Question

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）提出问题：______
（2）猜想与假设：______
（3）实验步骤：______；______；
（4）实验过程中，主要是通过观察______来判断电阻阻值的大小是否与温度有关．最后通过实验发现电阻阻值的大小与它的温度______（选填“有关”或“无关”）．

Answer 1

【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；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．
（4）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．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）铁丝的电阻是否与温度有关；
（2）铁丝的电阻与温度有关；
（3）用电池组、小灯泡、铁丝和导线组成一个串联电路；点燃酒精灯，并将铁丝置于酒精灯的火焰之上．
（4）灯泡的亮度；有关．
点评：本题考查了学生按照科学探究的步骤分析设计实验的能力，在探究影响电阻大小的因素时，由于没有直接测量电阻大小的测量工具要用到转换法，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．