Question

19．李明用如表中長度相同但規(guī)格不同的鉛筆芯，探究鉛筆芯的電阻跟哪些因素有關(guān)，表中所標B的級數(shù)反應了鉛筆芯的硬度，數(shù)值越大，硬度越小，HB芯的硬度最大．所用電路如圖甲所示．

長度相同的鉛筆芯
代號	硬度	直徑（mm）
A	HB	2.0
B	HB	1.0
C	2B	1.0
D	4B	1.0

（1）請完成圖3電路的連接．閉合開關(guān)前，滑片P應置于滑動變阻器的最右端．（選填“最左端”、“最右端”或“正中間”）
（2）要探究鉛筆芯的電阻與橫截面積的關(guān)系，應將鉛筆芯A和B分別接入電路中進行實驗．（選填表中的鉛筆芯代號）
（3）將鉛筆芯B、C、D兩端分別與M、N相連，測得B、C的電阻分別為20Ω、15Ω，而鉛筆芯D兩端的電壓為2.4V，電流表示數(shù)（如圖乙所示）為0.24A，則鉛筆芯D的電阻為10Ω．這說明鉛筆芯硬度越小，電阻越小．（選填“大”或“小”）
（4）用導電夾M、N夾住鉛筆芯B的兩端，當導電夾M向N端移動時，電壓表的示數(shù)將減�。ㄟx填“增大”、“減小”或“不變”）．實驗得出其電阻與長度的關(guān)系如圖丙所示，可見鉛筆芯的電阻與長度成正比．（選填“成正比”或“成反比”）

Answer 1

分析 （1）在連接電路中，開關(guān)應斷開，在閉合開關(guān)前，滑片應移至最大阻值處；
（2）影響電阻大小的因素有：材料、長度、橫截面積這三個；要探究電阻大小的決定因素，就要運用控制變量法的方法去解決；
（3）確定電路表量程、最小分度值，讀出電路表示數(shù)，由歐姆定律可求出待測電阻阻值；根據(jù)鉛筆芯B、C、D的硬度和測量的電阻值，得出鉛筆芯硬度與電阻的關(guān)系；
（4）當導電夾M向N端移動時，改變鉛筆芯B連入電路的長度變短，電阻變小，從而得出電壓表示數(shù)的變化；根據(jù)圖象的特點可以判斷R與L的關(guān)系．

解答 解：
（1）連接電路時，為防止電路中電流過大，開關(guān)S應當處于斷開狀態(tài)；
由于滑動變阻器接了下面的左邊一個接線柱，所以在閉合開關(guān)前，滑片應移至最右端，使其阻值最大；
（2）電阻的決定因素由長度、材料、橫截面積有關(guān)，要研究鉛筆芯的電阻與橫截面積的關(guān)系，就需要選取一組鉛筆芯，它的材料、長度、硬度相同，只有橫截面積不同，故選A和B；
（3）由圖知，電流表的量程是0.6A，由電流表圖示知，電流表的最小分度值是0.02A，電流表示數(shù)是0.24A；待測電阻的阻值R=$\frac{U}{I}$=$\frac{2.4V}{0.24A}$=10Ω；
鉛筆芯B、C、D的硬度的關(guān)系是：B＜C＜D；電阻分別為20Ω、15Ω和10Ω，說明鉛筆芯硬度越小，電阻越大；
（4）用導電夾M、N夾住鉛筆芯B的兩端，當導電夾M向N端移動時，鉛筆芯B連入電路的長度變短，電阻變小，電壓表示數(shù)的減小；
根據(jù)電阻與長度的關(guān)系圖可知筆芯的電阻與長度成正比．
故答案為：（1）最右端；（2）A；B；（3）0.24；10；小；（4）減��；成正比．

點評 導體的電阻決定因素有四個，此題考查了其中的三個，這種題目一般要用到控制變量法去解決，本題同時考查了滑動變阻器的連接及使用，考查了電流表的讀數(shù)以及電阻的計算．