Question

3．在探究影響導(dǎo)體電阻大小的因素時(shí)，小明作出了如下猜想：導(dǎo)體的電阻可能與①導(dǎo)體的長(zhǎng)度有關(guān)、②導(dǎo)體的橫截面積有關(guān)、③導(dǎo)體的材料有關(guān)．實(shí)驗(yàn)室提供了4根電阻絲，其規(guī)格、材料如表所示．

編號(hào)	材料	長(zhǎng)度/m	橫截面積/mm2
A	鎳鉻合金	0.5	0.5
B	鎳鉻合金	1.0	0.5
C	鎳鉻合金	0.5	1.0
D	錳銅合金	0.5	0.5

（1）按照如圖所示“探究影響導(dǎo)體電阻大小因素”的實(shí)驗(yàn)電路，在M、N之間分別接上不同的導(dǎo)體，有同學(xué)認(rèn)為：實(shí)驗(yàn)中可以根據(jù)燈泡亮度的變化來判斷接入的電阻絲的變化情況．老師指出：此實(shí)驗(yàn)中這種方法不可�。�這是因?yàn)殡娫措妷阂欢〞r(shí)，所選電阻絲的阻值相差太小，燈泡亮度變化不明顯（選填“明顯”或“不明顯”）．所以應(yīng)通過觀察電流表來比較導(dǎo)體電阻的大�。�
（2）為了驗(yàn)證上述猜想①，應(yīng)該選用編號(hào)為AB兩根電阻絲進(jìn)行實(shí)驗(yàn)；如果選用編號(hào)為A、C兩根電阻絲進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，是為了驗(yàn)證猜想②（填序號(hào)）；如果選用編號(hào)為A、D兩根電阻絲進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，是為了驗(yàn)證猜想③（填序號(hào)）．分別將A和D兩電阻絲接入電路中M、N兩點(diǎn)間時(shí)，電流表示數(shù)不相同，由此，初步得到的結(jié)論是：長(zhǎng)度和橫截面積相同時(shí)，導(dǎo)體電阻跟材料有關(guān)．
（3）以上方法在研究物理問題時(shí)經(jīng)常用到，被稱為控制變量法．試根據(jù)學(xué)過的物理知識(shí)再列出兩例用這種方法研究的問題：①影響浮力大小的因素；②影響蒸發(fā)的因素．
（4）在最近幾年，我國(guó)城鄉(xiāng)許多地區(qū)進(jìn)行了輸電線路的改造，將原來細(xì)的鋁質(zhì)輸電線換成較粗的鋁質(zhì)輸電線，這樣就減小了輸電線的電阻，從而可以減小輸電線上的電能損失（選填“增大”或“減小”）．

Answer 1

分析 （1）如果電路中的電流變化比較明顯時(shí)，燈泡的亮度變化也會(huì)比較明顯；但電流變化較小時(shí)，燈泡的亮度變化不容易觀察出來．為了使較準(zhǔn)確的比較電阻的大小，可以通過電流表的示數(shù)比較電阻的大�。�
（2）影響導(dǎo)體電阻大小的因素：導(dǎo)體的材料、長(zhǎng)度和橫截面積，在研究電阻與其中某個(gè)因素的關(guān)系時(shí)，要采用控制變量法的思想，要研究導(dǎo)體的電阻大小與一個(gè)量之間的關(guān)系，需要保持其它量不變．
（3）研究一個(gè)物理量與其它多個(gè)物理量的關(guān)系時(shí)，要用到控制變量法，這是物理學(xué)中常用的一種方法．
（4）其他條件一定時(shí)，把導(dǎo)線增粗可以減小導(dǎo)線的電阻，從而減少電能在輸送過程中能量的損耗．

解答 解：（1）電源電壓一定時(shí)，所選電阻絲的阻值相差太小，燈泡的亮度變化不明顯，因此不能根據(jù)燈泡亮度的變化來判斷接入的電阻絲的變化情況．
為了使觀察現(xiàn)象明顯，將電流表串聯(lián)接入電路中，通過觀察電流表的示數(shù)來比較電阻的大�。�
（2）為了驗(yàn)證電阻可能與導(dǎo)體的長(zhǎng)度是否有關(guān)，應(yīng)選擇長(zhǎng)度不同，但材料和橫截面積相同的電阻絲，故應(yīng)該選用編號(hào)為AB兩根電阻絲進(jìn)行實(shí)驗(yàn)；如果選用編號(hào)為A、C兩根電阻絲進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，即此時(shí)的長(zhǎng)度和材料相同，但橫截面積不同，故是為了驗(yàn)證猜想②；如果選用編號(hào)為A、D兩根電阻絲進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，即此時(shí)的材料、橫截面積相同，但長(zhǎng)度不同，即是為了驗(yàn)證猜想③．分別將A和D兩電阻絲接入電路中M、N兩點(diǎn)間時(shí)，電流表示數(shù)不相同，由此，初步得到的結(jié)論是：長(zhǎng)度和橫截面積相同時(shí)，導(dǎo)體電阻跟材料有關(guān)；
（3）當(dāng)一個(gè)物理量與多個(gè)因素有關(guān)時(shí)，在探究過程中要用到控制變量法，例如影響浮力大小的因素、影響蒸發(fā)的因素、影響動(dòng)能大小的因素、研究電流與電壓、電阻的關(guān)系都用到了控制變量法．
（4）進(jìn)行輸電線路的改造時(shí)，將原來細(xì)的鋁質(zhì)輸電線換成較粗的鋁質(zhì)輸電線，即在導(dǎo)體的材料、長(zhǎng)度一定時(shí)，增大橫截面積，可以減小輸電線路的電阻；由Q=I²Rt可知，當(dāng)電流、通電時(shí)間一定時(shí)，減小導(dǎo)線的電阻可以減小導(dǎo)線上產(chǎn)生的熱量，即減小了電能在輸送過程中的損耗．
故答案為：（1）不明顯；電流表；（2）AB；②；③；材料；（3）影響浮力大小的因素；影響蒸發(fā)的因素；（4）減小；減�。�

點(diǎn)評(píng) 物理學(xué)中對(duì)于多因素的問題，常常采用控制因素的辦法，把多因素的問題變成多個(gè)單因素的問題，分別加以研究，最后再綜合解決，這種方法叫控制變量法，一定要掌握控制變量法．