1 新素养 科学思维 小芳在探究影响导体电阻大小的因素时，猜想导体的电阻可能与下列因素有关：A. 导体的材料；B. 导体的长度；C. 导体的横截面积。为验证上述猜想，小芳用如图甲的器材进行实验，其中①②③是镍铬合金丝，④是锰铜丝。

(1) 连接电路，在M、N之间分别接上不同的导体，闭合开关后通过观察来比较导体电阻的大小。
(2) 为验证猜想B，应选用编号为的两根金属丝，并分别接入电路进行实验。
(3) 分别将①③两金属丝接入图甲中M、N两点间，电流表的示数不同，由此得到的结论是当材料和长度相同时，导体电阻跟有关。分别将①④两金属丝接入图甲中M、N两点间，电流表的示数不同，由此得到的结论是当导体的横截面积和长度相同时，导体电阻跟有关。
(4) 小芳在实验中运用到的物理方法有和。
(5) 完成上述实验后，小芳进一步进行了如图乙所示的实验，她把M、N与废白炽灯中的钨丝连接，闭合开关S后，用酒精灯给钨丝加热，可以观察到电流表示数变小，这表明：温度升高，钨丝的电阻。

(1) 电流表指针偏转程度
(2) ①②
(3) 导体的横截面积 导体的材料
(4) 控制变量法 转换法
(5) 变大

【分析】
要解决这道题，需结合电阻的特性、实验方法分析：电阻是导体对电流的阻碍作用，无法直接观察，可通过电流表的示数（指针偏转程度）间接反映电阻大小（转换法）；验证某一因素对电阻的影响时，需控制其他因素不变（控制变量法）；结合欧姆定律可分析电阻与温度的关系。
【解析】
(1) 电源电压一定时，导体电阻越大，电路中电流越小，因此可通过观察电流表指针偏转程度来比较导体电阻大小，故填电流表指针偏转程度。
(2) 验证猜想B（电阻与长度有关），需控制材料、横截面积相同，长度不同，①②都是镍铬合金丝（材料相同）、横截面积相同，长度不同，故选①②。
(3) ①③材料和长度相同，横截面积不同，电流表示数不同，说明电阻与导体的横截面积有关；①④横截面积和长度相同，材料不同，电流表示数不同，说明电阻与导体的材料有关。
(4) 实验中控制其他因素不变，只改变探究的因素，是控制变量法；将电阻大小转换为电流表示数，是转换法。
(5) 加热钨丝，电流表示数变小，电源电压不变，根据I=U/R，可知电阻变大，说明温度升高，钨丝电阻变大。
【答案】
(1) 电流表指针偏转程度
(2) ①②
(3) 导体的横截面积；导体的材料
(4) 控制变量法；转换法
(5) 变大
【知识点】
影响导体电阻的因素；控制变量法；转换法；电阻与温度的关系
【点评】
本题是电学基础实验题，考查探究影响电阻大小的因素，重点掌握控制变量法和转换法的应用，以及电阻与温度的关系，难度适中。
【难度系数】
0.7

2 [2023 宿迁]用图甲所示电路探究电流与电阻的关系。电源电压为 4.5 V 不变,滑动变阻器规格为“20 Ω 1 A”,有 4 Ω、6 Ω、8 Ω、10 Ω、12 Ω 的定值电阻各一个。

甲
乙
丙
(1) 用笔画线代替导线把图甲电路连接完整,要求:当滑片 P 向左滑动时,滑动变阻器接入电路的电阻变大。
(2) 连接电路时,开关应该(断开/闭合)。
(3) 先接入 12 Ω 的定值电阻,闭合开关,移动变阻器的滑片 P 至合适位置,电压表的示数如图乙所示,示数为V,记下电流表的示数。断开开关,将 12 Ω 电阻换成 10 Ω 后,闭合开关,移动变阻器的滑片 P 使表的示数与前一次相同,记录相关数据。
(4) 依次改变电阻 R 的阻值,共测得五组实验数据,根据实验数据,在图丙的坐标系中描绘出 $I-R$ 图像为曲线 A。
① 由图像可得出的结论是。
② 根据上面所测的五组实验数据,把每次实验时记录的电流值和对应变阻器 $R_P$ 的阻值,在图丙坐标系中描成点,将这些点绘成曲线 B,发现曲线 B 与曲线 A(有交点/无交点),其原因是。

(1) 如图所示
(2) 断开
(3) 2.4 电压
(4) ① 电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比
② 无交点 对每一个电流值,变阻器 $R_P$ 与定值电阻 R 两端的电压都不相等

【分析】
本题为探究电流与电阻关系的实验题，核心运用控制变量法，需保持定值电阻两端电压不变。解题思路：(1) 根据滑动变阻器滑片移动时电阻的变化要求，确定接线柱连接方式；(2) 连接电路时开关需断开，避免短路损坏元件；(3) 读取电压表示数时先明确量程和分度值，更换定值电阻后需调节滑片控制定值电阻两端电压不变；(4) 结合实验数据，依据控制变量法推导电流与电阻的关系，再分析滑动变阻器与定值电阻的电压、电流关系，判断曲线是否有交点。
【解析】
(1) 滑动变阻器要求滑片P向左滑动时接入电阻变大，说明接入的电阻丝变长，因此将滑动变阻器的右下接线柱与电路连接，上接线柱任选一个（如左上），完成电路连接。
(2) 连接电路时，为保护电路，开关应断开。
(3) 电压表选用0~3V量程，分度值为0.1V，指针指向2.4V，故电压表示数为2.4V；探究电流与电阻的关系时，需控制定值电阻两端电压不变，因此更换电阻后，移动滑片使电压表的示数与前一次相同。
(4) ① 由图像可知，定值电阻两端电压不变，电阻增大时电流减小，且电流与电阻的乘积为定值，因此结论：电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比。
② 定值电阻两端电压控制为2.4V，电源电压为4.5V，故滑动变阻器两端电压为4.5V-2.4V=2.1V。对任意电流值，定值电阻与滑动变阻器的电压不同，因此当电流相同时，两者电阻不相等；且曲线A的横坐标为定值电阻的阻值，曲线B的横坐标为滑动变阻器的阻值，对应电阻不同，故曲线B与曲线A无交点，原因是对每一个电流值，变阻器Rp与定值电阻R两端的电压都不相等。
【答案】
(1) 如图所示
(2) 断开
(3) 2.4；电压
(4) ① 电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比；② 无交点；对每一个电流值，变阻器Rp与定值电阻R两端的电压都不相等
【知识点】
探究电流与电阻的关系、滑动变阻器的使用、欧姆定律
【点评】
本题考查探究电流与电阻关系的实验，涵盖电路连接、实验操作、数据分析等考点，核心是控制变量法的应用，需明确滑动变阻器在实验中的调节目的，难度适中。
【难度系数】
0.5