Question

5．在“探究导体的电阻跟哪些因素有关”的实验中
小明的猜想是：①电阻可能与导体的材料有关；
小亮的猜想是：②电阻可能与导体的长度有关；
小敏的猜想是：③电阻可能与导体的横截面积有关；
三位同学为上述探究活动准备了四条材料、长度、粗细如图甲所示的电阻线，他们已经完成了乙图的部分实物连接（接点A、B待接入电阻线）．
（1）该实验是通过观察灯泡的亮度来判断接入A、B间的电阻大小；
（2）要探究猜想②，应该选用a、c两条导线 （填导线的代号字母）分别接入A、B进行对比；该实验方法是控制变量法，以下四个实验中，没有用到此方法的是C
A．探究电流与电压、电阻的关系的实验B．探究影响压力作用效果因素的实验
C．探究平面镜成像特点的实验D．探究影响摩擦力大小因素的实验
（3）另有甲、乙两位同学分别对小明的电路作了如下的改进：甲把灯泡更换为电流表；乙在原电路中串联接入电流表．你认为乙同学的改进更好一些，理由是小灯泡可以保护电路．

Answer 1

分析 （1）电源电压不变、灯泡电阻不变，接入电路的电阻不同，电路中电流变化，灯泡亮度不同，可观察灯泡的亮暗来比较电阻的大小；
（2）导体的电阻跟导体的长度、横截面积和材料有关，当研究电阻与导体长度的关系时，应控制其它的因素不变；
（3）在分析过程中，要从电路的安全性及实验现象的效果来进行分析．

解答 解：
（1）不同的电阻丝电阻不同，将电阻丝分别接入A、B间时，电路电流不同、灯泡的亮度不同，可观察灯泡的亮暗来比较电阻丝电阻的大小；
（2）要探究猜想②，应选取材料相同、横截面积相等、长度不同的电阻线，所以可用a、c电阻线，用到了控制变量法；
A．电流与电压和电阻有关，探究电流与电压、电阻的关系的实验要用控制变量法；
B．压力的作用效果与压力大小和受力面积有关，探究影响压力作用效果因素的实验，要用控制变量法；
D．摩擦力的大小与压力大小与接触面的粗糙程度有关，探究影响摩擦力大小因素的实验要用控制变量法；
C．探究平面镜成像特点的实验没有用到控制变量法；
（3）在原电路的基础上串联电流表，不仅可以从灯泡观察到亮暗变化，也可通过电流表观察到电流的变化，并且灯泡在电路中可以起到保护电路的作用，所以乙同学的方法比甲更好一些．
故答案为：（1）灯泡的亮度；（2）a、c；控制变量；C；（3）乙；小灯泡可以保护电路．

点评 本题主要考查影响电阻大小的因素以及学生对控制变量法的掌握，是一道比较好的实验探究题．控制变量法是初中物理实验中比较常用的研究方法之一，例如欧姆定律，焦耳定律等，只要某个物理量跟几个因素有关，就要采用控制变量法．