Question

19．“智慧”小组的同学们探究电学的相关问题．
（1）他们利用如图所示的电路探究“电阻大小的影响因素”，他们是通过电流表示数大小来比较电阻大小的，请说明这样比较的合理性在电压一定时，电阻越大，通过导体的电流越小．
（2）为完成（1）问探究，他们把甲、乙、丙分别接入MN间，测得电流分别为0.08A、0.3A和0.1A，由此可得的结论是横截面积相同的同种材料导体，长度越长，电阻越大．
（3）如果要继续探究“电热跟电阻的关系”．
①选择甲和乙两电阻丝更合理，理由是它们的电阻差别较大，实验现象更明显．
②他们已经制作了如图所示的装置，请说明接下来该如何操作．

Answer 1

分析 （1）电流表串联在电路中，电源电压一定，导体电阻越大，电路电流越小，导体电阻越小，电路电流越大，可以通过电流表示数大小判断导体电阻大小．
（2）根据甲、乙、丙三个电阻丝的特点，结合影响电阻大小的因素和欧姆定律进行分析．
（3）由焦耳定律Q=I²Rt可知，Q与I、R及t有关，根据控制变量法进行分析．

解答 解：（1）在探究“电阻大小的影响因素”时，在M、N之间分别接上不同的导体，则通过观察电流表示数来比较导体电阻的大小，这里用到了转换法．
根据欧姆定律I=$\frac{U}{R}$可知，在电压一定时，电阻越大，通过导体的电流越小．
（2）由图2可知，电阻丝甲和乙的材料、横截面积相同，长度不同，在电阻丝的材料和横截面积相同时，电阻丝越长通过的电流越小，说明电阻越大，
而丙与甲的材料、长度、横截面积都不同，所以无法比较影响电阻的因素，丙与乙的材料、横截面积不同，所以也无法比较影响电阻的因素．
（3）①根据（2）中的电流值可知，在甲、乙的电流值相差较大，说明甲和乙的电阻相差较大，所以在探究“电热跟电阻的关系”时，选择甲和乙两电阻丝，实验现象明显．
②由焦耳定律Q=I²Rt可知，Q与I、R及t有关，要探究“电热跟电阻的关系”必须控制通过电阻丝的电流和通电时间相同，所以实验小组的操作是：在瓶盖中间打孔，插入温度计，将两装置串联接到电源上，闭合开关，一段时间后，观察温度计示数升高的多少，并进行比较，总结电热跟电阻的关系．
故答案为：（1）电流表示数大小；在电压一定时，电阻越大，通过导体的电流越小；
（2）横截面积相同的同种材料导体，长度越长，电阻越大；
（3）①它们的电阻差别较大，实验现象更明显；
②在瓶盖中间打孔，插入温度计，将两装置串联接到电源上，闭合开关，一段时间后，观察温度计示数升高的多少，并进行比较，总结电热跟电阻的关系．

点评 本题考查了学生对影响电阻的因素、焦耳定律、串联电路的电流关系以及控制变量法和转化法的了解和掌握，难度较大，综合性强．