Question

17、小華同學通過觀察發現：架設在高壓線桿上的金屬導線在夏天時比在冬天時下垂得要明顯，這是為什么呢？通過與同學們討論交流，他明白了這是由于金屬導線熱脹冷縮導致的．金屬導線受熱時，在各個方向上都會膨脹；在冷卻時，都會收縮．金屬導線受熱時膨脹的長度與哪些因素有關呢？同學們經過討論提出了如下猜想：
猜想一：金屬導線受熱時膨脹的長度與金屬導線升高的溫度有關；
猜想二：金屬導線受熱時膨脹的長度與金屬導線的原長有關；
猜想三：金屬導線受熱時膨脹的長度與金屬導線的材料有關．
同學們感到要親自實驗收集數據驗證上述猜想存在困難，于是請老師幫忙從材料研究所找到了下表中的實驗數據．

實驗序號	材料	升高的溫度/℃	原長/m	膨脹的長度/mm
1	黃銅	10	1.0	0.19
2	黃銅	20	1.0	0.38
3	黃銅	30	1.0	0.57
4	康銅	10	1.0	0.15
5	康銅	10	1.2	0.18
6	康銅	10	1.3	0.20
7	鋁	10	1.0	0.23

（1）比較表中序號為1、2、3的三組數據可得出的結論是：金屬導線受熱時膨脹的長度與金屬導線

升高的溫度

有關．
（2）比較表中序號為

4

、

5

、

6

的三組數據可得出的結論是：金屬導線受熱時膨脹的長度與金屬導線的原長有關．
（3）某自動溫控電路的原理圖，如圖所示．其中的雙金屬片由長度相同的黃銅片和康銅片鉚合在一起制成，它與固定觸點構成溫控開關．當雙金屬片所處的環境溫度升高時，雙金屬片由于受熱向上彎曲，使電路斷開，停止加熱．
運用上表中的實驗數據進行分析，該溫控開關的雙金屬片與固定觸點接觸的一邊所用的材料應該是

黃銅

．請說明原因．

Answer 1

分析：一般物體都受熱膨脹，遇冷收縮，物體受熱膨脹伸長量跟材料和升高的溫度有關，在材料一定時，溫度升高越多，伸長量越大．

解答：解：（1）由1、2、3的三組實驗數據可以看出，材料相同，升高溫度越高，伸長量越大，所以物體受熱時的伸長量跟升高的溫度有關；
（2）因為金屬導線受熱時膨脹的長度與原長有關，所以這組材料，必須材料、升高的溫度相同．而原長不同，故選擇4、5、6；
（3）當雙金屬片所處的環境溫度升高時，雙金屬片由于受熱向上彎曲，使電路斷開，停止加熱，說明下面的金屬片膨脹比上面的金屬片要大，根據上表1、4數據可知在相同條件下，黃銅比康銅膨脹的長度大，所以雙金屬片下面與固定觸點接觸的一邊所用的材料應是黃銅．
故答案為：（1）升高的溫度；
（2）4、5、6；
（3）黃銅，溫度升高時雙金屬片向上彎曲，說明下面的金屬片膨脹比上面的金屬片要大，根據上表數據可知在相同條件下，黃銅比康銅膨脹的長度大，所以雙金屬片下面與固定觸點接觸的一邊所用的材料應是黃銅．

點評：本題利用控制變量法能分析物體受熱膨脹時的伸長量跟材料和升高的溫度有關，考查了學生提取有用信息的能力．