Question

15．在探究“導(dǎo)體的電阻跟哪些因素有關(guān)”的問(wèn)題時(shí)，老師引導(dǎo)學(xué)生作了如下的猜想：
猜想1：導(dǎo)體的電阻可能跟導(dǎo)體的橫截面積有關(guān)；
猜想2：導(dǎo)體的電阻可能跟導(dǎo)體的長(zhǎng)度有關(guān)；
猜想3：導(dǎo)體的電阻可能跟導(dǎo)體的材料有關(guān)．
圖中是他們進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究的器材，演示板上固定了四條金屬電阻絲，abcd四條電阻絲的情況如下：
a、b、c三條長(zhǎng)度均是1m，d的長(zhǎng)度是0.5m；
a、b的橫截面積相同，材料不同；
a、c的材料相同，但c的橫截面積大于a；
a、d的材料和橫截面積都相同．
（1）在探究電阻跟橫截面積的關(guān)系時(shí)，可依次把M、N跟a、c的兩端連接，閉合開(kāi)關(guān)，記下電流表的示數(shù)，分析比較這兩根金屬絲電阻的大�。�
（2）依次把M、N跟a、d的兩端連接，閉合開(kāi)關(guān)，記下電流表的示數(shù)，分析比較a、d兩根金屬絲電阻的大小，可探究電阻跟長(zhǎng)度的關(guān)系．其結(jié)論是：在材料、橫截面積一定時(shí)，導(dǎo)體越長(zhǎng)，電阻越大．
（3）以上方法在研究物理問(wèn)題時(shí)經(jīng)常用到，被稱為控制變量法．試根據(jù)學(xué)過(guò)的物理知識(shí)再列出兩例用這種方法研究的問(wèn)題：
①影響浮力大小的因素；②影響動(dòng)能大小的因素．

Answer 1

分析 （1）控制變量法的核心是要研究?jī)蓪?dǎo)體電阻的大小與哪個(gè)因素有關(guān)，就要控制這兩個(gè)因素不同，同時(shí)也要控制兩導(dǎo)線其它因素相同；
（2）通過(guò)兩導(dǎo)線的異同點(diǎn)，結(jié)合控制變量法的思路可以確定探究的是電阻與哪個(gè)因素的關(guān)系；
（3）研究一個(gè)物理量與其它多個(gè)物理量的關(guān)系時(shí)，要用到控制變量法，這是物理學(xué)中常用的一種方法．

解答 解：
（1）要研究電阻跟橫截面積的關(guān)系，必須選取材料、長(zhǎng)度都相同的兩根導(dǎo)線，a、c材料相同且長(zhǎng)度相同，但橫截面積不同，所以應(yīng)選擇a、c；
（2）比較a、d兩導(dǎo)線的異同點(diǎn)，可以發(fā)現(xiàn)，兩者的材料、橫截面積相同，而長(zhǎng)度不同，由此可知探究的是電阻與導(dǎo)體長(zhǎng)度的關(guān)系．結(jié)論為：在材料、橫截面積一定時(shí)，長(zhǎng)度越長(zhǎng)，電阻越大；
（3）當(dāng)一個(gè)物理量與多個(gè)因素有關(guān)時(shí)，在探究過(guò)程中要用到控制變量法，例如影響浮力大小的因素、影響蒸發(fā)快慢的因素、影響動(dòng)能大小的因素、研究電流與電壓、電阻的關(guān)系等等都用到了控制變量法．
故答案為：（1）a；c；（2）長(zhǎng)度；在材料、橫截面積一定時(shí)，導(dǎo)體越長(zhǎng)，電阻越大；（3）①影響浮力大小的因素；②影響動(dòng)能大小的因素．

點(diǎn)評(píng) 物理學(xué)中對(duì)于多因素的問(wèn)題，常常采用控制因素的辦法，把多因素的問(wèn)題變成多個(gè)單因素的問(wèn)題，分別加以研究，最后再綜合解決，這種方法叫控制變量法，一定要掌握控制變量法．