Question

20．在“探究導體的電阻跟哪些因素有關(guān)”的實驗中：
甲同學的猜想是：電阻可能與導體的材料有關(guān)；
乙同學的猜想是：電阻可能與導體的長度有關(guān)；
丙同學的猜想是：電阻可能與導體的橫截面積有關(guān)．

金屬絲代號	材料	長度/n	橫截面積/mm2
A	金屬甲	1	0.2
B	金屬甲	1	0.1
C	金屬乙	1	0.1
D	金屬乙	0.5	0.1

（1）現(xiàn)有金屬材料甲和金屬材料乙制成的各種不同規(guī)格的金屬絲，規(guī)格如上表，選用導線A和B進行實驗，可以探究丙（選填“甲”“乙”或“丙”）同學的猜想．要想探究甲同學的猜想應(yīng)該選用B、C（選上面表格中導線的字母代號）兩根金屬絲進行實驗．
（2）小明設(shè)計了如圖甲所示電路，為判斷a、b兩點間導線電阻的大小，小明應(yīng)注意觀察電流表示數(shù)的變化，具體指明該方案存在的不足：若ab間導線電阻太小，使電流過大會燒毀電流表和電源（3）小紅設(shè)計了如圖乙所示的電路，當她將一段導線接入a、b兩點間并閉合開關(guān)后發(fā)現(xiàn)燈不亮，經(jīng)檢查電路無斷路、短路故障，你認為燈不亮的原因是ab間導線電阻太大（4）小剛設(shè)計了如圖丙所示電路，該電路 中燈泡的作用有哪些？
①由燈泡亮度可直觀比較阻值大小②限流；防止燒毀電流表和電源．

Answer 1

分析 （1）已知導線A和B的長度和材料都相同，而橫截面積不同，根據(jù)控制變量法分析其探究的因素；要探究電阻與材料是否有關(guān)，應(yīng)控制除了材料以外的其余因素都相同．電阻的大小決定于導體的材料、長度、橫截面積以及溫度．
（2）為判斷a、b兩點間導體電阻的大小，應(yīng)觀察電流表的示數(shù)變化，該電路的最大缺點是，當電路電流較大時，容易燒壞電路元件．
（3）如果a、b間電阻太大，燈泡與電阻串聯(lián)，燈的分壓太小，遠小于額定電壓，所以燈不亮．
（4）燈泡的接入，增大了電路電阻，使電路電流不至于太大，對電路起保護作用，另外，通過燈的亮度也可知電路電流的變化．

解答 解：
（1）因為A、B導線的長度和材料均相同，而橫截面積不同，因此選用導線A和B進行實驗，可以探究丙同學的猜想；
要探究甲同學的猜想，根據(jù)控制變量法的思路，應(yīng)該控制導體的長度、橫截面積都不變，因此應(yīng)該選擇導線B和C．
（2）為判斷a、b兩點間導體電阻的大小，應(yīng)知道流過電阻的電流大小，所以應(yīng)注意觀察電流表的示數(shù)變化．該電路無保護電阻，當ab間電阻太小時，可導致電路中電流過大，燒壞電路中的元件．
（3）燈泡與電阻串聯(lián)，電路無任何故障，但燈不亮，是因為電路中ab間導線電阻太大，比燈泡的電阻大得多，燈的分壓太小，燈兩端的電壓遠小于燈的額定電壓，故燈不亮．
（4）圖乙所示的電路，燈泡與電阻串聯(lián)，一方面增大了電路電阻，對電路起限流；防止燒毀電流表和電源；另一方面，通過燈泡的亮暗變化，也可以可直觀比較阻值大�。�
故答案為：（1）丙；B、C；（2）電流表示數(shù)的變化；若ab間導線電阻太小，使電流過大會燒毀電流表和電源；（3）ab間導線電阻太大；（4）①由燈泡亮度可直觀比較阻值大��；②限流；防止燒毀電流表和電源．

點評 本題通過“探究影響導體電阻大小的因素”實驗，考查了學生分析電路的能力，以及應(yīng)用歐姆定律分析問題解決問題的能力，難度較大．