Question

4．某學(xué)校的三個(gè)物理興趣小組的同學(xué)在探究導(dǎo)體電阻與導(dǎo)體長(zhǎng)度和橫截面積之間的定量關(guān)系時(shí)，分別設(shè)計(jì)了如圖1所示的甲、乙、丙三種不同電路進(jìn)行探究．實(shí)驗(yàn)室為每小組分別提供如表所示的一組合金電阻絲：

編號(hào)	材料	長(zhǎng)度/m	橫截面積/mm2
A	鎳鉻合金	0.6	0.4
B	鎳鉻合金	1.2	0.4
C	鎳鉻合金	0.6	0.8
D	錳銅合金	0.6	0.8

（1）甲實(shí)驗(yàn)小組探究導(dǎo)體電阻與導(dǎo)體長(zhǎng)度之間的定量關(guān)系時(shí)，將編號(hào)為A、B的兩根合金絲對(duì)應(yīng)接入圖甲電路1和2的位置；閉合開(kāi)關(guān)，電壓表的示數(shù)如圖2所示，則電壓表的示數(shù)U₁：U₂=1：2，結(jié)合上表數(shù)據(jù)可知合金絲兩端電壓與合金絲的長(zhǎng)度成正比（選填“正比”或“反比”），可初步判定導(dǎo)體的電阻與導(dǎo)體的長(zhǎng)度成正比（選填“正比”或“反比”）；
（2）乙實(shí)驗(yàn)小組探究導(dǎo)體電阻與導(dǎo)體橫截面積之間的定量關(guān)系時(shí)，應(yīng)將編號(hào)為A、C的兩根合金絲對(duì)應(yīng)接入圖乙電路1和2的位置；乙小組實(shí)驗(yàn)中若電流表的示數(shù)I₁：I₂與合金絲的橫截面積成正比，則可初步判定導(dǎo)體的電阻與導(dǎo)體的橫截面積成反比（選填“正比”或“反比”）；

（3）丙實(shí)驗(yàn)小組探究導(dǎo)體電阻與導(dǎo)體長(zhǎng)度和導(dǎo)體橫截面積之間的定量關(guān)系時(shí)認(rèn)為：在圖丙電路中的M、N位置之間先接入一根合金絲，讀出電壓U₁，后接入另一根合金絲，讀出電壓U₂，也能探究導(dǎo)體電阻與導(dǎo)體長(zhǎng)度或?qū)�體橫截面積之間的定量關(guān)系；
你認(rèn)為甲、乙、丙三個(gè)小組中實(shí)驗(yàn)方法不合理、實(shí)驗(yàn)誤差較大的是丙小組，因?yàn)樵撔〗M將實(shí)驗(yàn)比較的兩根合金絲接入電路時(shí)，沒(méi)有使流過(guò)兩根合金絲的電流相等．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)控制變量法進(jìn)行分析，使導(dǎo)體的長(zhǎng)度發(fā)生改變，其它因素均不變；然后根據(jù)正比的關(guān)系分析金屬絲兩端電壓之比與導(dǎo)體長(zhǎng)度之比存在的關(guān)系．
（2）探究導(dǎo)體電阻與導(dǎo)體橫截面積之間的定量關(guān)系時(shí)，應(yīng)控制材料和長(zhǎng)度不變，改變橫截面積的大小，通過(guò)電流表示數(shù)的大小分析出電阻與橫截面積的關(guān)系．
（3）用控制變量法進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究時(shí)，要保證需要探究的物理量不同，其余未探究的物理量是保持不變的．

解答 解：
（1）圖中電壓表V₁的示數(shù)為1.1V，V₂的示數(shù)是2.2V，因此兩電壓表的示數(shù)之比是1：2；又因?yàn)锳、B導(dǎo)體的長(zhǎng)度之比為1：2，并且電壓表分別測(cè)量A、B導(dǎo)體兩端的電壓，所以當(dāng)兩電壓示數(shù)之比接近電阻長(zhǎng)度之比時(shí)即1：2，可以斷定，當(dāng)其它條件都不變時(shí)，導(dǎo)體的電阻與長(zhǎng)度成正比．
（2）探究導(dǎo)體電阻與導(dǎo)體橫截面積之間的定量關(guān)系時(shí)，應(yīng)選擇橫截面積不同而材料和程度相同的電阻絲，故選A、C；乙小組實(shí)驗(yàn)中；兩電阻絲并聯(lián)，兩端的電壓相等，若電流表的示數(shù)I₁：I₂與合金絲的橫截面積成正比，說(shuō)明橫截面積越大，電阻越小，因此可初步判定導(dǎo)體的電阻與導(dǎo)體的橫截面積成反比．
（3）丙實(shí)驗(yàn)中，將實(shí)驗(yàn)比較的兩根合金絲接入電路時(shí)，沒(méi)有使流過(guò)兩根合金絲的電流相等，因此是誤差較大的．
故答案為：（1）1：2；正比；正比；（2）A、C；反比；（3）丙；相等．

點(diǎn)評(píng) 控制變量法是物理中經(jīng)常用到的一種方法，會(huì)用控制變量法探究影響電阻大小的因素與導(dǎo)體的具體關(guān)系．