Question

（2010?楊浦區模擬）為了研究“導體對電流的阻礙作用與哪些因素有關”，某小組同學做了如圖所示的實驗．他們選用材料相同，長度、橫截面積不同的若干導體，進行了多次實驗．實驗中分別將各種規格的導體接在某一電壓恒定的電源兩端，用電流表測量通過導體的電流來了解導體對電流的阻礙作用的大小，并記錄實驗數據．下面表格中是經整理后的實驗數據．

實驗序號	導體的材料	導體的長度（米）	導體的橫截面積 （×10-6米2）	通過導體的電流 （安）
1	鎳鉻合金	0.5	0.5	1
2	鎳鉻合金	0.75	0.75	1
3	鎳鉻合金	1.0	1.0	1
4	鎳鉻合金	0.5	1.0	2
5	鎳鉻合金	0.75	1.5	2
6	鎳鉻合金	1.0	2.0	2
7	鎳鉻合金	0.4	1.0	2.5
8	鎳鉻合金	0.6	1.5	2.5
9	鎳鉻合金	0.8	2.0	2.5

①小組同學為了了解導體對電流的阻礙與導體的長度是否有關，他們應該分析比較實驗序號

3、4、7（或5、8或6、9）

中的數據及相關條件．
②分析比較實驗序號1、4（或2、5或3、6）中的數據及相關條件，可得出的初步結論是：

導體的材料和長度相同時，橫截面積越大，導體對電流的阻礙作用越小

．
③請進一步綜合分析比較表中的數據及相關條件，并歸納得出結論．
（a）分析比較1、2、3或4、5、6、或7、8、9數據及相關條件，可得出：

同種材料的導體，長度和橫截面積的比值相同時，導體對電流的阻礙作用相同

；
（b）分析比較

1、2、3和4、5、6和7、8、9

數據及相關條件，可得出：

同種材料的導體，長度和橫截面積的比值越大，導體對電流的阻礙作用越大

．
④通過實驗該小組同學得出：導體對電流的阻礙作用大小與導體的材料、長度和橫截面積大小有關．你認為根據他們的實驗能否得出上述結論，并請說明理由．

不能．實驗中沒有用長度、橫截面積相同的不同材料的導體進行研究，不能得到導體對電流阻礙作用與導體材料的關系

．

Answer 1

分析：在導體兩端的電壓相同時，用通過導體的電流大小表示導體對電流的阻礙作用，通過的電流越大，表示導體對電流的阻礙作用越小；
（1）探究導體對電流的阻礙與導體的長度是否有關，根據控制變量法應分析比較導體的長度為變量，其它的各因素保持不變的實驗數據．
（2）對實驗數據按分組分別分析比較，找出不變量和變量，找出它們的變化關系，然后利用控制變量法得出結論．
（3）根據控制變量法要得出“導體對電流的阻礙作用大小與導體的材料、長度和橫截面積大小有關”的結論，應有探究導體對電流的阻礙作用大小與導體的材料的關系．

解答：解：①根據控制變量法，要探究導體對電流的阻礙與導體的長度是否有關，應只改變導體的長度，其它的各因素保持不變，則符合條件的實驗數據有：3、4、7（或5、8或6、9）．
②實驗序號1、4（或2、5或3、6）中的數據的特點是導體的材料和長度相同時，橫截面積越大，導體對電流的阻礙作用越小；故可得出的結論是：導體的材料和長度相同時，橫截面積越大，導體對電流的阻礙作用越小．
③（a）分析比較1、2、3或4、5、6、或7、8、9數據時，雖導體的長度和橫截面積都不同但它們的比值是相同的，故可得出：同種材料的導體，長度和橫截面積的比值相同時，導體對電流的阻礙作用相同；
（b）根據比值的變化可分析：1、2、3和4、5、6和7、8、9； 得出：同種材料的導體，長度和橫截面積的比值越大，導體對電流的阻礙作用越大．
④不能．實驗中沒有用長度、橫截面積相同的不同材料的導體進行研究，不能得到導體對電流阻礙作用與導體材料的關系．
故答案為：①3、4、7（或5、8或6、9）；
②導體的材料和長度相同時，橫截面積越大，導體對電流的阻礙作用越小；
③（a）同種材料的導體，長度和橫截面積的比值相同時，導體對電流的阻礙作用相同；
（b）1、2、3和4、5、6和7、8、9； 同種材料的導體，長度和橫截面積的比值越大，導體對電流的阻礙作用越大．
④不能．實驗中沒有用長度、橫截面積相同的不同材料的導體進行研究，不能得到導體對電流阻礙作用與導體材料的關系．

點評：本題主要考查了學生根據實驗數據歸納得出結論的能力，解決本題的關鍵是利用控制變量法分析變量和不變量．