Question

11．某物理興趣小組的同學(xué)為探究導(dǎo)體電阻與導(dǎo)體長度和橫截面積之間的定量關(guān)系，設(shè)計(jì)了如圖甲所示的電路．實(shí)驗(yàn)時(shí)他們將所選的兩種金屬絲接入電路1和2的位置，通過比較電壓表的示數(shù)來比較電阻絲的大小．現(xiàn)有幾根康銅合金絲和鎳鉻合金絲，其規(guī)格如表所示：

編號	材料	長度（m）	橫截面積（mm2）
A	鎳鉻合金	0.3	0.5
B	鎳鉻合金	0.6	0.5
C	鎳鉻合金	0.3	1.0
D	康銅絲	0.3	0.5
E	康銅絲	0.3	1.0
F	康銅絲	0.8	0.8

（1）在探究導(dǎo)體電阻與導(dǎo)體長度之間的定量關(guān)系時(shí)，他們將編號為A、B兩根金屬絲對應(yīng)接入電路1和2的位置，當(dāng)發(fā)現(xiàn)電壓表示數(shù)U₁：U₂接近1：2時(shí)，可以初步判定：在導(dǎo)體的材料和橫截面積相同的條件下，導(dǎo)體的電阻與其長度成正比．
（2）在探究過程中，如果將編號為A和C兩根金屬絲接入電路1和2的位置，則他們想探究的是導(dǎo)體電阻與橫截面積之間的定量關(guān)系．
（3）在“交流與合作”時(shí)，有位同學(xué)提出：用如圖乙所示的電路，將所選的金屬絲分別接入電路M、N之間，讀出電流，然后利用電流跟電阻之間的反比關(guān)系，也能探究導(dǎo)體電阻與導(dǎo)體長度和橫截面積之間的定量關(guān)系．利用圖乙他的實(shí)驗(yàn)方法顯然不合理，請說明理由不合理；沒有保持M、N兩端的電壓不變．
（4）小剛同學(xué)由“金屬導(dǎo)體的電阻一般隨導(dǎo)體溫度的升高而增大”規(guī)律聯(lián)想到：鉛筆芯也是導(dǎo)體，鉛筆芯的電阻與它的溫度之間是否也存在這種關(guān)系呢？于是，小剛和幾位同學(xué)利用圖乙一起進(jìn)行了“探究鉛筆芯的溫度變化對其電阻有何影響”的實(shí)驗(yàn)．
實(shí)驗(yàn)過程：
①將H型鉛筆芯接入電路MN間，閉合開關(guān)，測量并記錄通過它的電流．
②用酒精燈給鉛筆芯加熱，使鉛筆芯的溫度逐漸升高，每隔10s測量并記錄通過它的電流；
③再分別將HB型，2B型鉛筆芯接入電路，重復(fù)以上實(shí)驗(yàn)過程．
下表是小剛他們記錄的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)：分析表中數(shù)據(jù)可以初步得出：鉛筆芯的電阻隨溫度的升高而減小，你認(rèn)為小剛他們的實(shí)驗(yàn)存在什么不足，寫出其中一條：不能直接測量鉛筆芯的溫度．

加熱時(shí)間/s		0	10	20	30
通過鉛筆芯的電流/A	H	0.150	0.160	0.175	0.185
	HB	0.260	0.270	0.285	0.295
	2B	0.320	0.340	0.360	0.370

Answer 1

分析 （1）根據(jù)控制變量法進(jìn)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）用控制變量法進(jìn)行分析，通過表格中的不同數(shù)據(jù)，不同的物理量決定了探究的內(nèi)容；
（3）根據(jù)控制變量法進(jìn)行分析，即未探究的物理量是保持不變的；
（4）通過分析表中所給數(shù)據(jù)，可以得出結(jié)論：鉛筆芯的電阻隨溫度的升高而減��；
不足之處：鉛筆芯容易燃燒，不能直接測量溫度，不能控制鉛筆芯兩端的電壓等．

解答 解：
（1）探究導(dǎo)體電阻與導(dǎo)體長度之間的定量關(guān)系，需控制導(dǎo)體的材料和橫截面積相等，長度不同，應(yīng)選擇A和B；又因?yàn)锳、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(dāng)兩電壓示數(shù)之比接近導(dǎo)體長度之比1：2時(shí)，可以斷定：當(dāng)其它條件都不變時(shí)，導(dǎo)體的電阻與長度成正比；
（2）從表格數(shù)據(jù)中可得導(dǎo)線A、C的橫截面積不同，因此用導(dǎo)線A、C是探究導(dǎo)體的電阻與導(dǎo)體橫截面積的關(guān)系；
（3）不合理；要使通過導(dǎo)體的電流跟電阻成反比，則要使電壓保持不變，將不同金屬絲接入電路M，N之間，M，N兩端的電壓沒有保持不變．
（4）通過分析數(shù)據(jù)可以看出，加熱時(shí)間越長，通過不同類型鉛筆芯的電流越大，結(jié)論：鉛筆芯的電阻隨溫度的升高而減小；
不足之處：鉛筆芯容易燃燒；不能直接測量鉛筆芯的溫度；不能控制鉛筆芯兩端電壓不變；用酒精燈直接加熱不能保證鉛筆芯受熱均勻．
故答案為：（1）A、B；1：2；（2）橫截面積；（3）不合理；沒有保持M、N兩端的電壓不變；（4）減�。徊荒苤苯訙y量鉛筆芯的溫度．

點(diǎn)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．