Question

1．現(xiàn)有一個電壓表、若干導線、兩節(jié)干電池和一個開關，請你設計一個實驗來判斷兩段材料不同，長度、橫截面積都相同的甲、乙合金絲電阻的大小．
（1）畫出實驗電路圖．
（2）說明實驗的步驟以及需要測量的物理量．

Answer 1

分析 根據(jù)串聯(lián)電路的特點，電阻之比等于電壓之比，所以可根據(jù)電壓大小關系判斷電阻大小關系，又因為電阻越大說明對電流的阻礙作用越大，導電性能越差，影響電阻大小的因素有長度、橫截面積、材料和溫度，因為長度、橫截面積都相同，又不考慮溫度對電阻的影響，則可判斷兩種材料導電性能的強弱．

解答 解：（1）將兩節(jié)干電池串聯(lián)，甲、乙合金絲串聯(lián)接入電路，把開關并聯(lián)在甲合金絲兩端，把電壓表并聯(lián)在乙合金絲兩端，如圖所示：

（2）實驗的步驟：以兩節(jié)干電池為電源，用導線把兩段材料不同，長度、橫截面積都相同的甲、乙合金絲串聯(lián)進電路，把開關并聯(lián)在甲合金絲兩端，把電壓表并聯(lián)在乙合金絲兩端，閉合開關，讀出電壓表示數(shù)為U₁，斷開開關，讀出電壓表示數(shù)U₂．
甲合金絲兩端的電壓為U₁-U₂，乙合金絲兩端的電壓為U₂，根據(jù)歐姆定律，導體兩端的電壓等于電流和電阻的乘積，而串聯(lián)電路中，電流處處相等，所以導體電壓之比等于電阻之比，所以比較U₁-U₂和U₂的大小關系，若U₁-U₂＞U₂，則甲合金絲的電阻大于乙合金絲的電阻；若U₁-U₂＜U₂，則甲合金絲的電阻小于乙合金絲的電阻；若U₁-U₂=U₂，則甲合金絲的電阻等于乙合金絲的電阻．

點評 本題是探究影響電阻大小的因素，能夠根據(jù)電壓的大小判斷出電阻的大小是關鍵，分析時注意控制變量法的應用，此題有一定的拔高難度，屬于難題．