Question

9．在探究“導(dǎo)體的電阻跟哪些因素有關(guān)”的問題時，某老師引導(dǎo)學(xué)生作了如下的猜想：
猜想1：導(dǎo)體的電阻可能跟導(dǎo)體的橫截面積有關(guān)；
猜想2：導(dǎo)體的電阻可能跟導(dǎo)體的長度有關(guān)；
猜想3：導(dǎo)體的電阻可能跟導(dǎo)體的材料有關(guān)．
如圖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，已知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．則：
（1）在探究電阻跟橫截面積的關(guān)系時，可依次把M、N跟a、c的兩端連接，閉合開關(guān)，記下電流表的示數(shù)，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(guān)，記下電流表示數(shù)，分析比較a、d兩根金屬絲電阻的大小，這步操作探究的是電阻大小與導(dǎo)體長度的關(guān)系，結(jié)論是：材料和橫截面積相同，長度越長，電阻越大．
（3）以上方法在研究物理問題時經(jīng)常用到，被稱為控制變量法．試根據(jù)學(xué)過的物理知識再列出兩例用這種方法探究的物理實驗：
①影響浮力大小的因素
②影響動能大小的因素．

Answer 1

分析 （1）控制變量法的核心是要研究兩導(dǎo)體電阻的大小與哪個因素有關(guān)，就要控制這兩個因素不同，同時也要控制兩導(dǎo)線其它因素相同．
（2）通過兩導(dǎo)線的異同點，結(jié)合控制變量法的思路可以確定探究的是電阻與哪個因素的關(guān)系．結(jié)論的得出要從條件中挖掘出電阻的不同是由哪個不同的條件引起的．
（3）研究一個物理量與其它多個物理量的關(guān)系時，要用到控制變量法，這是物理學(xué)中常用的一種方法．

解答 解：（1）要研究電阻跟橫截面積的關(guān)系，必須選取材料、長度都相同的兩根導(dǎo)線，a、c材料相同且長度相同，橫截面積不同，所以應(yīng)選擇a、c；
（2）比較a、d兩導(dǎo)線的異同點，可以發(fā)現(xiàn)，兩者的材料、橫截面積相同，而長度不同，由此可知探究的是電阻與導(dǎo)體長度的關(guān)系．
結(jié)論為：在其他條件相同的情況下，長度越長，電阻越大．
（3）當(dāng)一個物理量與多個因素有關(guān)時，在探究過程中要用到控制變量法，例如影響浮力大小的因素、影響蒸發(fā)的因素、影響動能大小的因素、研究電流與電壓、電阻的關(guān)系都用到了控制變量法．
故答案為：（1）a、c； （2）電阻大小與導(dǎo)體長度的關(guān)系；材料和橫截面積相同，長度越長，電阻越大；（3）①影響浮力大小的因素；②影響動能大小的因素．

點評 物理學(xué)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．