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6.如图是“探究影响导体电阻大小的因素”的实验装置。实验板上固定了四根金属丝，a、c、d为同种材料，b为其他材料；a、b、c长度相同，d的长度小于a；a、b、d横截面积相同，c的横截面积大于a。则：
(1)把a和b分别接入电路，可以探究导体电阻与导体
(2)把a和c分别接入电路，可以探究导体电阻与导体
(3)把a和d分别接入电路，可以探究导体电阻与导体
(1)把a和b分别接入电路，可以探究导体电阻与导体
材料
的关系。(2)把a和c分别接入电路，可以探究导体电阻与导体
横截面积
的关系。(3)把a和d分别接入电路，可以探究导体电阻与导体
长度
的关系。答案
6.(1)材料
(2)横截面积
(3)长度
(2)横截面积
(3)长度
解析
【分析】
探究导体电阻大小的因素时，需运用控制变量法：研究某一因素对电阻的影响时，保持其他可能影响电阻的因素不变，只改变该因素。本题需分析每组对比金属丝的相同因素和不同因素，确定探究的变量。
【解析】
(1) 对比a和b：已知a、b长度相同，横截面积相同，材料不同，控制了长度和横截面积，只改变材料，因此探究导体电阻与材料的关系。
(2) 对比a和c：已知a、c材料相同，长度相同，横截面积不同（c的横截面积大于a），控制了材料和长度，只改变横截面积，因此探究导体电阻与横截面积的关系。
(3) 对比a和d：已知a、d材料相同，横截面积相同，长度不同（d的长度小于a），控制了材料和横截面积，只改变长度，因此探究导体电阻与长度的关系。
【答案】
(1)材料；(2)横截面积；(3)长度
【知识点】
影响电阻大小的因素；控制变量法
【点评】
本题是探究影响导体电阻大小的基础实验题，核心考查控制变量法的应用，解题关键是准确分析每组实验中控制和改变的物理量，属于学生需掌握的基础知识点。
【难度系数】
0.3
探究导体电阻大小的因素时，需运用控制变量法：研究某一因素对电阻的影响时，保持其他可能影响电阻的因素不变，只改变该因素。本题需分析每组对比金属丝的相同因素和不同因素，确定探究的变量。
【解析】
(1) 对比a和b：已知a、b长度相同，横截面积相同，材料不同，控制了长度和横截面积，只改变材料，因此探究导体电阻与材料的关系。
(2) 对比a和c：已知a、c材料相同，长度相同，横截面积不同（c的横截面积大于a），控制了材料和长度，只改变横截面积，因此探究导体电阻与横截面积的关系。
(3) 对比a和d：已知a、d材料相同，横截面积相同，长度不同（d的长度小于a），控制了材料和横截面积，只改变长度，因此探究导体电阻与长度的关系。
【答案】
(1)材料；(2)横截面积；(3)长度
【知识点】
影响电阻大小的因素；控制变量法
【点评】
本题是探究影响导体电阻大小的基础实验题，核心考查控制变量法的应用，解题关键是准确分析每组实验中控制和改变的物理量，属于学生需掌握的基础知识点。
【难度系数】
0.3
1.学习了滑动变阻器相关知识以后,小腾同学制作了一个简易调光灯,装置如图所示,他把滑动端的金属夹首先夹在了铅笔芯的B端,金属夹向A端移动的过程中,电路中的灯泡亮度如何变化?此简易调光灯还有一些不足,请提出你的改进意见。
答案
1.灯泡亮度逐渐变亮。此简易调光灯无法控制电路的通断,可增加一个开关;由于铅笔芯的电阻很小,要想实现更好的调节效果,可适当增加铅笔芯的长度。
解析
