Question

1．某物理興趣小組學習了導體電阻的知識后，對食鹽水溶液的導電性能與什么因素有關提出了以下猜想：
①食鹽水溶液的導電性能與溶液的濃度有關．
②食鹽水溶液的導電性能與溶液的質量有關．
③食鹽水溶液的導電性能與溶液中兩點間的距離有關．
為了驗證猜想，他們設計了如圖所示的裝置，將電路中的a、b兩金屬片分別插入甲、乙、丙、丁溶液中所示位置 （金屬片a、b每次插入溶液中的深度都相同）進行探究：

（1）在連接電路時，開關必須斷開，本實驗電路中接入電阻R₀的目的是保護電路；
（2）食鹽水溶液的導電性能可以由電流表示數的大小來判斷；食鹽水能導電是因為其中存在可以自由移動的微粒是鈉離子和氯離子（陽離子和陰離子或正離子和負離子或正、負離子或Na+、Cl-）；
（3）將金屬片a、b分別插入甲、乙所示位置可探究猜想①（選填序號），為了探究猜想②應將金屬片a、b分別插入甲、丙兩圖所示位置；
（4）將金屬片a、b分別插入乙、丁所示位置，若I_乙≠I_丁，由此可得到的結論是食鹽水溶液的導電性能與溶液中兩點間的距離有關；
（5）這個實驗用到了初中物理學中最常用的探究方法是控制變量法（或轉換法）（寫出一種即可）．

Answer 1

分析 （1）連接電路時，應斷開開關，為防止電流過大，燒壞電表，實驗中應串聯一個保護電阻；
（2）金屬片a、b插入鹽水中，電源電壓一定，鹽水導電性越強，電阻越小，電流越大，電流表示數越大，用電流表示數大小來反映鹽水電阻的大小．
食鹽水即氯化鈉溶液，內部有大量的鈉離子和氯離子；
（3）（4）鹽水的電阻可能跟鹽水的濃度、質量、金屬片之間的距離有關．探究鹽水電阻跟鹽水濃度的關系時，控制鹽水的質量和金屬片的距離不變；探究鹽水電阻跟質量的關系，控制鹽水的濃度、金屬片之間的距離不變；探究鹽水電阻跟金屬片距離的關系，控制鹽水的濃度、鹽水的質量不變．
（5）根據猜想，食鹽水溶液的導電性能跟多個因素有關，所以探究鹽水電阻的實驗方法是控制變量法．

解答 解：（1）連接電路時，必須斷開開關，本實驗接入電阻R₀，是防止電路中的電流過大來保護電路；
（2）若食鹽水溶液的導電性能比較強，其電阻就比較小，電流表示數較大；反之，電流表示數較小，可見，食鹽水溶液的導電性能可以由電流表示數的大小來判斷．
（3）a、b分別插入甲、乙所示位置，鹽水的質量和金屬片的距離不變，可探究食鹽水溶液的導電性能與溶液的濃度有關，可探究猜想①．
為了探究食鹽水溶液的導電性能與溶液的質量的關系，需要保持溶液的濃度和溶液中兩點間的距離不變，改變溶液的質量，應將金屬片a、b分別插入甲、丙兩圖所示位置．
（4）將金屬片a、b分別插入乙、丁所示位置時，溶液的濃度相同，質量也相等，溶液中兩點間的距離不相等，若I_乙≠I_丁，所以，食鹽水溶液的導電性能與溶液中兩點間的距離有關．
（5）實驗過程中，通過電路電流大小可以反應鹽水導電能力的強弱，應用了轉換法；要探究一個量與其他多個量之間的關系采用控制變量法，還把鹽水的導電性轉化為電流表示數的大小．
故答案為：（1）斷開；保護電路；
（2）電流表示數的大小； 鈉離子和氯離子（陽離子和陰離子或正離子和負離子或正、負離子或Na+、Cl-）；
（3）①；甲、丙；
（4）食鹽水溶液的導電性能與溶液中兩點間的距離有關；
（5）控制變量法（或轉換法）．

點評 探究物理問題時，要猜想物理量可能與哪些因素有關，利用控制變量法，探究物理量的影響因素．