Question

小刚同学从“测小灯泡的电阻”中了解到“金属导体的电阻一般随导体温度的升高而增大”．他想：铅笔芯也是导体，铅笔芯的电阻与它的温度之间是否也存在这种关系呢？于是，小刚和几位同学一起进行了“探究铅笔芯的温度变化对其电阻有何影响”的实验．
（1）实验思路：保持铅笔芯两端的电压不变，给铅笔芯加热，测出不同______时通过铅笔芯的电流，根据电流的变化情况，得出铅笔芯电阻大小与其温度变化的关系．其依据是：电压一定时，电阻越小，电流______．
（2）小刚设计了如图1所示的电路．主要实验过程：
①先将H型铅笔芯接入电路，闭合开关，测量并记录通过它的电流；
②______，每隔10s测量并记录通过它的电流；
③再分别将HB型、2B型铅笔芯接入电路，重复以上实验过程．
（3）下表是小刚他们记录的实验数据：

加热时间/s			10	20	30
通过铅笔芯的电流I/A	H	0.16	0.18	0.20	0.22
	HB	0.24		0.32	0.36
	2B	0.30	0.36	0.40	0.44

由于同学粗心，漏掉了其中一个数据，请你按（图2）电流表示数补上：______A，分析表中数据可以初步得出：铅笔芯的电阻随温度的升高而______．
（4）你认为小刚他们的实验存在什么不足，写出其中一条：______．

Answer 1

【答案】分析：（1）（2）影响电阻大小的因素有导体的材料、长度、横截面积和温度，本题是研究电阻大小与温度的关系，利用铅笔芯做实验时，控制铅笔芯的长度、横截面积不变，两端电压不变，给铅笔芯加热改变其温度，通过观察电流表的示数判断电阻的变化．
（3）根据电流表的量程、分度值以及指针位置读出电流值，分析表中电流的变化可知铅笔芯的电阻随温度的升高如何变化的．
（4）从铅笔芯的易燃、测量温度、受热是否能够均匀等方面进行分析．
解答：解：探究导体电阻大小与温度的关系时，要让材料、导体的长度、横截面积相同，观察实验现象时要使用转换法，将电阻的大小通过灯泡的亮暗或电流的大小来反映；
（1）实验思路：保持铅笔芯两端的电压不变，给铅笔芯加热，测出不同温度时通过铅笔芯的电流，根据电流的变化情况，得出铅笔芯电阻大小与其温度变化的关系，其依据是：电压一定时，电阻小，电流越大；
（2）为了探究铅笔芯电阻与温度的关系，则需灯给铅笔芯加热，使铅笔芯的温度逐渐升高，每隔10s测量并记录通过它的电流；
（3）根据表中电流值可知，电流表的量程为0～0.6A，分度值为0.02A，则电流表的示数为0.28A；
分析表中一行数据可知，电流越来越大，因此铅笔芯的电阻随温度的升高而减小；
（4）铅笔芯容易燃烧；不能直接测量铅笔芯的温度；不能控制铅笔芯两端电压不变；用酒精灯加热不能保证铅笔芯受热均匀；电路中没有接保护电阻；加热时笔芯容易断裂；温度超过笔芯的熔点等．
故答案为：（1）温度；越大；
（2）用酒精灯给铅笔芯加热，使铅笔芯的温度逐渐升高；
（3）0.28；减小；
（4）铅笔芯容易燃烧．
点评：探究影响电阻大小的因素时，设计实验方案要使用控制变量法．控制变量法是物理实验中经常用到的一种方法，因此探究影响电阻大小的因素时，设计实验方案要使用控制变量法．