Question

在研究電阻的大小與哪些因素有關(guān)時(shí)，小明猜想電阻與電壓、電流有關(guān)，小李猜想電阻與導(dǎo)體的長(zhǎng)度、橫截面積有關(guān)．他們?cè)O(shè)計(jì)了如圖所示的電路，選用同種材料制成的不同導(dǎo)體、若干節(jié)干電池及其他必要器材進(jìn)行實(shí)驗(yàn)．
（1）在設(shè)計(jì)電路時(shí)，小明認(rèn)為還需在M、N兩端并聯(lián)一個(gè)電壓表才能正確測(cè)出導(dǎo)體兩端的電壓；小李認(rèn)為干電池的電壓是已知的，所以實(shí)驗(yàn)中不需要電壓表；經(jīng)討論后他們達(dá)成了共識(shí)并完成了實(shí)驗(yàn)．你認(rèn)為______（選填“小明”或“小李”）的觀點(diǎn)是正確的．
（2）兩位同學(xué)正確連接電路，并將實(shí)驗(yàn)測(cè)得數(shù)據(jù)記錄在表一、表二和表三中．

表一　導(dǎo)體A 長(zhǎng)度0.4米 橫截面積0.3毫米2					表二 導(dǎo)體B 長(zhǎng)度1.2米 橫截面積0.3毫米2					表三 導(dǎo)體C 長(zhǎng)度1.5米 橫截面積0.3毫米2
實(shí)驗(yàn)序號(hào)	1	2	3		實(shí)驗(yàn)序號(hào)	4	5	6		實(shí)驗(yàn)序號(hào)	7	8	9
U（V）	1.2	2.4	3.6		U（V）	2.4	3.6	4.8		U（V）	1.5	3.0	4.5
I（A）	0.30	0.60	0.90		I（A）	0.20	0.30	0.40		I（A）	0.10	0.20	0.30

分析比較表一、表二、表三中的數(shù)據(jù)，可判斷______（選填“小明”或“小李”）的猜想是錯(cuò)誤的．
分析比較表一和表二和表三中的數(shù)據(jù)，可初步得出：______．
（3）為了在表三的基礎(chǔ)上繼續(xù)研究導(dǎo)體的電阻與導(dǎo)體橫截面積的關(guān)系，請(qǐng)你在表四中填寫需選用這種材料制成的導(dǎo)體還需滿足的條件．

表四
導(dǎo)體	長(zhǎng)度 （米）	橫截面積 （毫米2）
D	______	______
E	______	______

小明認(rèn)為在后續(xù)實(shí)驗(yàn)中，D、E兩端的電壓必須與表三中的電壓值相同；小李認(rèn)為在后續(xù)實(shí)驗(yàn)中，通過(guò)D、E的電流必須與表三中的電流值相同．請(qǐng)你判斷：小明的觀點(diǎn)是______的，小李的觀點(diǎn)是______的．（均選填“正確”或“錯(cuò)誤”）

Answer 1

解：（1）雖然干電池的電壓是已知的，但電流表和導(dǎo)線會(huì)分擔(dān)一部分電壓，從而導(dǎo)致M、N兩端電壓小于電源電壓，故小明的觀點(diǎn)是正確的，只有通過(guò)電壓表的測(cè)量才能正確測(cè)出導(dǎo)體兩端的電壓；
（2）①比較表一、表二、表三中的數(shù)據(jù)可知，在同一導(dǎo)體兩端的電壓增大時(shí)，通過(guò)導(dǎo)體的電流也增大，并且電壓與電流的比值相等，說(shuō)明導(dǎo)體的電阻與導(dǎo)體兩端的電壓和流過(guò)導(dǎo)體的電流無(wú)關(guān)，故小明的觀點(diǎn)是錯(cuò)誤的；
②比較表一、表二、表三中的數(shù)據(jù)可知，在材料和橫截面積相同時(shí)，導(dǎo)體的長(zhǎng)度越長(zhǎng)，導(dǎo)體的電阻越大；
（3）表三中的導(dǎo)體C的長(zhǎng)度是1.5m，橫截面積是0.3毫米²，根據(jù)控制變量法，選擇長(zhǎng)度1.5m，橫截面積不是0.3毫米²的即可，如下表：

（4）影響電阻大小的因素是材料、長(zhǎng)度和橫截面積，與導(dǎo)體兩端電壓和通過(guò)導(dǎo)體的電流無(wú)關(guān)，故小明和小李的觀點(diǎn)都是錯(cuò)誤的．
故答案為：（1）小明；（2）小明；材料和橫截面積相同的導(dǎo)體，長(zhǎng)度越長(zhǎng)，電阻越大；（3）如上表格；（4）錯(cuò)誤；錯(cuò)誤．
分析：（1）一節(jié)干電池的電壓是1.5V，但在使用過(guò)程中，電流表和導(dǎo)線等會(huì)有一部分消耗；
（2）通過(guò)數(shù)據(jù)分析判斷出對(duì)錯(cuò)，利用控制變量法分析得出結(jié)論；
（3）研究導(dǎo)體的電阻與導(dǎo)體橫截面積的關(guān)系，需要控制材料相同，長(zhǎng)度相同，結(jié)合數(shù)據(jù)完成表格；
（4）影響電阻大小的因素是材料、長(zhǎng)度和橫截面積，與導(dǎo)體兩端電壓和通過(guò)導(dǎo)體的電流無(wú)關(guān)．
點(diǎn)評(píng)：本題是一道實(shí)驗(yàn)探究題，探究影響導(dǎo)體電阻大小的因素，實(shí)驗(yàn)中應(yīng)用了控制變量法，解題時(shí)要注意控制變量法的應(yīng)用．