小明想探究鐵絲的電阻是否與溫度有關(guān),可家里沒有電流表,也沒有電壓表,他能找到的器材有一個(gè)電壓穩(wěn)定的電池組,一個(gè)小燈泡,一個(gè)酒精燈,適量的鐵絲和導(dǎo)線.請(qǐng)你為小明設(shè)計(jì)一個(gè)簡明的探究方案.完成下列探究過程的內(nèi)容:寫出探究過程中提出的問題、猜想與假設(shè)、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)的觀察要點(diǎn)以及對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析的辦法.
(1)提出問題:______
(2)猜想與假設(shè):______
(3)實(shí)驗(yàn)步驟:______;______;
(4)實(shí)驗(yàn)過程中,主要是通過觀察______來判斷電阻阻值的大小是否與溫度有關(guān).最后通過實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)電阻阻值的大小與它的溫度______(選填“有關(guān)”或“無關(guān)”).
【答案】分析:(1)根據(jù)此實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)?zāi)康模ㄌ骄胯F絲的電阻是否與溫度有關(guān))來提出問題.
(2)根據(jù)生活經(jīng)驗(yàn)或已有知識(shí)提出合理的猜想.
(3)①由于沒有電流表,要確定鐵絲的電阻是否與溫度有關(guān),就需要通過燈泡的亮度的變化來確定電路中電流的變化,進(jìn)而確定電阻與溫度的關(guān)系.由此可以確定燈泡與鐵絲的連接方式.
②研究的是鐵絲的電阻與溫度是否有關(guān),因此要改變鐵絲的溫度.
(3)燈泡的亮度變化可以確定電流大小的變化,電路中電流的大小可以確定電路中電阻的大小,因此利用燈泡的亮度可以間接的確定電路中電阻的大小;根據(jù)影響導(dǎo)體電阻大小的因素可知,導(dǎo)體的電阻與溫度有關(guān).
解答:解:(1)實(shí)驗(yàn)的目的是探究鐵絲的電阻是否與溫度有關(guān),因此提出的問題應(yīng)該是:鐵絲的電阻與溫度有關(guān)嗎?
(2)鐵絲的電阻大小與溫度是否有關(guān),一種可能是有關(guān),一種可能是無關(guān),因此可以猜想就有兩種:①鐵絲的電阻大小與溫度有關(guān),②鐵絲的電阻大小與溫度無關(guān).
(3)①鐵絲的電阻大小是通過燈泡的亮度來體現(xiàn)的:燈泡的亮度變化,電路中的電流就發(fā)生變化,電流的變化反應(yīng)了電路中的鐵絲電阻的變化,因此為了使燈泡的亮度能夠反應(yīng)鐵絲電阻的變化,就需要將兩者串聯(lián)在一起.
②要改變鐵絲的溫度,所以要將鐵絲放置在酒精燈的火焰上加熱.
(4)由于燈泡與鐵絲串聯(lián)在一起,當(dāng)鐵絲的電阻變化時(shí),電路中的電路發(fā)生變化,通過小燈泡的電流就發(fā)生變化,小燈泡的亮度也發(fā)生變化,由此可知,可以通過觀察小燈泡的亮度來認(rèn)識(shí)鐵絲的電阻是否與溫度有關(guān).導(dǎo)體的電阻大小與溫度有關(guān),對(duì)于金屬而言,溫度越高電阻越大.
故答案為:(1)鐵絲的電阻是否與溫度有關(guān);
(2)鐵絲的電阻與溫度有關(guān);
(3)用電池組、小燈泡、鐵絲和導(dǎo)線組成一個(gè)串聯(lián)電路;點(diǎn)燃酒精燈,并將鐵絲置于酒精燈的火焰之上.
(4)燈泡的亮度;有關(guān).
點(diǎn)評(píng):本題考查了學(xué)生按照科學(xué)探究的步驟分析設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的能力,在探究影響電阻大小的因素時(shí),由于沒有直接測(cè)量電阻大小的測(cè)量工具要用到轉(zhuǎn)換法,在導(dǎo)線兩端電壓不變的情況下,通過導(dǎo)體中電流的變化來確定導(dǎo)體阻值的變化.