0
F	康铜丝	0.8	0.8

①在探究导体电阻与导体长度之间的定量关系时，他们将编号为______两根金属丝对应接入电路1和2的位置，当发现电压表示数U₁：U₂接近______时，可以初步判定：在导体的材料和横截面积相同的条件下，导体的电阻与其长度成正比．
②在探究过程中，如果将编号为A和C两根金属丝接入电路1和2的位置，则他们想探究的是导体电阻与______之间的定量关系．
（2）为了探究影响电热的因素，实验室准备了两个装满煤油的烧瓶、两个带有橡皮塞的粗细均匀的相同玻璃管，两根不同阻值的电阻丝，以及滑动变阻器、开关、导线、电源等．两个实验小组根据提供的实验器材，分别设计了图2（甲、乙）所示的两个方案．
①这两个方案的共同点是：通过观察______知道电热的多少．
②甲方案探究的问题是：______．
③乙方案探究的问题是：______．
（3）用如图3所示的电路来测量未知电阻R_X的阻值，R阻值已知．请将实验过程补充完整：
a．对照电路图连接好电路，并将滑动变阻器的滑片滑至阻值最大处；
b．闭合开关，______；
c．断开开关，整理器材．

Answer 1

【答案】分析：（1）导体的电阻与导体的材料、长度和横截面积有关，要探究导体电阻与其中一个量之间的关系，需控制其他量不变；
（2）根据Q=I²Rt，电流通过导体产生的热量与电流的二次方成正比，与电阻成正比，与通电时间成正比；
在探究时，要用到控制变量法，同时掌握控制电流、电阻及通电时间的方法；
（3）掌握伏安法测电阻的方法，此实验中没有电流表，根据电压表和定值电阻得出电路中的电流，I=，然后根据R=计算出其电阻值．
解答：解：（1）①探究导体电阻与导体长度之间的定量关系，需控制导体的材料和横截面积相等，长度不同，应选择A和B；
根据串分压的知识，U₁：U₂=R₁：R₂，导体的电阻与其长度成正比，则电阻之比等于导体的长度之比等于1：2；
②A和C，材料相同，长度相同，横截面积不同，所以他们想探究的是导体电阻与横截面积的关系；
（2）①探究影响电热的因素的实验中，通过温度计的变化来知道电热的多少；
②由图甲知，两电阻串联，通过的电流相同，电阻不同，所以是为了探究电热与导体电阻的关系；
③乙图两电阻并联，两端的电压相同，通过的电流不同，可探究电功与电流的关系；
（3）连接好电路，闭合开关，适当调节滑动变阻器的阻值，读出两电压表的示数U₁、U₂，则可根据I=求出电流，并根据Rx=求出电阻．
故答案为：（1）①A、B；1：2；②横截面积；（2）①温度计示数的变化；②电热与导体电阻的关系；电功与电流的关系；
（3）移动滑片到适当位置，读出电压表V₁、V₂的示数U₁、U₂．
点评：此题通过实验探究影响电阻大小的因素，探究影响电热的因素及测量电阻的方法，在前两个探究实验中，均使用了控制变量法，同时注意（2）中转换法的使用；注意（3）中等效替代法的应用．