Question

小明想探究鐵絲的電阻是否與溫度有關(guān)，可家里沒有電流表，也沒有電壓表，他能找到的器材有一個電壓穩(wěn)定的電池組，一個小燈泡，一個酒精燈，適量的鐵絲和導(dǎo)線．請你為小明設(shè)計一個簡明的探究方案．完成下列探究過程的內(nèi)容：寫出探究過程中提出的問題、猜想與假設(shè)、實驗設(shè)計、進行實驗時的觀察要點以及對實驗結(jié)果進行分析的辦法．
（1）提出問題：______
（2）猜想與假設(shè)：______
（3）實驗步驟：______；______；
（4）實驗過程中，主要是通過觀察______來判斷電阻阻值的大小是否與溫度有關(guān)．最后通過實驗發(fā)現(xiàn)電阻阻值的大小與它的溫度______（選填“有關(guān)”或“無關(guān)”）．

Answer 1

【答案】分析：（1）根據(jù)此實驗的實驗?zāi)康模ㄌ骄胯F絲的電阻是否與溫度有關(guān)）來提出問題．
（2）根據(jù)生活經(jīng)驗或已有知識提出合理的猜想．
（3）①由于沒有電流表，要確定鐵絲的電阻是否與溫度有關(guān)，就需要通過燈泡的亮度的變化來確定電路中電流的變化，進而確定電阻與溫度的關(guān)系．由此可以確定燈泡與鐵絲的連接方式．
②研究的是鐵絲的電阻與溫度是否有關(guān)，因此要改變鐵絲的溫度．
（3）燈泡的亮度變化可以確定電流大小的變化，電路中電流的大小可以確定電路中電阻的大小，因此利用燈泡的亮度可以間接的確定電路中電阻的大小；根據(jù)影響導(dǎo)體電阻大小的因素可知，導(dǎo)體的電阻與溫度有關(guān)．
解答：解：（1）實驗的目的是探究鐵絲的電阻是否與溫度有關(guān)，因此提出的問題應(yīng)該是：鐵絲的電阻與溫度有關(guān)嗎？
（2）鐵絲的電阻大小與溫度是否有關(guān)，一種可能是有關(guān)，一種可能是無關(guān)，因此可以猜想就有兩種：①鐵絲的電阻大小與溫度有關(guān)，②鐵絲的電阻大小與溫度無關(guān)．
（3）①鐵絲的電阻大小是通過燈泡的亮度來體現(xiàn)的：燈泡的亮度變化，電路中的電流就發(fā)生變化，電流的變化反應(yīng)了電路中的鐵絲電阻的變化，因此為了使燈泡的亮度能夠反應(yīng)鐵絲電阻的變化，就需要將兩者串聯(lián)在一起．
②要改變鐵絲的溫度，所以要將鐵絲放置在酒精燈的火焰上加熱．
（4）由于燈泡與鐵絲串聯(lián)在一起，當(dāng)鐵絲的電阻變化時，電路中的電路發(fā)生變化，通過小燈泡的電流就發(fā)生變化，小燈泡的亮度也發(fā)生變化，由此可知，可以通過觀察小燈泡的亮度來認(rèn)識鐵絲的電阻是否與溫度有關(guān)．導(dǎo)體的電阻大小與溫度有關(guān)，對于金屬而言，溫度越高電阻越大．
故答案為：（1）鐵絲的電阻是否與溫度有關(guān)；
（2）鐵絲的電阻與溫度有關(guān)；
（3）用電池組、小燈泡、鐵絲和導(dǎo)線組成一個串聯(lián)電路；點燃酒精燈，并將鐵絲置于酒精燈的火焰之上．
（4）燈泡的亮度；有關(guān)．
點評：本題考查了學(xué)生按照科學(xué)探究的步驟分析設(shè)計實驗的能力，在探究影響電阻大小的因素時，由于沒有直接測量電阻大小的測量工具要用到轉(zhuǎn)換法，在導(dǎo)線兩端電壓不變的情況下，通過導(dǎo)體中電流的變化來確定導(dǎo)體阻值的變化．