Question

11．某同學在總結所做的物理探究實驗時發(fā)現了如下規(guī)律：

（1）當要研究的物理量與多個因素有關時，都要采用控制變量法．為了研究導體的電阻與導體長度的關系，應選用材料、橫截面積相同，長度不相同的導線；為了研究通電導體在磁場中受力方向與磁場方向的關系，應采取的操作方法是保持電流方向一定，改變磁場方向．
（2）當要研究的物理量不易直接測量時，可以用轉換法把它們間接表示出來．如圖1的實驗是通過觀察小磁針的偏轉，間接的知道導線周圍有磁場產生；圖2的實驗是通過觀察馬德堡半球，間接的證明大氣壓的存在．
（3）有些實驗裝置經過適當的改進還可以進行其它的探究實驗．圖3中如果再增加一個滑動變阻器，我們就可以探究電流產生的熱量與電流大小的關系了．

Answer 1

分析 （1）影響電阻大小的因素有電阻的材料、導體的長度和導體的橫截面積，當研究導體的電阻與導體長度的關系，應采取控制變量法進行分析，即應控制導體的橫截面積和材料相同；通電導體在磁場中受力方向的影響因素有：電流方向和磁場方向；
（2）磁場的基本性質是對放入其中的磁體存在力的作用；空氣由于受重力和具有流動性，在豎直方向和水平方向都有壓強；
（3）在電阻和通電時間一定時，通過導體的電流產生的熱量與電流的平方成正比．

解答 解：
（1）為了研究導體的電阻與導體長度的關系，則需保證材料和橫截面積都相同，只有長度不同；
要研究通電導體在磁場中受力方向與磁場方向的關系，應保持電流方向一定，改變磁場方向；
（2）通電導線周圍有無磁場不能直接觀察，但小磁針偏轉可以直接觀察，所以通過小磁針的偏轉，間接的知道導線周圍有磁場產生；
馬德堡半球實驗最早證明了大氣壓的存在，所以通過觀察馬德堡半球，可以證明大氣壓的存在；
（3）由圖知，此實驗探究的是電流產生熱量與電阻大小的關系，如果在電路中串聯一個滑動變阻器，通過改變滑片位置改變電路電流，則可以探究熱量與電流大小的關系．
故答案為：
（1）材料、橫截面積相同，長度不相同；保持電流方向一定，改變磁場方向；
（2）小磁針的偏轉；馬德堡半球；
（3）滑動變阻器．

點評 此題考查的是控制變量法和轉換法在物理實驗中的具體應用，屬于基本技能和方法的考查．