【分析】要判断灯泡亮度变化，需分析电路中电阻的变化：金属夹在铅笔芯上移动时，会改变接入电路的铅笔芯长度，根据电阻与长度的关系，电阻变化会引起电路电流变化，进而影响灯泡亮度；对于装置不足，需观察是否缺少控制电路通断的元件，以及调节范围是否足够，以此提出改进意见。
【解析】1. 灯泡亮度变化：金属夹向A端移动时，接入电路的铅笔芯长度变短，在铅笔芯的材料、横截面积不变时，电阻随长度减小而变小，电路总电阻减小。电源电压不变，根据欧姆定律$I=\frac{U}{R}$，电路中的电流变大；灯泡的实际功率$P=I^2R_{灯}$（$R_{灯}$为灯泡电阻，保持不变），电流变大则实际功率变大，因此灯泡亮度逐渐变亮。2. 改进意见：该装置没有控制电路通断的开关，无法随时断开电路，可增加一个开关；铅笔芯的电阻较小，电阻变化范围小，亮度调节效果不明显，可适当增加铅笔芯的长度，增大电阻变化范围，提升调节效果。
【答案】灯泡亮度逐渐变亮；改进意见：增加一个开关控制电路的通断；适当增加铅笔芯的长度，以提升亮度的调节效果。
【知识点】滑动变阻器原理、欧姆定律、电路设计优化
【点评】本题结合简易调光灯装置，考查滑动变阻器的工作原理及电路的实际应用，需要学生将物理知识与实际装置结合分析，难度适中，注重基础知识点的应用。
【难度系数】0.6
【解析】1. 灯泡亮度变化：金属夹向A端移动时，接入电路的铅笔芯长度变短，在铅笔芯的材料、横截面积不变时，电阻随长度减小而变小，电路总电阻减小。电源电压不变，根据欧姆定律$I=\frac{U}{R}$，电路中的电流变大；灯泡的实际功率$P=I^2R_{灯}$（$R_{灯}$为灯泡电阻，保持不变），电流变大则实际功率变大，因此灯泡亮度逐渐变亮。2. 改进意见：该装置没有控制电路通断的开关，无法随时断开电路，可增加一个开关；铅笔芯的电阻较小，电阻变化范围小，亮度调节效果不明显，可适当增加铅笔芯的长度，增大电阻变化范围，提升调节效果。
【答案】灯泡亮度逐渐变亮；改进意见：增加一个开关控制电路的通断；适当增加铅笔芯的长度，以提升亮度的调节效果。
【知识点】滑动变阻器原理、欧姆定律、电路设计优化
【点评】本题结合简易调光灯装置，考查滑动变阻器的工作原理及电路的实际应用，需要学生将物理知识与实际装置结合分析，难度适中，注重基础知识点的应用。
【难度系数】0.6
2.如图是一种自动测定油箱内油面高度的装置，$R'$为定值电阻，$R$为滑动变阻器，它的金属滑片$P$是杠杆的一端，油量表是由电流表改装而成的。根据所学滑动变阻器的知识，判断并分析如下问题：
(1)当只打开阀门$B$时，通过油量表的电流如何变化？并分析其原因。
(2)当只打开阀门$A$时，通过油量表的电流如何变化？并分析其原因。
(1)当只打开阀门$B$时，通过油量表的电流如何变化？并分析其原因。
(2)当只打开阀门$A$时，通过油量表的电流如何变化？并分析其原因。
答案
2.(1)通过油量表的电流变大。当只打开阀门B时,油箱中油量增加,浮标上升,带动杠杆右端下降,滑动变阻器接入电路的阻值变小,电路总电阻变小,而电源电压不变,所以电路中电流变大,通过油量表的电流将变大。
(2)通过油量表的电流变小。当只打开阀门A时,油箱中油量减小,浮标下降,带动杠杆右端上升,滑动变阻器接入电路的阻值变大,电路总电阻变大,而电源电压不变,所以电路中电流变小,油量表示数将变小。
(2)通过油量表的电流变小。当只打开阀门A时,油箱中油量减小,浮标下降,带动杠杆右端上升,滑动变阻器接入电路的阻值变大,电路总电阻变大,而电源电压不变,所以电路中电流变小,油量表示数将变小。
解析
【分析】
