Question

10．在探究“導體的電阻跟哪些因素有關”的問題時，某老師引導學生作了如下的猜想：
猜想1：導體的電阻可能跟導體的橫截面積有關；
猜想2：導體的電阻可能跟導體的長度有關；
猜想3：導體的電阻可能跟導體的材料有關．
如圖1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1m，d的長度0.5m；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．
（1）在探究電阻跟橫截面積的關系時，可依次把M、N跟a、c的兩端連接，閉合開關，記下電流表的示數，分析比較這兩根金屬絲電阻的大�。�
（2）依次把M、N跟a、d的兩端連接，閉合開關，記下電流表示數，分析比較a、d兩根金屬絲電阻的大小，可探究電阻跟長度的關系，其結論是：在材料和橫截面積都相同時，導線越長，電阻越大．
（3）依次把M、N跟a、b的兩端連接，閉合開關，記下電流表示數，分析比較a、b兩根金屬絲電阻的大小，可探究電阻跟材料的關系，其結論是：在長度和橫截面積都相同時，不同的導體電阻不同．
（4）以上方法在研究物理問題時經常用到，被稱為控制變量法．試根據學過的物理知識再列出一例用這種方法研究的問題：研究電流通過導體時產生熱的多少與什么因素有關．
（5）在探究過程中，又有同學提出猜想4：電阻還可能跟溫度有關．如圖2所示的實物電路圖中，AB部分為電阻絲．當電路接通后，用酒精燈給電阻緩慢加熱，觀察加熱前后電流表的示數的情況，看到的現象是示數減�。�（選填“增大”，“不變”或“減小”）

Answer 1

分析 影響電阻大小的因素有三個：材料、長度和橫截面積．所以要研究電阻與其中一個因素的關系時，要保證其他兩個因素都相同，單獨研究電阻與該因素的關系，通過分別研究，最后再綜合解決．
導體的電阻與溫度有關，溫度越高，電阻越大，則電流越�。�

解答 解：
（1）要研究電阻跟橫截面積的關系，必須選取材料、長度都相同的兩根導線，a、c材料相同且長度相同，橫截面積不同，所以應選擇a、c；
（2）a、d的材料、橫截面積都相同，長度不同，所以a、d可以探究電阻與長度的關系．結論是在材料和橫截面積都相同時，導線越長，電阻越大；
（3）a、b的長度、橫截面積都相同，材料不同，所以a、b可以探究電阻與材料的關系．結論是在長度和橫截面積都相同時，不同的導體電阻不同；
（4）把多因素問題變成多個單因素問題，然后分別加以研究，最后再綜合起來，這種方法叫控制變量法．
研究電流通過導體時產生熱的多少與什么因素有關用的也是控制變量法；
（5）金屬導體的電阻會隨溫度的升高而增大．所以當用酒精燈給電阻加熱時，電阻的阻值會增大，從而使得電路中的電流減�。�
故答案為：
（1）a、c；
（2）長度；在材料和橫截面積都相同時，導線越長，電阻越大；
（3）材料；在長度和橫截面積都相同時，不同的導體電阻不同；
（4）控制變量；研究電流通過導體時產生熱的多少與什么因素有關；
（5）減小．

點評 物理學中對于多因素的問題，常常采用控制因素的辦法，把多因素的問題變成多個單因素的問題，分別加以研究，最后再綜合解決，這種方法叫控制變量法，一定要掌握控制變量法．