Question

某學校的三個物理興趣小組的同學在探究導(dǎo)體電阻與導(dǎo)體長度和橫截面積之間的定量關(guān)系時，分別設(shè)計了如圖1所示的甲、乙、丙三種不同電路進行探究．實驗室為每小組分別提供如右表所示的一組合金電阻絲：

編號	材料	長度/m	橫截面積/mm2
A	鎳鉻合金	0.6	0.4
B	鎳鉻合金	1.2	0.4
C	鎳鉻合金	0.6	0.8
D	錳銅合金	0.6	0.8

（1）甲實驗小組探究導(dǎo)體電阻與導(dǎo)體長度之間的定量關(guān)系時，將編號為A、B的兩根合金絲對應(yīng)接入圖甲電路1和2的位置；閉合開關(guān)，電壓表的示數(shù)如圖2所示，則電壓表的示數(shù)U₁：U₂=______，結(jié)合上表數(shù)據(jù)可知合金絲兩端電壓與合金絲的長度成______（選填“正比”或“反比”），可初步判定導(dǎo)體的電阻與導(dǎo)體的長度成______（選填“正比”或“反比”）；
（2）乙實驗小組探究導(dǎo)體電阻與導(dǎo)體橫截面積之間的定量關(guān)系時，應(yīng)將編號為______的兩根合金絲對應(yīng)接入圖乙電路1和2的位置；乙小組實驗中若電流表的示數(shù)I₁：I₂與合金絲的橫截面積成正比，則可初步判定導(dǎo)體的電阻與導(dǎo)體的橫截面積成______（選填“正比”或“反比”）；
（3）丙實驗小組探究導(dǎo)體電阻與導(dǎo)體長度和導(dǎo)體橫截面積之間的定量關(guān)系時認為：在圖丙電路中的M、N位置之間先接入一根合金絲，讀出電壓U₁，后接入另一根合金絲，讀出電壓U₂，也能探究導(dǎo)體電阻與導(dǎo)體長度或?qū)�體橫截面積之間的定量關(guān)系；你認為甲、乙、丙三個小組中實驗方法不合理、實驗誤差較大的是______小組，因為該小組將實驗比較的兩根合金絲接入電路時，沒有使流過兩根合金絲的電流______．

Answer 1

解：（1）圖中電壓表V₁的示數(shù)為1.1V，V₂的示數(shù)是2.2V，因此兩電壓表的示數(shù)之比是1：2；又因為A、B導(dǎo)體的長度之比為1：2，并且電壓表分別測量A、B導(dǎo)體兩端的電壓，所以當兩電壓示數(shù)之比接近電阻長度之比時即1：2，可以斷定，當其它條件都不變時，導(dǎo)體的電阻與長度成正比．
（2）探究導(dǎo)體電阻與導(dǎo)體橫截面積之間的定量關(guān)系時，應(yīng)選擇橫截面積不同而材料和程度相同的電阻絲，故選A、C；乙小組實驗中；兩電阻絲并聯(lián)，兩端的電壓相等，若電流表的示數(shù)I₁：I₂與合金絲的橫截面積成正比，說明橫截面積越大，電阻越小，因此可初步判定導(dǎo)體的電阻與導(dǎo)體的橫截面積成反比．
（3）丙實驗中，將實驗比較的兩根合金絲接入電路時，沒有使流過兩根合金絲的電流相等，因此是誤差較大的．
故答案為：（1）1：2；正比；正比；
（2）A、C；反比；
（3）丙；相等．
分析：（1）根據(jù)控制變量法進行分析，使導(dǎo)體的長度發(fā)生改變，其它因素均不變；然后根據(jù)正比的關(guān)系分析金屬絲兩端電壓之比與導(dǎo)體長度之比存在的關(guān)系．
（2）探究導(dǎo)體電阻與導(dǎo)體橫截面積之間的定量關(guān)系時，應(yīng)控制材料和長度不變，改變橫截面積的大小，通過電流表示數(shù)的大小分析出電阻與橫截面積的關(guān)系．
（3）用控制變量法進行實驗探究時，要保證需要探究的物理量不同，其余未探究的物理量是保持不變的．
點評：控制變量法是物理中經(jīng)常用到的一種方法，會用控制變量法探究影響電阻大小的因素與導(dǎo)體的具體關(guān)系．