Question

15．在探究“导体的电阻跟哪些因素有关”的问题时，同学们作了如下的猜想：
猜想1：导体的电阻可能跟导体的横截面积有关；
猜想2：导体的电阻可能跟导体的长度有关；
猜想3：导体的电阻可能跟导体的材料有关．

如图所示是他们进行实验探究的器材，演示板上固定了四条金属电阻丝，a、b、c三条长度均为lm，d的长度是0.5m；a、b的横截面积相同，材料不同；a、c的材料相同，但c的横截面积大于a；a、d的材料和横截面积都相同．
（1）在探究电阻跟横截面积的关系时，可依次把M、N跟a和c的两端连接，闭合开关，记下电流表的示数，分析比较这两根金属丝电阻的大小．
（2）依次把M、N跟a、d的两端连接，闭合开关，记下电流表示数，分析比较a、d两根金属丝电阻的大小，可探究电阻跟长度的关系，其具体结论是：在导体材料和横截面积都相同时，导体越长，电阻越大．
（3）一般说来，所有物体都有电阻．探究过程中，又有同学提出猜想4：电阻还可能跟温度有关．请用一个废灯泡的灯芯（如图2所示）设计一个实验来研究这个问题，要求：
①说出方法用导线把废灯泡灯芯和电源、开关、电流表连成图示实验电路，再用酒精灯给灯芯加热，同时观察电流表示数的变化，并进行分析，探究结论．
②画出电路图．（金属线用电阻的符号代替）

Answer 1

分析 （1）控制变量法的核心是要研究两导体电阻的大小与哪个因素有关，就要控制这两个因素不同，同时也要控制两导线其它因素相同．
（2）通过两导线的异同点，结合控制变量法的思路可以确定探究的是电阻与哪个因素的关系．结论的得出要从条件中挖掘出电阻的不同是由哪个不同的条件引起的．
（3）要探究电阻与温度的关系，根据控制变量法的思路，就要让导体在其它因素不变的情况下，只改变导体的温度，然后确定电阻的变化．

解答 解：
（1）要研究电阻跟横截面积的关系，必须选取材料、长度都相同的两根导线，a、c材料相同且长度相同，横截面积不同，所以应选择a、c；
（2）比较a、d两导线的异同点，可以发现，两者的材料、横截面积相同，而长度不同，由此可知探究的是电阻与导体长度的关系．结论为：在其他条件相同的情况下，长度越长，电阻越大  
（3）①用导线把废灯炮灯芯和电源、开关、电流表连成电路，再用酒精灯给灯芯加热，同时观察电流表示数的变化，并进行分析，从而得出电阻与温度的关系．
②用导线将电源、开关、电阻和电流表顺次连接起来．如图所示：

故答案为：（1）a和c；（2）长度；在导体材料和横截面积都相同时，导体越长，电阻越大；（3）①用导线把废灯泡灯芯和电源、开关、电流表连成图示实验电路，再用酒精灯给灯芯加热，同时观察电流表示数的变化，并进行分析，探究结论；②电路图如上图所示．

点评 本题考查影响电阻大小的因素探究实验，通过本类型题的练习会使自己的逻辑思维更加严密；控制变量法在实验中具体的运用和学生设计实验的能力是此题考查的主要目的．