探究电阻大小的影响因素_实验设计-查字典物理网

一、提出问题：在学习电阻一节的内容时，小丽提出了：“导体的电阻跟哪些因素有关”这一问题。

二、猜想与假设：小丽与所在实验小组的同学交流与讨论后提出了以下的猜想：

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。

三、制定计划与设计实验：

图1是小丽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。

以下是小丽他们在进行实验与分论证过程中出现的一些问题，请思考后帮他们解决。

（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）以上方法在研究物理问题时经常用到，被称为控制变量法。试根据学过的物理知识再列出两例用这种方法研究的问题：__________________。

（4）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。②画出电路图。

解析：要研究的导体电阻的大小与多个因素有关，要研究与其中一个因素的关系，应该采用控制变量法。

（1）要探究电阻与横截面积之间的关系，应该控制让材料﹑长度相同而横截面积不同．根据这一条件再结合题意可知应选a、c两条导线；

（2）ad两根导线材料与横截面积相同，而长度不同，根据实验的设计思路可知这一步骤是要研究电阻的大小与导体长度之间的关系；可以得出的结论是：在导体材料和横截面积相同时，导体越长，电阻越大（或导体越长，电阻越大，或导体电阻跟长度成正比等）；

（3）常用到的使用控制变量法的实验有：研究电流与电压和电阻的关系；研究压强与压力和受力面积的关系；研究物体的动能与质量和速度的关系等；

（4）①方法：用导线把废灯泡灯芯和电源、开关、电流表连成图3所示电路，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电路图如图4所示。

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