Question

5．“智慧”小組的同學(xué)們探究電學(xué)的相關(guān)問(wèn)題．
（1）他們利用如圖1所示的電路探究“電阻大小的影響因素”，他們是通過(guò)電流表示數(shù)大小來(lái)比較電阻大小的，可以這樣比較是因?yàn)殡妷阂欢〞r(shí)，電阻越大，電流越�。�
（2）為完成（1）問(wèn)探究，他們把圖2中甲、乙、丙分別接入MN間，測(cè)得電流分別為0.1A、0.5A和0.3A，由此可得的結(jié)論是橫截面積相同的同種材料導(dǎo)體，長(zhǎng)度越長(zhǎng)，電阻越大．
（3）如果要繼續(xù)探究“電熱跟電阻的關(guān)系”．
①選擇甲和乙兩電阻絲更合理，理由是它們的電阻差別較大，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象更明顯．
②他們已經(jīng)制作了如圖3所示的裝置，請(qǐng)說(shuō)明接下來(lái)該如何操作在瓶蓋中間打孔，插入溫度計(jì)，將兩裝置串聯(lián)接到電源上，閉合開(kāi)關(guān)，一段時(shí)間后，觀察溫度計(jì)示數(shù)升高的多少，并進(jìn)行比較，總結(jié)電熱跟電阻的關(guān)系．

Answer 1

分析 （1）電流表串聯(lián)在電路中，電源電壓一定，導(dǎo)體電阻越大，電路電流越小，導(dǎo)體電阻越小，電路電流越大，可以通過(guò)電流表示數(shù)大小判斷導(dǎo)體電阻大小．
（2）根據(jù)甲、乙、丙三個(gè)電阻絲的特點(diǎn)，結(jié)合影響電阻大小的因素和歐姆定律進(jìn)行分析．
（3）由焦耳定律Q=I²Rt可知，Q與I、R及t有關(guān)，根據(jù)控制變量法進(jìn)行分析．

解答 解：
（1）在探究“電阻大小的影響因素”時(shí)，在M、N之間分別接上不同的導(dǎo)體，則通過(guò)觀察電流表示數(shù)來(lái)比較導(dǎo)體電阻的大小，這里用到了轉(zhuǎn)換法．
根據(jù)歐姆定律I=$\frac{U}{R}$可知，在電壓一定時(shí)，電阻越大，通過(guò)導(dǎo)體的電流越小．
（2）由圖2可知，電阻絲甲和乙的材料、橫截面積相同，長(zhǎng)度不同，在電阻絲的材料和橫截面積相同時(shí)，電阻絲越長(zhǎng)通過(guò)的電流越小，說(shuō)明電阻越大，
而丙與甲的材料、長(zhǎng)度、橫截面積都不同，所以無(wú)法比較影響電阻的因素，丙與乙的材料、橫截面積不同，所以也無(wú)法比較影響電阻的因素．
（3）①根據(jù)（2）中的電流值可知，在甲、乙的電流值相差較大，說(shuō)明甲和乙的電阻相差較大，所以在探究“電熱跟電阻的關(guān)系”時(shí)，選擇甲和乙兩電阻絲，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象明顯．
②由焦耳定律Q=I²Rt可知，Q與I、R及t有關(guān)，要探究“電熱跟電阻的關(guān)系”必須控制通過(guò)電阻絲的電流和通電時(shí)間相同，所以實(shí)驗(yàn)小組的操作是：在瓶蓋中間打孔，插入溫度計(jì)，將兩裝置串聯(lián)接到電源上，閉合開(kāi)關(guān)，一段時(shí)間后，觀察溫度計(jì)示數(shù)升高的多少，并進(jìn)行比較，總結(jié)電熱跟電阻的關(guān)系．
故答案為：（1）電流表示數(shù)大�。浑娏髟叫�；
（2）橫截面積相同的同種材料導(dǎo)體，長(zhǎng)度越長(zhǎng)，電阻越大；
（3）①它們的電阻差別較大，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象更明顯；
②在瓶蓋中間打孔，插入溫度計(jì)，將兩裝置串聯(lián)接到電源上，閉合開(kāi)關(guān)，一段時(shí)間后，觀察溫度計(jì)示數(shù)升高的多少，并進(jìn)行比較，總結(jié)電熱跟電阻的關(guān)系．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了學(xué)生對(duì)影響電阻的因素、焦耳定律、串聯(lián)電路的電流關(guān)系以及控制變量法和轉(zhuǎn)化法的了解和掌握，難度較大，綜合性強(qiáng)．