Question

某实验小组在“探究影响导体电阻大小的因素”实验中．（规格不同的导体有若干）

（1）小明最初设计了如图甲所示电路．小明分析后发现无法判断a、b两点间导体 电阻的大小，聪明的你将如何帮他解决这一问题，你的方法是

 

．
（2）小红设计了如图乙所示的电路，当她将一段导体接入a、b两点间并闭合开关后发现灯不亮，经检查电路无断路、短路故障，你认为灯不亮的原因是

 

．
（3）小丽设计了如图丙所示电路，该电路中灯泡的作用有哪些？
①

 

（写出一条即可）．
（4）“科学研究表明：在导体的材料、横截面积和温度相同的条件下，导体电阻的大小与长度成正比”．大家认真分析后认为三个电路都不能验证这一结论，最后在老师的指导下，大家一致认为，只要把小丽设计的电路中的灯泡改为

 

，其作用是

 

．

Answer 1

分析：（1）为判断a、b两点间导体电阻的大小，应观察电流表的示数变化，故应该串联一个电流表；
（2）如果a、b间电阻太大，灯泡与电阻串联，灯的分压太小，远小于额定电压，所以灯不亮．
（3）灯泡的接入，增大了电路电阻，使电路电流不至于太大，对电路起保护作用，另外，通过灯的亮度也可知电路电流的变化．
（4）小丽的设计不能达到实验目的，因为当改变电阻长度时，电路总电阻变了，ab间的电压也变了，无法由欧姆定律判断电阻的大小变化，所以应把小丽设计的电路中的灯泡改为滑动变阻器；

解答：解：（1）为判断a、b两点间导体电阻的大小，应知道流过的电流大小，所以应串联一个电流表，注意观察电流表的示数变化即可．
（2）灯泡与电阻串联，电路无任何故障，但灯不亮，是因为电路中ab间电阻太大，远大于灯的电阻，灯的分压太小，灯两端的电压远小于灯的额定电压，故灯不亮．
（3）灯泡与电阻串联，一方面增大了电路电阻，使电路中的电流不至于过大，对电路起保护作用；另一方面，通过灯泡的亮暗变化，也可以粗略反应电路电流的变化．
（4）小丽的设计不能达到实验目的，因为当改变电阻长度时，电路总电阻变了，ab间的电压也变了，无法由欧姆定律判断电阻的大小变化，所以应把小丽设计的电路中的灯泡改为滑动变阻器；让其控制ab两端的电压不变．
故答案为：（1）在电路中串联一个电流表；（2）ab间电阻太大，灯泡两端的实际电压远小于额定电压；（3）保护电路；（4）滑动变阻器；控制ab两端电压不变．

点评：本题通过“探究影响导体电阻大小的因素”实验，考查了学生分析电路的能力，以及应用欧姆定律分析问题解决问题的能力，难度较大．