Question

7．某中學科學興趣小組的同學想探究影響導體電阻大小的因素，他們想到出電影院時門越窄，通道越長則人流越難通過，由此猜想導體電阻的大小可能與導體的長度和橫截面積有關，于是他們找來了同種材料制成的各種長度和橫截面積的金屬絲，并設計了圖甲所示的電路．

（1）連接電路時，開關S應處于斷開狀態(tài)（選填“斷開”或“閉合”）．閉合開關前滑動變阻器的滑片P應置于b端．
（2）經過測量，他們得到了表所示的數據：

序號 物理量	1	2	3	4	5	6	7	8	9	…
長度L/m	2.0	4.0	6.0	2.0	4.0	6.0	2.0	4.0	6.0	…
橫截面S/mm2	1.0	1.0	1.0	2.0	2.0	2.0	4.0	4.0	4.0	…
電阻R/Ω	2.0	4.0	6.0	1.0	2.0	3.0	0.5	1.0	1.5	…

比較表中的第1、2、3組數據，你能得到的結論是：在材料和橫截面積一定的情況下，導體的電阻與長度成正比；分析表中數據，你還能得到的結論是：在材料和長度一定的情況下，導體的電阻與橫截面積成反比．
（3）細心的小莉同學發(fā)現，他們設計的實驗電路圖如果將電阻絲更換為6.3V，0.15A的小燈泡，還可測量燈泡的實際功率，請根據電路圖補全實物圖．

Answer 1

分析 （1）根據連接電路時應該注意的問題可以確定開關所處的狀態(tài)；
為保護電路，開關閉合前，應將滑片移至最大阻值處．
（2）結論的得出要從選用器材的異同點，結合控制變量法的思想去突破；
（3）根據電路圖連接實物電路圖，注意量程的選擇．

解答 解：（1）在連接實物圖時，為了保護電路，開關要處于斷開狀態(tài)，滑動變阻器的滑片P要位于最大阻值處，所以P要位于b點．
（2）根據表中的數據，比較電阻絲1、2、3的材料、橫截面積相同，長度不同，且長度增大為原來的幾倍，電阻也增大為原來的幾倍，可得出結論：在材料和橫截面積一定的情況下，導體的電阻與長度成正比．
電阻絲1、4、7，材料、長度相同，橫截面積不同，且橫截面積增大為原來的幾倍，電阻減小為原來的幾分之一，即可得出結論：在材料和長度一定的情況下，導體的電阻與橫截面積成反比．
（3）根據電路圖連接實物電路圖，電壓表與燈泡并聯，燈泡的額定電壓為6.3V，電壓表應選擇0～15V的量程；
電流表與燈泡串聯，額定電路大約為0.15A，可選擇0～0.6A的量程，實物電路圖如圖所示：

故答案為：
（1）斷開；b端；
（2）在材料和橫截面積一定的情況下，導體的電阻與長度成正比；在材料和長度一定的情況下，導體的電阻與橫截面積成反比；
（3）見上圖．

點評 利用控制變量法得出結論時，結論中既要指出相同因素如：材料和橫截面積相同，又要指出條件與結論的不同．