Question

10．在探究影響電阻大小因素的實(shí)驗(yàn)中，小明設(shè)計(jì)了如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)電路．
（1）電路中，接入小燈泡的目的是保護(hù)電路．在探究電阻大小與導(dǎo)體的橫截面積的關(guān)系時(shí)，應(yīng)保持導(dǎo)體的材料和長度都相同．
（2）在做完這個(gè)探究實(shí)驗(yàn)后，小明又在電路中接入了一個(gè)電壓表，并在a、b兩點(diǎn)間接入不同阻值的定值電阻（如圖乙）．想要探究電流和電阻的關(guān)系，他的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)存在的問題是缺少滑動變阻器，無法控制電阻兩端的電壓不變．
（3）小明在圖乙所示的電路中接入一個(gè)定值電阻后，閉合開關(guān)，發(fā)現(xiàn)電壓表有示數(shù)，燈泡不亮，確定是電阻或燈泡中的一個(gè)出現(xiàn)了故障．請你根據(jù)電流表的示數(shù)特點(diǎn)判斷出電路的故障：①燈泡短路；②電阻斷路．

Answer 1

分析 （1）燈泡串聯(lián)在電路中，電源電壓一定，導(dǎo)體電阻越大，電路電流越小，導(dǎo)體電阻越小，電路電流越大；電路中的電流會越小，電路以及電路中的各元件越安全，因此根據(jù)保護(hù)電路的思路進(jìn)行分析；
探究導(dǎo)體電阻大小與材料的關(guān)系時(shí)，導(dǎo)體的長度、橫截面積必須相同；探究導(dǎo)體電阻大小與長度的關(guān)系時(shí)，導(dǎo)體的材料、橫截面積必須相同；探究導(dǎo)體電阻大小與橫截面積的關(guān)系時(shí)，導(dǎo)體的材料、長度必須相同；
（2）根據(jù)歐姆定律可知要探究流和電阻的關(guān)系，應(yīng)控制電阻兩端的電壓相同，據(jù)此分析電路存在的問題；
（3）閉合開關(guān)后，燈泡不亮，電壓表有示數(shù)，說明電路是通路，說明電壓表通過電流表和燈泡與電源兩極相連，據(jù)此進(jìn)行分析．

解答 解：
（1）在電路中串聯(lián)一個(gè)小燈泡，可以防止電路中電流過大，燒壞電流表，可以起到保護(hù)電路的作用；
探究導(dǎo)體電阻大小與橫截面積的關(guān)系時(shí)，導(dǎo)體的材料、長度必須相同，改變橫截面積的大小，比較電阻的變化情況；
（2）根據(jù)歐姆定律可知，要探究電流和電阻的關(guān)系，應(yīng)控制電阻兩端的電壓相同；由圖乙可知，電路中缺少改變電阻兩端電壓的滑動變阻器；
（3）在圖乙所示的電路中接入一個(gè)定值電阻后，閉合開關(guān)，發(fā)現(xiàn)電壓表有示數(shù)，燈泡不亮，可能的原因是燈泡發(fā)生短路或者是電阻斷路．
故答案為：（1）保護(hù)電路；長度；（2）缺少滑動變阻器，無法控制電阻兩端的電壓不變；
（3）①燈泡短路；②電阻斷路．

點(diǎn)評 本題是一道探究影響導(dǎo)體電阻因素的實(shí)驗(yàn)題，掌握影響導(dǎo)體電阻大小的因素是正確解題的前提與關(guān)鍵；本實(shí)驗(yàn)中應(yīng)用了控制變量法和轉(zhuǎn)換法，要注意熟練掌握不同的實(shí)驗(yàn)方法．