Question

同学们在做教材上的电学实验时，发现2B、HB铅笔芯的软硬不同，其实验效果亦不同．他们猜想铅笔芯的电阻可能与其软硬程度有关．于是同学们做实验来检验其猜想是否正确．
（1）林清同学的设计思路如图所示，请指出她设计中的错误和不足．
（2）伟鹏同学说：“不如直接用‘伏安法’测量它们的电阻进行比较”．请你写出他的实验方案．要求：
①画出电路图；（铅笔芯用“”表示）
②写出实验步骤；
③进行分析沦征．

Answer

（1）导体电阻跟导体长度、横截面积、材料有关．从电阻大小影响因素来考虑错误之处．
实验中先后两次比较灯泡的亮度不容易比较．
（2）画出电路图：电压表与铅笔芯并联测电压，电流表与铅笔芯串联测电流．滑动变阻器串联在电路中起保护作用．开关串联在电路中控制电路．根据各元件的连接方式，画出电路图．
用伏安法分别测量2B、HB铅笔芯的电阻，进行比较，如果电阻相等与铅笔芯的硬度无关，如果不相等与铅笔芯的硬度有关．
【解析】
（1）探究电阻大小跟材料的关系时，要保证铅笔芯的长度和横截面积相等．
分别把2B、HB铅笔芯接入电路，先后两次观察灯泡亮度变化不可靠．
（2）①电流表与铅笔芯串联，滑动变阻器串联在电路中，开关串联在电路中，电压表并联在铅笔芯两端．
根据各元件的连接方法，画出电路图．如图．

②实验步骤：1、按照电路图连接实物图电路，取长度和横截面积相同的2B和HB铅笔芯分别接入A、B间．
2、闭合开关S，分别读出电压表和电流表的示数为U和I．
3、根据R=，计算2B和HB铅笔芯的电阻值，并进行比较．
③若2B和HB铅笔芯的电阻值相等，则铅笔芯的电阻与其软硬程度无关；
若2B和HB铅笔芯的电阻值不相等，则铅笔芯的电阻与其软硬程度有关．
故答案为：（1）错误：没有控制两只铅笔芯的长度和横截面积相同．
不足：先后两次观察比较灯泡的亮度不如同时观察灯泡的亮度更可靠．
（2）①电路图如上图；
②实验步骤：取长度和横截面积相同的2B和HB铅笔芯分别接入A、B间；
闭合开关S，读出电压表和电流表的示数为U和I；
计算2B和HB铅笔芯的电阻值．
③若2B和HB铅笔芯的电阻值相等，则铅笔芯的电阻与其软硬程度无关；
若2B和HB铅笔芯的电阻值不相等，则铅笔芯的电阻与其软硬程度有关．