Question

在“探究影响导体电阻大小的因素”实验中．（规格不同的导体有若干）
（1）小明设计了如图甲所示电路．为判断a、b两点间导体电阻的大小，小明应注意观察______，具体指明该方案存在的不足：______；
（2）小红设计了如图乙所示的电路，当她将一段导体接入a、b两点间并闭合开关后发现灯不亮，经检查电路无断路、短路故障，你认为灯不亮的原因是______；

（3）小丽设计了如图丙所示电路，该电路中灯泡的作用有哪些？
①______；②______．
（4）“科学研究表明：在导体的材料、横截面积和温度相同的条件下，导体电阻的大小与长度成正比”．你认为用小丽的方案能否得到这个结论？请用欧姆定律加以解释？______．

Answer 1

解：（1）为判断a、b两点间导体电阻的大小，应知道流过电阻的电流大小，所以应注意观察电流表的示数变化．该电路无保护电阻，当ab间电阻太小时，可导致电路中电流过大，烧坏电路中的元件．
（2）灯泡与电阻串联，电路无任何故障，但灯不亮，是因为电路中ab间电阻太大，远大于灯的电阻，灯的分压太小，灯两端的电压远小于灯的额定电压，故灯不亮．
（3）灯泡与电阻串联，一方面增大了电路电阻，使电路中的电流不至于过大，对电路起保护作用；另一方面，通过灯泡的亮暗变化，也可以粗略反应电路电流的变化．
（4）由电路中电流表可以读出流经电阻的电流大小，电阻与灯串联，当电路电阻一定时，电阻两端的电压也一定，由欧姆定律I=，可求出电阻R=．按照小丽设计的电路，当ab间电阻长度变化时，ab间电阻也发生了变化，电路电流变了，从而ab间的电压U也变了，由R=，不能判断电阻大小的变化，从而达不到实验目的．
答：（1）电流表的示数变化 ab间电阻小时，可导致电路中电流过大烧坏电路中的元件．
（2）ab间电阻太大，灯泡两端实际电压远小于额定电压．
（3）①保护电路，②粗略反映电路中电流变化．
（4）不能，改变导体长度时，无法控制ab间电压相等．
分析：（1）为判断a、b两点间导体电阻的大小，应观察电流表的示数变化，该电路的最大缺点是，当电路电流较大时，容易烧坏电路元件．
（2）如果a、b间电阻太大，灯泡与电阻串联，灯的分压太小，远小于额定电压，所以灯不亮．
（3）灯泡的接入，增大了电路电阻，使电路电流不至于太大，对电路起保护作用，另外，通过灯的亮度也可知电路电流的变化．
（4）小丽的设计不能达到实验目的，因为当改变电阻长度时，电路总电阻变了，ab间的电压也变了，无法由欧姆定律判断电阻的大小变化．
点评：本题通过“探究影响导体电阻大小的因素”实验，考查了学生分析电路的能力，以及应用欧姆定律分析问题解决问题的能力，难度较大．