Question

12．學(xué)畫畫用6B軟鉛筆、答題卡上答題用2B鉛筆、寫字用HB鉛筆，這三種筆的鉛筆芯硬度不同，而鉛筆芯的主要成分為石墨且能導(dǎo)電，那么鉛筆芯的電阻大小與其硬度有何關(guān)系？請你設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)來回答這個(gè)問題．
實(shí)驗(yàn)器材：學(xué)生電源1個(gè)、開關(guān)1個(gè)、電流表1個(gè)、導(dǎo)線若干、長度與橫截面積均相同的6B、2B、HB鉛筆芯各一根主要實(shí)驗(yàn)步驟及所測的物理量：
（1）用導(dǎo)線將電源、開關(guān)、電流表依次與6B、2B、HB鉛筆芯連成串聯(lián)電路；
（2）閉合開關(guān)，分別讀出電流表的示數(shù)，記為I₁、I₂、I₃．
分析數(shù)據(jù)，得結(jié)論：
a．若I₁=I₂=I₃，則鉛筆芯的電阻大小與軟硬度無關(guān)；
b．若I₁＞I₂＞I₃，硬度越小，鉛筆芯對電流的阻礙作用越小
c．若I₁＜I₂＜I₃，硬度越小，鉛筆芯對電流的阻礙作用越大．

Answer 1

分析 本題實(shí)質(zhì)是研究導(dǎo)體的電阻與材料的關(guān)系，所以要注意控制變量法、轉(zhuǎn)換法應(yīng)用．根據(jù)電阻是阻礙電流大小的物理量，因此根據(jù)電流表示數(shù)的變化探究不同硬度鉛筆芯的電阻進(jìn)行分析，選擇實(shí)驗(yàn)器材進(jìn)一步連成串聯(lián)電路，分別讀出電流表的示數(shù)，用不同的字母表示，根據(jù)電流表示數(shù)關(guān)系，從而判斷出鉛筆芯的電阻大小與硬度關(guān)系．
串聯(lián)    鉛筆芯的電阻大小與軟硬度有關(guān)，在長度、橫截面積都相同時(shí)鉛筆芯的硬度越大，電阻越大；   鉛筆芯的電阻大小與軟硬度有關(guān)，在長度、橫截面積都相同時(shí)鉛筆芯的硬度越大，電阻越�。�

解答 解：（1）用導(dǎo)線將電源、開關(guān)、電流表依次與6B、2B、HB鉛筆芯連成串聯(lián)電路，此時(shí)電流表測量鉛筆芯的電流；
（2）電流越大，鉛筆芯對電流的阻礙作用越大，電阻就越大；若I₁＞I₂＞I₃，則硬度越小，鉛筆芯對電流的阻礙作用越��；若I₁＜I₂＜I₃，硬度越小，鉛筆芯對電流的阻礙作用越大．
故答案為：（1）串聯(lián)；（2）硬度越小，鉛筆芯對電流的阻礙作用越��；硬度越小，鉛筆芯對電流的阻礙作用越大．

點(diǎn)評 電阻的大小是導(dǎo)體本身的一種性質(zhì)，與導(dǎo)體的材料、長度、橫截面積、溫度有關(guān)，與電壓、電流的大小無關(guān)．