Question

16．小明學(xué)習(xí)過電阻這一節(jié)課后，感覺探究影響電阻大小的因素的實(shí)驗(yàn)探究設(shè)計(jì)太麻煩，于是他設(shè)計(jì)了一個(gè)電路（如圖所示），一次就可以探究出來電阻與材料、長度、橫截面積的關(guān)系．
（1）實(shí)驗(yàn)中電壓表的示數(shù)越大，表示和該電壓表并聯(lián)的電阻阻值越大（選填“大”或“小”）．
（2）現(xiàn)有幾根鎳鉻合金和錳銅合金絲，其規(guī)格如表所示．為了便于探究和分析，實(shí)驗(yàn)中要利用控制變量法，要求都相對(duì)金屬絲a比較，因此電路圖中金屬絲a應(yīng)選擇表中的③（用編號(hào)表示），b、c、d應(yīng)分別選表中的②④⑤（用編號(hào)表示）．

編號(hào)	材料	長度（m）	橫截面積（mm2）
①	鎳鉻合金絲	0.8	0.8
②	鎳鉻合金絲	0.5	0.5
③	鎳鉻合金絲	0.3	0.5
④	鎳鉻合金絲	0.3	1.0
⑤	錳銅合金絲	0.3	0.5
⑥	錳銅合金絲	0.8	0.8

Answer 1

分析 （1）在此題中電阻的大小是通過電壓表的示數(shù)來得知的，由串聯(lián)電路的電流特點(diǎn)和歐姆定律判斷導(dǎo)體兩端電壓和自身電阻大小的關(guān)系．
（2）影響導(dǎo)體電阻大小的因素：導(dǎo)體的長度、材料、橫截面積；
因?yàn)閷?dǎo)體的電阻與多個(gè)因素有關(guān)，所以要注意控制變量法在此實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用．
探究導(dǎo)體電阻大小與材料的關(guān)系時(shí)，導(dǎo)體的長度、橫截面積必須相同；探究導(dǎo)體電阻大小與長度的關(guān)系時(shí)，導(dǎo)體的材料、橫截面積必須相同；探究導(dǎo)體電阻大小與橫截面積的關(guān)系時(shí)，導(dǎo)體的材料、長度必須相同．

解答 解：（1）實(shí)驗(yàn)中，a、b、c、d四個(gè)電阻串聯(lián)接入電路，由串聯(lián)電路的電流關(guān)系可知，通過四個(gè)電阻的電流大小相等；由歐姆定律I=$\frac{U}{R}$可知，導(dǎo)體兩端的電壓越高（電壓表示數(shù)越大），和電壓表并聯(lián)的電阻阻值越大；
（2）在分析時(shí)，可以從材料入手，應(yīng)因?yàn)榻o出的材料只有兩種，要探究導(dǎo)體電阻與材料之間的關(guān)系，可以選擇①和⑥或選擇③和⑤．若研究電阻與其它物理量之間的關(guān)系時(shí)，只能用鎳鉻合金絲，所以a只能選擇①或③．而如果選擇①時(shí)，在研究電阻與其它物理量之間的關(guān)系時(shí)，無法控制長度或橫截面積不變，所以a只能選擇③．
由上知，要研究電阻與材料的關(guān)系，要選擇⑤；
若要研究電阻與長度的關(guān)系，則材料與橫截面積應(yīng)相同，而長度不同，所以應(yīng)選②；
若要研究電阻與橫截面積的關(guān)系，則應(yīng)材料和長度相同，橫截面積不變，所以應(yīng)選④．
綜上所述，所以a是③，bcd分別是②④⑤．
故答案為：（1）大；（2）③；②④⑤．

點(diǎn)評(píng) 探究影響電阻大小的因素時(shí)，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案要使用控制變量法，如探究電阻與長度的關(guān)系，應(yīng)該選擇材料相同和橫截面積相同，長度不同的導(dǎo)體；觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象時(shí)要使用轉(zhuǎn)換法，將電阻的大小通過燈泡的亮暗、電流的大小或電壓的大小來反映．