【題目】小明、小紅和小亮在做“探究影響導體的電阻大小因素”實驗時,做出了如下猜想.
猜想一:導體的電阻可能與導體的長度有關(guān).
猜想二:導體的電阻可能與導體的橫截面積有關(guān).
猜想三:導體的電阻可能與導體的材料有關(guān).
實驗室提供了4根電阻絲,其規(guī)格、材料如表所示

編號

材料

長度(m)

橫截面積(mm2

A

鎳鉻合金

0.25

1.0

B

鎳鉻合金

0.50

1.0

C

鎳鉻合金

0.25

2.0

D

錳銅合金

0.25

1.0


(1)如圖所示電路,閉合開關(guān)后,在M、N之間分別接上不同導體,通過觀察相關(guān)現(xiàn)象來比較導體電阻大小,小明、小紅和小亮對圖中的電路設(shè)計提出了自己的觀點:
小明認為:電流表是多余的,觀察燈泡的亮度就可以判斷導體電阻的大。
小紅認為:燈泡是多余的,根據(jù)電流表示數(shù)的變化就可以判斷導體電阻的大。
小亮認為:燈泡和電流表同時使用更好,因為燈泡可以保護電路,從而防止燒壞電流表.
你贊同(選填“小明”、“小紅”或“小亮”)的觀點.

(2)為了驗證猜想二,可依次把M、N跟 (選填“A、B、C、D”)的兩端相連,閉合開關(guān),記下電流表的示數(shù),分析比較這兩根電阻絲電阻的大小.
(3)依次把M、N跟電阻絲A、B的兩端連接,閉合開關(guān),電流表的示數(shù)不同,分析比較A、B兩根電阻絲電阻的大小,可探究電阻跟 的關(guān)系,其結(jié)論是
(4)小麗在探究同樣的課題時,手邊只有一根電阻絲,那么,她利用這根電阻絲和上述電路,不能夠完成猜想(選填“一”、“二”或“三”)的實驗驗證.
(5)以上方法在研究物理問題時經(jīng)常用到,被稱為控制變量法.下列4個實驗中沒有用到此方法的是 ( )
A.探究電流與電壓、電阻的關(guān)系實驗
B.探究影響壓力作用效果的因素實驗
C.探究平面鏡成像的特點實驗
D.探究影響摩擦力大小的因素實驗

【答案】
(1)小亮
(2)A、C
(3)導體的長度;當材料和橫截面積相同時,導體越長電阻越大
(4)三
(5)C
【解析】(1)在M、N之間分別接上不同的導體,則通過觀察電流表示數(shù)來比較導體電阻的大小,同時燈泡可以保護電路,從而防止燒壞電流表,故小亮的觀點正確;
(2)要驗證猜想二:導體的電阻可能與導體的橫截面積有關(guān),應控制導體材料與長度相同而橫截面積不同,由表中數(shù)據(jù)可知,應選編號為A、C的兩根電阻絲進行實驗.
(3)A、B兩根電阻絲材料相同、橫截面積相同,長度不同,可以探究導體的電阻與導體的長度的關(guān)系.
分別將A和B兩電阻絲接入電路中M、N兩點間,電流表示數(shù)不相同,由此,初步得到的結(jié)論是:當材料和橫截面積相同時,導體越長電阻越大.
(4)要探究電阻大小與導體材料的關(guān)系時,需保證電阻絲的長度、橫截面積相同,材料不同,小麗在探究同樣的課題時,手邊只有一根電阻絲,那么,她利用這根電阻絲和上述電路不能完成對猜想三的實驗驗證.
(5)A.因為電路與電壓、電阻都有關(guān)系,在探究電流與電壓、電阻的關(guān)系實驗中運用了控制變量法;
B.壓力的作用效果跟壓力大小、受力面積有關(guān),在探究影響壓力作用效果的因素實驗中運用了控制變量法;
C.在探究“平面鏡成像特點”實驗中用到的是等效替代法;
D.摩擦力與壓力、接觸面的粗糙程度有關(guān),在探究影響摩擦力大小的因素實驗中運用了控制變量法.
以上4個實驗中沒有運用控制變量法的是C.
故答案為:(1)小亮;(2)A、C; (3)導體的長度;當材料和橫截面積相同時,導體越長電阻越大;
(4)三;(5)C.
(1)電流表串聯(lián)在電路中,電源電壓一定,導體電阻越大,電路電流越小,導體電阻越小,電路電流越大,可以通過電流表示數(shù)大小判斷導體電阻大小,根據(jù)串聯(lián)電路的特點分析小燈泡的作用.
(2)影響導體電阻大小的因素:導體的材料、長度和橫截面積,在研究電阻與其中某個因素的關(guān)系時,要采用控制變量法的思想,要研究導體的電阻大小與一個量之間的關(guān)系,需要保持其它量不變.

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