Question

在探究“导体的电阻跟哪些因素有关”的问题时，某老师引导学生作了如下的猜想：
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三条长度均是1m，d的长度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 ________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 ________的关系，其结论是：________．
（3）依次把M、N跟a、b的两端连接，闭合开关，记下电流表示数，分析比较a、b两根金属丝电阻的大小，可探究电阻跟 ________的关系，其结论是：________．
（4）以上方法在研究物理问题时经常用到，被称为 ________法．试根据学过的物理知识再列出一例用这种方法研究的问题：________．
（5）在探究过程中，又有同学提出猜想4：电阻还可能跟温度有关．如图所示的实物电路图中，AB部分为电阻丝．当电路接通后，用酒精灯给电阻缓慢加热，观察加热前后电流表的示数的情况，看到的现象是示数 ________．（选填“增大”，“不变”或“减小”）

Answer 1

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）a、d的材料、横截面积都相同，长度不同，所以a、d可以探究电阻与长度的关系．结论是在材料和横截面积都相同时，导线越长，电阻越大；
（3）a、b的长度、横截面积都相同，材料不同，所以a、b可以探究电阻与材料的关系．结论是在长度和横截面积都相同时，不同的导体电阻不同；
（4）把多因素问题变成多个单因素问题，然后分别加以研究，最后再综合起来，这种方法叫控制变量法．
研究电流通过导体时产生热的多少与什么因素有关用的也是控制变量法；
（5）金属导体的电阻会随温度的升高而增大．所以当用酒精灯给电阻加热时，电阻的阻值会增大，从而使得电路中的电流减小．
故答案为 （1）a、c；
（2）长度；在材料和横截面积都相同时，导线越长，电阻越大；
（3）材料；在长度和横截面积都相同时，不同的导体电阻不同；
（4）控制变量法； 研究电流通过导体时产生热的多少与什么因素有关；
（5）减小．
分析：影响电阻大小的因素有三个：材料、长度和横截面积．所以要研究电阻与其中一个因素的关系时，要保证其他两个因素都相同，单独研究电阻与该因素的关系，通过分别研究，最后再综合解决．
导体的电阻与温度有关，温度越高，电阻越大，则电流越小．
点评：物理学中对于多因素的问题，常常采用控制因素的办法，把多因素的问题变成多个单因素的问题，分别加以研究，最后再综合解决，这种方法叫控制变量法，一定要掌握控制变量法．