18. 物理研究小组的同学在“探究影响电阻大小的因素”时,从实验室中选出符合要求的学生电源、滑动变阻器、电流表、开关、导线若干以及几种电阻丝,电阻丝的参数见下表。
|电阻丝编号|材 料|长度/m|横截面积/mm^2|
|a|镍铬合金|1.0|0.4|
|b|镍铬合金|1.0|0.2|
|c|镍铬合金|0.5|0.2|
|d|锰铜合金|0.5|0.2|
对所要探究的问题,他们作出如下猜想：① 电阻与导体的长度有关；② 电阻与导体的材料有关；③ 电阻与导体的横截面积有关。同学们设计了如图 16 - 59 所示的实验电路。
(1)实验中通过观察______,来判断电阻丝电阻的大小,这种研究问题的物理方法叫做______。
(2)要验证猜想②,应选用电阻丝______(选填编号)进行实验,选择这两种电阻丝的理由是______。
(3)选用电阻丝 $ a $、$ b $ 进行实验,目的是验证猜想______(选填序号)。
(4)我国许多城乡地区进行了输电线路的改造,将原来细的铝质输电线换成较粗的铝质输电线。这是为了______(选填“增大”或“减小”)输电线的电阻。

电流表示数
转换法
c、d
长度和横截面积相同，材料不同
③
减小

【解析】
(1) 在电压一定时，导体电阻越大，电路中电流越小，因此可通过观察电流表示数大小来判断电阻丝电阻的大小；将不易观察的电阻大小转换为容易观察的电流表示数，这种方法叫转换法。
(2) 验证猜想②（电阻与导体的材料有关），需控制电阻丝的长度和横截面积相同，材料不同，由表格可知应选用电阻丝c、d。
(3) 电阻丝a、b的材料、长度相同，横截面积不同，因此选用它们进行实验，目的是验证猜想③（电阻与导体的横截面积有关）。
(4) 将细的铝质输电线换成较粗的铝质输电线，在材料、长度不变时，增大了横截面积，根据影响电阻大小的因素，可减小输电线的电阻。
【答案】
(1) 电流表示数；转换法
(2) c、d；长度和横截面积相同，材料不同
(3) ③
(4) 减小
【知识点】
影响电阻大小的因素；转换法；控制变量法
【点评】
本题考查探究影响电阻大小因素的实验，需熟练运用控制变量法和转换法，理解影响电阻的三个因素。
【难度系数】
0.6

19. 小红在做“探究电流与电压的关系”实验,器材如下：新的干电池两节、电流表(0～0.6 A)、电压表(0～3 V)、滑动变阻器(20 Ω 2 A)、定值电阻(5 Ω)、开关、导线若干。
(1)请用笔画线表示导线,将图 16 - 60 连接完整,要求滑片 $ P $ 向右移时电流变大。

(2)闭合开关,移动滑片 $ P $,电流表无示数,电压表的示数接近电源电压,原因可能是______。
(3)本实验中滑动变阻器的作用除了保护电路外,还有______。
(4)小红移动滑片 $ P $,测得下表中的三组数据,老师看后说其中一次数值并不是真实的数值。经过分析,出错的是第______次实验,原因是______。
|实验序号|1|2|3|
|电压 $ U/V $|0.5|1.0|1.5|
|电流 $ I/A $|0.1|0.2|0.3|

电阻R开路
改变定值电阻两端的电压
1
超出了滑动变阻器的最大阻值

【解析】
(1) 滑片P向右移时电流变大，需减小滑动变阻器接入电阻，将滑动变阻器B接线柱与开关左接线柱用导线连接，完成电路（连接图见参考答案）。
(2) 电流表无示数说明电路断路，电压表接近电源电压，说明电压表与电源连通，故故障为电阻R开路。
(3) 本实验需多次改变定值电阻两端电压，滑动变阻器可实现该操作，同时保护电路。
(4) 电源电压为3V，当定值电阻两端电压为0.5V时，滑动变阻器两端电压为2.5V，由欧姆定律得滑动变阻器接入电阻为25Ω，大于其最大阻值20Ω，无法实现，故第1次实验数据错误，原因是超出滑动变阻器最大阻值。
【答案】
(1) 如图所示（连接滑动变阻器B接线柱与开关左接线柱）
(2) 电阻R开路
(3) 改变定值电阻两端的电压
(4) 1；超出了滑动变阻器的最大阻值
【知识点】
电流与电压的关系；电路故障分析；滑动变阻器的使用
【点评】
本题考查探究电流与电压关系的实验，涉及电路连接、故障判断、器材作用及数据验证，需结合欧姆定律分析，注重实验原理的应用。
【难度系数】
0.6