Question

在探究“導(dǎo)體的電阻跟哪些因素有關(guān)”的問題時，同學(xué)們作了如下的猜想：
猜想1：導(dǎo)體的電阻可能跟導(dǎo)體的橫截面積有關(guān)；
猜想2：導(dǎo)體的電阻可能跟導(dǎo)體的長度有關(guān)；
猜想3：導(dǎo)體的電阻可能跟導(dǎo)體的材料有關(guān)．
結(jié)果除其他實驗器材外，老師只帶來了一根電阻絲（長約1米的粗細均勻的鎳鉻合金絲）．

（1）經(jīng)過同學(xué)們討論設(shè)計了如圖甲電路，并判斷：利用這根鎳鉻合金絲進行實驗，猜想______（填序號）一定不能完成．
（2）某同學(xué)為了驗證猜想1，利用圖甲做了如下設(shè)計：
①先將電夾M、N分別接到鎳鉻合金絲兩端，閉合開關(guān)，記下電流表示數(shù)；
②然后將鎳鉻合金絲從中間對折，再將電夾M、N分別接到對折后的鎳鉻合金絲兩端，閉合開關(guān)，記下電流表示數(shù)；
比較兩次實驗記下的電流表示數(shù)大小，即可驗證猜想1是否正確．
請問：通過你分析，該同學(xué)的設(shè)計是否能驗證猜想1？______
你的理由是：______
（3）一般說來，所有物體都有電阻．探究過程中，又有同學(xué)提出猜想4：電阻還可能跟溫度有關(guān)．便找來了一個廢白熾燈泡的燈芯如圖乙，利用圖甲實驗如下：
①將電夾M、N分別與廢燈芯上的A、B金屬線相連，閉合開關(guān)，發(fā)現(xiàn)小燈泡L發(fā)光，記下電流表示數(shù)I₁
②用酒精燈對廢燈芯上的鎢絲加熱，發(fā)現(xiàn)小燈泡L發(fā)光越來越暗，最后不發(fā)光了，記下電流表示數(shù)I₂，比較時發(fā)現(xiàn)I₂比I₁小得多
由此實驗現(xiàn)象可以得出結(jié)論：電阻跟溫度______關(guān)，且鎢絲的電阻隨溫度的升高而______．

Answer 1

【答案】分析：（1）影響電阻大小的因素包括材料、長度、橫截面積以及溫度，利用控制變量法分析；
（2）驗證導(dǎo)體的電阻可能跟導(dǎo)體的橫截面積有關(guān)，根據(jù)控制變量法，需要控制材料和長度相同，改變橫截面積，據(jù)此分析；
（3）利用轉(zhuǎn)換法分析可知，燈泡發(fā)光越來越暗，說明電阻越來越大．
解答：解：（1）電阻的大小在不考慮溫度的前提下，有三個決定因素：材料、長度、橫截面積．
因此要研究電阻的大小與每一個因素的具體關(guān)系時，要用到控制變量法．即研究電阻的大小與哪個因素有關(guān)，就要讓這個因素變化，其余的因素都相同，去做對比實驗．
在本題中只有一根電阻絲，故不能改變電阻的材料，不能完成猜想3；
（2）探究導(dǎo)體的電阻可能跟導(dǎo)體的橫截面積有關(guān)，需要控制材料和長度相同，改變橫截面積，在本題中材料相同，但長度不同（第一次是1m，第二次是對折后的0.5m），故不能驗證猜想；
（3）用酒精燈對廢燈芯上的鎢絲加熱，發(fā)現(xiàn)小燈泡L發(fā)光越來越暗，最后不發(fā)光了，利用了轉(zhuǎn)換法，說明電阻與溫度有關(guān)，溫度越高，電阻越大．
故答案為：（1）3；（2）不能；沒有控制長度相同；（3）有；增大．
點評：物理學(xué)中對于多因素的問題，常常采用控制因素的辦法，把多因素的問題變成多個單因素的問題，分別加以研究，最后再綜合解決，這種方法叫控制變量法，一定要掌握控制變量法．