Question

小張在探究導體電阻與長度的關系實驗  時，器材有：6伏蓄電池、電壓表（0--3V，0--15V）、滑動變阻器（50Ω 1.5A）、開關各一個，導電性能較差的鎳鉻合金線MN（電阻較大），刻度尺一把，導線若干．
（1）右圖是實驗時沒有連接完整的電路，請完成電路的連接．
（2）連接電路時，滑動變阻器的滑片要滑到______端（選填“A”或“B”），在實驗中小張同學記錄了下表一組實驗數(shù)據(jù)，請你分析表中實驗數(shù)據(jù)，得出導體兩端的電壓與長度的關系是______．
而小張認為由這些實驗數(shù)據(jù)就可以得到導體電阻與導體長度成正比的結論．請你為他說明理由______．

實驗次數(shù)	1	2	3	4	5
電壓表兩端間鎳鉻合金線的長度（厘米）	10	20	30	40	50
電壓表（伏特）	0.2	0.4	0.6	0.8	1.0

Answer 1

【答案】分析：（1）要探究導體的電阻與長度的關系，結合題目中給出的實驗器材，因此要研究的是鎳鉻合金線MN的電阻與其長度的關系，因此要將其接入電路，并且要改變能改變鎳鉻合金線MN的長度．由此可以確定電路圖的連接方式．
（2）在連接電路的過程中，要注意兩個問題：開關要處于斷開狀態(tài)；滑動變阻器位于最大阻值處．
利用表中的數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)導體兩端的電壓隨著導體接入電路的長度的變化而變化，根據(jù)其大小的具體變化關系，能夠得到導體兩端的電壓與導體長度的變化關系．
利用歐姆定律，得到導體的電阻與導體兩端電壓的關系，以電壓為橋梁，從而將導體的電阻與導體的長度聯(lián)系在一起．從而得到電阻與長度的關系．
解答：解：（1）要探究鎳鉻合金線MN的電阻與長度的關系，就要改變其接入電路的長度．為了能夠比較鎳鉻合金線MN接入電路中的長度不同時，其電阻的不同，所以還要將電壓表與鎳鉻合金線MN并聯(lián)．故連接電路圖如下圖所示：

（2）在連接滑動變阻器時，為了保護電路，要使滑片P位于滑動變阻器的最大阻值處．
由表中的數(shù)據(jù)可知，當導體的長度由10厘米增加到20厘米時，長度變?yōu)樵瓉淼亩�倍，同時發(fā)現(xiàn)其對應的電壓由0.2V變?yōu)?.4V，也變?yōu)樵瓉淼亩�倍．同理，長度變?yōu)樵瓉淼娜�倍時，電壓也變?yōu)樵瓉淼娜�倍．由此可得結論：導體兩端的電壓與導體的長度成正比．
根據(jù)歐姆定律可知，導體的兩端的電壓與導體的電阻成正比；由表中的數(shù)據(jù)可知，導體兩端的電壓與導體的長度成正比，由此可知導體的電阻與導體的長度成正比．
故答案為：（1）圖見上圖；
（2）B；導體兩端的電壓與導體的長度成正比；根據(jù)歐姆定律可知，導體的兩端的電壓與導體的電阻成正比，而在其他因素相同的情況下，導體的電阻與長度成正比．
點評：在此題中有兩個難點：①在連接電路時，如何理解用電壓表的示數(shù)變化來體現(xiàn)導體的電阻的變化．②以歐姆定律為橋梁將電阻與導體的長度聯(lián)系在一起．這兩個難點，考查了對所學知識的整合能力．