目的
探究导线长度与其电阻之间的关系。
变量
- 操纵变量: 导线的长度 l
- 响应变量: 导线的电阻 R
- 固定变量: 导线的横截面积、材料及其温度
仪器与材料
- 沿米尺固定的康铜丝
- 电流表
- 电压表
- 电池
- 变阻器
- 开关
- 鳄鱼夹
- 连接导线
步骤
- 把康铜丝笔直地固定在米尺上，用鳄鱼夹连接电路，使长度为 l 的一段导线接入电路。
- 将接入电路的长度设为 l = 20.0 cm，记录电流表读数 I 和电压表读数 V。
- 计算电阻 R = V / I。
- 对 l = 40.0、60.0、80.0 和 100.0 cm 重复实验，每次迅速读数以免导线发热。
- 记录 l、V、I 并计算每个长度的 R。
记录数据
记录长度 l（cm）、电压表读数 V（V）、电流表读数 I（A），以及计算所得电阻 R = V / I（Ω）。
图表
以 R（纵轴）对 l（横轴）作图。通过原点的直线表明电阻与长度成正比。
分析
由于 R = ρl / A，在面积和材料不变时电阻与长度成正比。R 对 l 图的斜率等于 ρ / A。
注意事项
- 全程使用同一根导线，使面积和材料保持不变。
- 迅速读取每个读数，并在读数之间断开开关以免发热。
- 确保鳄鱼夹接触牢固且导线笔直。
示例结果及其含义
康铜丝的示例数据，各长度下由 R = V / I 求得电阻：
- l = 20.0 cm：V = 0.40 V，I = 0.20 A，R = 2.0 Ω
- l = 40.0 cm：V = 0.80 V，I = 0.20 A，R = 4.0 Ω
- l = 60.0 cm：V = 1.20 V，I = 0.20 A，R = 6.0 Ω
- l = 80.0 cm：V = 1.60 V，I = 0.20 A，R = 8.0 Ω
- l = 100.0 cm：V = 2.00 V，I = 0.20 A，R = 10.0 Ω
长度每加倍，电阻也加倍，因此电阻是长度的固定倍数。这说明在横截面积、材料和温度不变时，导线的电阻与其长度成正比。
较长的导线对电流的阻碍更大，所以需要更大的电压来维持相同的电流。
读图与求答案
以电阻 R（纵轴）对长度 l（横轴）作图。各点给出一条通过原点的直线，证实 R 与 l 成正比。
斜率等于 ρ / A，即电阻率除以横截面积。取 (0.20 m, 2.0 Ω) 与 (1.00 m, 10.0 Ω) 画一个大三角形，先把长度换算成米：
斜率 = ΔR ÷ Δl = (10.0 − 2.0) Ω ÷ (1.00 − 0.20) m = 8.0 Ω ÷ 0.80 m = 10 Ω m⁻¹
因此每 1 m 导线电阻增加 10 Ω。若已知横截面积 A，可由 ρ = 斜率 × A 求电阻率。
直线通过原点意味着长度为零的导线电阻为零，符合预期。
评分要点
实验操作分：全程使用同一条导线，使面积和材料保持不变；每个读数取得要快，读数之间断开开关，使导线不发热；确保鳄鱼夹接触牢固，导线沿直尺拉直。
试卷三的科学过程技能分：说明变量，操纵变量是长度 l，响应变量是电阻 R，固定变量是横截面积、材料和温度。把 l（cm）、V（V）、I（A）和 R（Ω）列成表格，每个标题都带单位并保持相同小数位。
在均匀刻度上以 R 对 l 作图，只画一条细的最佳拟合直线，并画出带坐标和单位的斜率三角形。结论应把通过原点的直线与实验目的联系起来：电阻与长度成正比。
来源: DSKP KSSM Physics Form 4 and 5 (Versi English) (Bahagian Pembangunan Kurikulum (BPK), KPM)