Question

在探究“导体的电阻跟哪些因素有关”的问题时，某老师引导学生作了如下的猜想：
猜想1：导体的电阻可能跟导体的横截面积有关；
猜想2：导体的电阻可能跟导体的长度有关；
猜想3：导体的电阻可能跟导体的材料有关．
如图是他们进行实验探究的器材，演示板上固定了四条金属电阻丝，a、b、c三条长度均是1m，d的长度0.5m；a、b的横截面积相同，材料不同；a，c的材料相同，但c的横截面积大于a；a、d的材料和横截面积都相同．
（1）在探究电阻跟横截面积的关系时，可依次把M、N跟

a、c

的两端连接，闭合开关，记下电流表的示数，分析比较这两根金属丝电阻的大小．
（2）依次把M、N跟a、d的两端连接，闭合开关，记下电流表示数，分析比较n、d两根金属丝电阻的大小，这步操作探究的问题是

电阻大小与导体长度的关系

，关系，得到的结论是：

材料和横截面积相同，长度越长，电阻越大

．
（3）以上方法在研究物理问题时经常用到，被称为控制变量法．试根据学过的物理知识再列出两例用这种方法研究的问题：
①

影响浮力大小的因素

；
②

影响动能大小的因素

．

Answer 1

分析：（1）控制变量法的核心是要研究两导体电阻的大小与哪个因素有关，就要控制这两个因素不同，同时也要控制两导线其它因素相同．
（2）通过两导线的异同点，结合控制变量法的思路可以确定探究的是电阻与哪个因素的关系．结论的得出要从条件中挖掘出电阻的不同是由哪个不同的条件引起的．
（3）研究一个物理量与其它多个物理量的关系时，要用到控制变量法，这是物理学中常用的一种方法．

解答：解：（1）要研究电阻跟横截面积的关系，必须选取材料、长度都相同的两根导线，a、c材料相同且长度相同，横截面积不同，所以应选择a、c；
（2）比较a、d两导线的异同点，可以发现，两者的材料、横截面积相同，而长度不同，由此可知探究的是电阻与导体长度的关系．
结论为：在其他条件相同的情况下，长度越长，电阻越大．
（3）当一个物理量与多个因素有关时，在探究过程中要用到控制变量法，例如影响浮力大小的因素、影响蒸发的因素、影响动能大小的因素、研究电流与电压、电阻的关系都用到了控制变量法．
故答案为：（1）a、c； （2）电阻大小与导体长度的关系；材料和横截面积相同，长度越长，电阻越大；（3）①影响浮力大小的因素；②影响动能大小的因素．

点评：物理学中对于多因素的问题，常常采用控制因素的办法，把多因素的问题变成多个单因素的问题，分别加以研究，最后再综合解决，这种方法叫控制变量法，一定要掌握控制变量法．