要解决该问题，需明确装置的工作逻辑：油量表由电流表改装，电路中定值电阻$R'$与滑动变阻器$R$串联，滑动变阻器的滑片$P$由浮标通过杠杆控制；油面变化会带动浮标升降，进而改变滑动变阻器接入电路的电阻，再结合欧姆定律分析电流变化。解题时，先判断油面变化时滑动变阻器接入电阻的变化，再根据电源电压不变，利用欧姆定律$I=\frac{U}{R_{总}}$判断电流的变化。
【解析】
(1) 当只打开阀门$B$时，油箱内油量增加，浮标上浮，通过杠杆带动滑动变阻器的滑片$P$向下移动，滑动变阻器$R$接入电路的阻值变小。电路总电阻$R_{总}=R'+R_{接入}$，因此总电阻变小。电源电压$U$不变，根据欧姆定律$I=\frac{U}{R_{总}}$，电路中的电流变大，所以通过油量表的电流变大。
(2) 当只打开阀门$A$时，油箱内油量减少，浮标下降，通过杠杆带动滑动变阻器的滑片$P$向上移动，滑动变阻器$R$接入电路的阻值变大。电路总电阻$R_{总}=R'+R_{接入}$，因此总电阻变大。电源电压$U$不变，根据欧姆定律$I=\frac{U}{R_{总}}$，电路中的电流变小，所以通过油量表的电流变小。
【答案】
(1) 通过油量表的电流变大；原因：打开阀门$B$时，油量增加，浮标上升，滑片下移，滑动变阻器接入电阻变小，总电阻变小，电源电压不变，由欧姆定律可知电流变大。
(2) 通过油量表的电流变小；原因：打开阀门$A$时，油量减少，浮标下降，滑片上移，滑动变阻器接入电阻变大，总电阻变大，电源电压不变，由欧姆定律可知电流变小。
【知识点】
欧姆定律、滑动变阻器、电路动态分析
【点评】
本题结合实际油箱油量测量装置，考查滑动变阻器的应用与欧姆定律的动态分析，需理清浮标与滑片的联动关系，是基础的电路应用题目，注重理论联系实际。
【难度系数】
0.6
要解决该问题，需明确装置的工作逻辑：油量表由电流表改装，电路中定值电阻$R'$与滑动变阻器$R$串联，滑动变阻器的滑片$P$由浮标通过杠杆控制；油面变化会带动浮标升降，进而改变滑动变阻器接入电路的电阻，再结合欧姆定律分析电流变化。解题时，先判断油面变化时滑动变阻器接入电阻的变化，再根据电源电压不变，利用欧姆定律$I=\frac{U}{R_{总}}$判断电流的变化。
【解析】
(1) 当只打开阀门$B$时，油箱内油量增加，浮标上浮，通过杠杆带动滑动变阻器的滑片$P$向下移动，滑动变阻器$R$接入电路的阻值变小。电路总电阻$R_{总}=R'+R_{接入}$，因此总电阻变小。电源电压$U$不变，根据欧姆定律$I=\frac{U}{R_{总}}$，电路中的电流变大，所以通过油量表的电流变大。
(2) 当只打开阀门$A$时，油箱内油量减少，浮标下降，通过杠杆带动滑动变阻器的滑片$P$向上移动，滑动变阻器$R$接入电路的阻值变大。电路总电阻$R_{总}=R'+R_{接入}$，因此总电阻变大。电源电压$U$不变，根据欧姆定律$I=\frac{U}{R_{总}}$，电路中的电流变小，所以通过油量表的电流变小。
【答案】
(1) 通过油量表的电流变大；原因：打开阀门$B$时，油量增加，浮标上升，滑片下移，滑动变阻器接入电阻变小，总电阻变小，电源电压不变，由欧姆定律可知电流变大。
(2) 通过油量表的电流变小；原因：打开阀门$A$时，油量减少，浮标下降，滑片上移，滑动变阻器接入电阻变大，总电阻变大，电源电压不变，由欧姆定律可知电流变小。
【知识点】
欧姆定律、滑动变阻器、电路动态分析
【点评】
本题结合实际油箱油量测量装置，考查滑动变阻器的应用与欧姆定律的动态分析，需理清浮标与滑片的联动关系，是基础的电路应用题目，注重理论联系实际。
【难度系数】
0.6
