小明探究電阻絲的阻值是否與溫度有關,請你為他設計一個實驗方案.
①找到的器材有:______
②設計簡單的方案______.
內容包括提問、猜想或假設、實驗設計、進行實驗時觀察要點和分析論證.
【答案】分析:(1)根據此實驗的實驗目的(探究鐵絲的電阻是否與溫度有關)來提出問題.
(2)根據生活經驗或已有知識提出合理的猜想.
(3)①要確定鐵絲的電阻是否與溫度有關,可以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,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.
④根據影響導體電阻大小的因素可知,導體的電阻與溫度有關.
解答:解:(1)實驗的目的是探究鐵絲的電阻是否與溫度有關,因此提出的問題應該是:鐵絲的電阻與溫度有關嗎?
(2)鐵絲的電阻大小與溫度是否有關,一種可能是有關,一種可能是無關,因此可以猜想就有兩種:①鐵絲的電阻大小與溫度有關,②鐵絲的電阻大小與溫度無關.
(3)①鐵絲的電阻大小是通過燈泡的亮度來體現的:燈泡的亮度變化,電路中的電流就發生變化,電流的變化反應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鐵絲電阻的變化,就需要將兩者串聯在一起.
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.
③由于燈泡與鐵絲串聯在一起,當鐵絲的電阻變化時,電路中的電路發生變化,通過小燈泡的電流就發生變化,小燈泡的亮度也發生變化.
觀察現象:將鐵絲放置在酒精燈的火焰上加熱時,小燈泡變暗.
由此可知,可以通過觀察小燈泡的亮度來認識鐵絲的電阻是否與溫度有關.
結論:導體的電阻大小與溫度有關,對于金屬而言,溫度越高電阻越大.
故答案為:(1)一個電壓穩定的電池組,一個小燈泡,一個酒精燈,適量的鐵絲和導線.
設計簡單的方案:①將小燈泡和鐵絲串聯在電路中,注意燈泡的亮度;②將鐵絲放置在酒精燈的火焰上加熱時,觀察小燈泡的亮度;③過觀察小燈泡的亮度來認識鐵絲的電阻是否與溫度有關.
點評:由于沒有直接測量電阻大小的測量工具,因此在探究影響電阻大小的因素時,往往要用到轉換法,在導線兩端電壓不變的情況下,通過導體中電流的變化來確定導體阻值的變化.