小明想探究铁丝的电阻是否与温度有关,可家里没有电流表,也没有电压表,他能找到的器材有:一个电压稳定的电池组,一个小灯泡,一个酒精灯,适量的铁丝和导线.
请你为小明设计一个简明的探究方案.完成下列探究过程的内容:写出探究过程中提出的问题、猜想与假设、实验设计、进行实验时的观察要点以及对实验结果进行分析的办法.
(1)提出的问题______;
(2)猜想或假设______;
(3)根据下面的提示,完成小明实验中的相关问题:
①小明先用电池组、小灯泡、铁丝和导线组成一个______电路(选填:“串联”或“并联”);
②点燃酒精灯,并将______(选填:“导线”或“铁丝”)置于酒精灯的火焰之上.
③接通电路,观察______,判断电阻阻值的大小是否与温度有关;
④实验发现,铁丝电阻值的大小与它的温度______(选填:“有关”或“无关”).
【答案】分析:(1)根据此实验的实验目的(探究铁丝的电阻是否与温度有关)来提出问题.
(2)根据生活经验或已有知识提出合理的猜想.
(3)①由于没有电流表,要确定铁丝的电阻是否与温度有关,就需要通过灯泡的亮度的变化来确定电路中电流的变化,进而确定电阻与温度的关系.由此可以确定灯泡与铁丝的连接方式.
②研究的是铁丝的电阻与温度是否有关,因此要改变铁丝的温度.
③灯泡的亮度变化可以确定电流大小的变化,电路中电流的大小可以确定电路中电阻的大小.因此利用灯泡的亮度可以间接的确定电路中电阻的大小.
④根据影响导体电阻大小的因素可知,导体的电阻与温度有关.
解答:解:(1)实验的目的是探究铁丝的电阻是否与温度有关,因此提出的问题应该是:铁丝的电阻与温度有关吗?
(2)铁丝的电阻大小与温度是否有关,一种可能是有关,一种可能是无关,因此可以猜想就有两种:①铁丝的电阻大小与温度有关,②铁丝的电阻大小与温度无关.
(3)①铁丝的电阻大小是通过灯泡的亮度来体现的:灯泡的亮度变化,电路中的电流就发生变化,电流的变化反应了电路中的铁丝电阻的变化,因此为了使灯泡的亮度能够反应铁丝电阻的变化,就需要将两者串联在一起.
②要改变铁丝的温度,所以要将铁丝放置在酒精灯的火焰上加热.
③由于灯泡与铁丝串联在一起,当铁丝的电阻变化时,电路中的电路发生变化,通过小灯泡的电流就发生变化,小灯泡的亮度也发生变化,由此可知,可以通过观察小灯泡的亮度来认识铁丝的电阻是否与温度有关.
④导体的电阻大小与温度有关,对于金属而言,温度越高电阻越大.
故答案为:(1)铁丝的电阻与温度有关吗?
(2)铁丝的电阻与温度有关.
(3)①串联; ②铁丝; ③灯泡的亮度;④有关.
点评:由于没有直接测量电阻大小的测量工具,因此在探究影响电阻大小的因素时,往往要用到转换法,在导线两端电压不变的情况下,通过导体中电流的变化来确定导体阻值的变化.