Question

在探究“導(dǎo)體的電阻跟哪些因素有關(guān)”的問(wèn)題時(shí)，某老師引導(dǎo)學(xué)生作了如下的猜想：

猜想A：導(dǎo)體的電阻可能跟導(dǎo)體的橫截面積有關(guān)；

猜想B：導(dǎo)體的電阻可能跟導(dǎo)體的長(zhǎng)度有關(guān)；

猜想C：導(dǎo)體的電阻可能跟導(dǎo)體的材料有關(guān)。

如圖6-3-8所示是他們進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究的器材，演示板上固定了四條金屬電阻絲，a、b、c三條長(zhǎng)度均是1 m，d的長(zhǎng)度是0.5 m；a、b的橫截面積相同，材料不同；a、c的材料相同，但c的橫截面積大于a;a、d的材料和橫截面積都相同。

圖6-3-8

（1）在探究電阻跟橫截面積的關(guān)系時(shí)，可依次把M、N跟__________的兩端連接，閉合開(kāi)關(guān)，記下電流表的示數(shù)，分析比較這兩根金屬絲電阻的大小。

（2）依次把M、N跟a、d的兩端連接，閉合開(kāi)關(guān)，記下電流表的示數(shù)，分析比較a、d兩根金屬絲電阻的大小，可探究電阻跟__________的關(guān)系，其結(jié)論是：___________________。

（3）以上方法在研究物理問(wèn)題時(shí)經(jīng)常用到，被稱(chēng)為控制變量法。試根據(jù)學(xué)過(guò)的物理知識(shí)再列出兩例用這種方法研究的問(wèn)題：________________；_________________。

（4）一般說(shuō)來(lái)，所有物體都有電阻。探究過(guò)程中，又有同學(xué)提出猜想D：電阻還可能跟溫度有關(guān)。請(qǐng)用一只廢燈泡的燈芯設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)來(lái)研究這個(gè)問(wèn)題。要求：①說(shuō)出方法；②畫(huà)出電路圖。

 

Answer 1

【答案】

：（1）a、c  （2）長(zhǎng)度  在導(dǎo)體的材料和橫截面積相同時(shí)，導(dǎo)體越長(zhǎng)，電阻越大  （3）研究壓強(qiáng)跟壓力和受力面積的關(guān)系  研究滑動(dòng)摩擦力的大小與壓力和接觸面粗糙程度的關(guān)系（只要合理即可）  （4）①方法：用導(dǎo)線把廢燈泡燈芯和電源、開(kāi)關(guān)、電流表連成圖示電路，再用酒精燈給燈芯加熱，同時(shí)觀察電流表示數(shù)的變化，并進(jìn)行分析，探究結(jié)論。②電路圖如圖所示。

【解析】探究“導(dǎo)體的電阻與哪些因素有關(guān)”的問(wèn)題時(shí)，采用控制變量法

（1）在探究電阻跟橫截面積的關(guān)系時(shí)，要選取材料、長(zhǎng)度都相同的兩根導(dǎo)線，a、c的材料相同，長(zhǎng)度都是1m，滿足條件，所以可依次把M、N跟a、c的兩端連接。

（2）依次把M、N跟a、d的兩端連接時(shí)，a、d的材料、橫截面積相同，但長(zhǎng)度不同，所以接a、d可以探究電阻與長(zhǎng)度的關(guān)系，結(jié)論是在材料和橫截面積都相同時(shí)，導(dǎo)線越長(zhǎng)，電阻越大；

（3）研究壓強(qiáng)跟壓力和受力面積的關(guān)系  研究滑動(dòng)摩擦力的大小與壓力和接觸面粗糙程度的關(guān)系等用到的都是控制變量法

思路分析：在探究影響導(dǎo)體電阻大小的因素時(shí)，要采用控制變量法的思想。材料、長(zhǎng)度、橫截面積三個(gè)因素，當(dāng)研究某一個(gè)因素對(duì)電阻的影響時(shí)，要保持另外兩個(gè)量不變。然后讓該因素變化，看電阻隨之怎樣變，找到他們的變化的因果關(guān)系。

試題點(diǎn)評(píng)：控制變量法是一種常用的物理方法，可以把多因素問(wèn)題見(jiàn)化成單因素問(wèn)題，一個(gè)一個(gè)的解決，然后在綜合起來(lái)，這樣就大大簡(jiǎn)化了問(wèn)題研究的難度。