Question

20．小明通过学习得知：一般情况下，水的质量一定时，加入食盐的质量越多，容易的浓度就越高．他想探究食盐水溶液的导电性能与什么因素有关．小明的猜想是：
a．食盐水溶液的导电性能与溶液的浓度有关．
b．食盐水溶液的导电性能与金属片之间的距离有关．
c．食盐水溶液的导电性能与溶液的温度有关．
小明利用水、食盐、烧杯、小勺子、电源、刻度尺、小灯泡、金属片、酒精灯等器材，设计了如图的装置，进行了探究实验．他记录的实验表格如下：

实验次数	加入食盐量	两金属片AB间距离/厘米	灯泡亮度
1	$\frac{1}{4}$勺	2	微亮
2	$\frac{1}{2}$勺	2	较亮
3	$\frac{1}{4}$勺	1	较亮
4	$\frac{1}{2}$勺	1	很亮

（1）比较实验次数1和2可验证猜想a（选填“a”、“b”或“c”）．
（2）这个实验用到了控制变量法，我们所学的实验中，很多也用到了控制变量法，请举一例：探究电流与电压、电阻的关系．
（3）在实验过程中，小明认为用电流表替换小灯泡也能进行实验（食盐水的电阻足够大），你认为可行（选填“可行”或“不可行”），理由是食盐水溶液相当于一个电阻，与电流表串联不会短路，而电流表可以准确反映电流的大小．
（4）利用现有的装置和器材，请你对猜想C进行探究验证，
①简述实验步骤用酒精灯加热食盐水溶液，观察小灯泡的亮度变化；
②你怎样对该实验结果进行分析判断？如果小灯泡亮度发生变化，说明溶液的导电性与溶液的温度有关，否则无关．
（5）请你提出一个新的猜想：溶液的导电性能可能还与金属片插入溶液中的深度（或金属片与溶液中的接触面积等）．有关．

Answer 1

分析 ①物理学中对于多因素（多变量）的问题，常常采用控制因素（变量）的方法，把多因素的问题变成多个单因素的问题．每一次只改变其中的某一个因素，而控制其余几个因素不变，从而研究被改变的这个因素对事物影响，分别加以研究，最后再综合解决，这种方法叫控制变量法；
②因为猜想中食盐水溶液的导电性能与若干个因素有关，所以进行实验探究时，看清每次实验是让什么相同，什么不同，才能知道研究与哪个因素的关系．

解答 解：（1）1和2两次实验中，两金属片AB间距离相同，加入的食盐量不同，即溶液的浓度不同，所以可验证食盐水溶液的导电性能与溶液的浓度是否有关；
（2）我们学了很多利用控制变量法进行探究的实验，如探究电流与电压、电阻的关系的实验；
（3）如果将灯泡换成电流表，食盐水溶液相当于一个电阻，与电流表串联不会短路，而电流表可以准确反映电流的大小，因此这一做法是可行的；
（4）实验步骤：用酒精灯加热食盐水溶液，观察小灯泡的亮度变化．
实验分析：小灯泡的亮度可以反映溶液的导电性能，所以可依据灯泡的亮度来判定食盐水溶液的导电性能与溶液的温度有关；
（5）金属片插入溶液中的深度不同，可能影响溶液的导电性能，所以可做此猜想．
故答案为：
（1）a；
（2）探究电流与电压、电阻的关系；
（3）可行；食盐水溶液相当于一个电阻，与电流表串联不会短路，而电流表可以准确反映电流的大小；
（4）如果小灯泡亮度发生变化，说明溶液的导电性与溶液的温度有关，否则无关；
（5）金属片插入溶液中的深度（或金属片与溶液中的接触面积等）．

点评 控制变量是常用的一种方法，当一个现象受到多个因素的影响，研究其中一个因素的作用时，一般采用控制变量法，一定要明确控制什么，改变什么．