Question

小剛同學從“測小燈泡的電阻”中了解到“金屬導體的電阻一般隨導體溫度的升高而增大”．他想：鉛筆芯也是導體，鉛筆芯的電阻與它的溫度之間是否也存在這種關系呢？于是，小剛和幾位同學一起進行了“探究鉛筆芯的溫度變化對其電阻有何影響”的實驗．
（1）實驗思路：保持鉛筆芯兩端的電壓不變，給鉛筆芯加熱，測出不同______時通過鉛筆芯的電流，根據(jù)電流的變化情況，得出鉛筆芯電阻大小與其溫度變化的關系．其依據(jù)是：電壓一定時，電阻越小，電流______．
（2）小剛設計了如圖1所示的電路．主要實驗過程：
①先將H型鉛筆芯接入電路，閉合開關，測量并記錄通過它的電流；
②______，每隔10s測量并記錄通過它的電流；
③再分別將HB型、2B型鉛筆芯接入電路，重復以上實驗過程．
（3）下表是小剛他們記錄的實驗數(shù)據(jù)：

加熱時間/s			10	20	30
通過鉛筆芯的電流I/A	H	0.16	0.18	0.20	0.22
	HB	0.24		0.32	0.36
	2B	0.30	0.36	0.40	0.44

由于同學粗心，漏掉了其中一個數(shù)據(jù)，請你按（圖2）電流表示數(shù)補上：______A，分析表中數(shù)據(jù)可以初步得出：鉛筆芯的電阻隨溫度的升高而______．
（4）你認為小剛他們的實驗存在什么不足，寫出其中一條：______．

Answer 1

【答案】分析：（1）（2）影響電阻大小的因素有導體的材料、長度、橫截面積和溫度，本題是研究電阻大小與溫度的關系，利用鉛筆芯做實驗時，控制鉛筆芯的長度、橫截面積不變，兩端電壓不變，給鉛筆芯加熱改變其溫度，通過觀察電流表的示數(shù)判斷電阻的變化．
（3）根據(jù)電流表的量程、分度值以及指針位置讀出電流值，分析表中電流的變化可知鉛筆芯的電阻隨溫度的升高如何變化的．
（4）從鉛筆芯的易燃、測量溫度、受熱是否能夠均勻等方面進行分析．
解答：解：探究導體電阻大小與溫度的關系時，要讓材料、導體的長度、橫截面積相同，觀察實驗現(xiàn)象時要使用轉(zhuǎn)換法，將電阻的大小通過燈泡的亮暗或電流的大小來反映；
（1）實驗思路：保持鉛筆芯兩端的電壓不變，給鉛筆芯加熱，測出不同溫度時通過鉛筆芯的電流，根據(jù)電流的變化情況，得出鉛筆芯電阻大小與其溫度變化的關系，其依據(jù)是：電壓一定時，電阻小，電流越大；
（2）為了探究鉛筆芯電阻與溫度的關系，則需燈給鉛筆芯加熱，使鉛筆芯的溫度逐漸升高，每隔10s測量并記錄通過它的電流；
（3）根據(jù)表中電流值可知，電流表的量程為0～0.6A，分度值為0.02A，則電流表的示數(shù)為0.28A；
分析表中一行數(shù)據(jù)可知，電流越來越大，因此鉛筆芯的電阻隨溫度的升高而減小；
（4）鉛筆芯容易燃燒；不能直接測量鉛筆芯的溫度；不能控制鉛筆芯兩端電壓不變；用酒精燈加熱不能保證鉛筆芯受熱均勻；電路中沒有接保護電阻；加熱時筆芯容易斷裂；溫度超過筆芯的熔點等．
故答案為：（1）溫度；越大；
（2）用酒精燈給鉛筆芯加熱，使鉛筆芯的溫度逐漸升高；
（3）0.28；減小；
（4）鉛筆芯容易燃燒．
點評：探究影響電阻大小的因素時，設計實驗方案要使用控制變量法．控制變量法是物理實驗中經(jīng)常用到的一種方法，因此探究影響電阻大小的因素時，設計實驗方案要使用控制變量法．