Question

在探究“導(dǎo)體的電阻跟哪些因素有關(guān)”的問題時，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所示是他們進行實驗探究的器材，演示板上固定了四條金屬電阻絲，a、b、c三條長度均是1 m，d的長度是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，可依次把M、N跟__________的兩端連接，閉合開關(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題時經(jīng)常用到，被稱為控制變量法。試根據(jù)學(xué)過的物理知識再列出兩例用這種方法研究的問題：________________；_________________。

（4）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D：電阻還可能跟溫度有關(guān)。請用一只廢燈泡的燈芯設(shè)計一個實驗來研究這個問題。要求：①說出方法；②畫出電路圖。

 

Answer 1

【答案】

：（1）a、c  （2）長度  在導(dǎo)體的材料和橫截面積相同時，導(dǎo)體越長，電阻越大  （3）研究壓強跟壓力和受力面積的關(guān)系  研究滑動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、開關(guān)、電流表連成圖示電路，再用酒精燈給燈芯加熱，同時觀察電流表示數(shù)的變化，并進行分析，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)”的問題時，采用控制變量法

（1）在探究電阻跟橫截面積的關(guān)系時，要選取材料、長度都相同的兩根導(dǎo)線，a、c的材料相同，長度都是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，a、d的材料、橫截面積相同，但長度不同，所以接a、d可以探究電阻與長度的關(guān)系，結(jié)論是在材料和橫截面積都相同時，導(dǎo)線越長，電阻越大；

（3）研究壓強跟壓力和受力面積的關(guān)系  研究滑動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，要采用控制變量法的思想。材料、長度、橫截面積三個因素，當(dāng)研究某一個因素對電阻的影響時，要保持另外兩個量不變。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。

試題點評：控制變量法是一種常用的物理方法，可以把多因素問題見化成單因素問題，一個一個的解決，然后在綜合起來，這樣就大大簡化了問題研究的難度。