Question

【題目】為了探究“鉛筆芯的電阻隨溫度的變化規律”，小明設計了如圖所示的電路，電源電壓恒定，R0為定值電阻。請回答下列問題：

（1）此實驗探究中的自變量是_______；因變量是________。

（2）在本實驗中定值電阻R0的作用是___________。

（3）小明檢查電路后認為電路設計存在問題，實驗過程中沒有保持鉛筆芯兩端的電壓不變，無法判斷其電阻是否變化。小明的觀點____（選填“正確”、“錯誤”） ，請說明原因：________________________。

（4）閉合開關后用酒精燈對鉛筆芯進行加熱，每隔10s記錄一次電流值，實驗測得的數據如下表所示：

由上表可得出鉛筆芯電阻與溫度的關系是：____________________________。

Answer 1

【答案】鉛筆芯的溫度 鉛筆芯的電阻 保護電路 錯誤 電源電壓保持不變，R0電阻保持不變，鉛筆芯電阻變化則總電阻變化，電路中的電流就會變化，由電流表示數的變化就可判斷鉛筆芯電阻的變化 鉛筆芯溫度越高，其電阻越大

【解析】

（1）根據鉛筆芯的電阻隨溫度的變化而變化分析；
（2）如果沒有定值電阻的話，則當溫度改變后，若鉛筆芯電阻變小，電路中的總電阻變小，電路中的電流就會越來越大，可能會燒壞電流表；
（3）根據小明設計的電路分析是否能正確分析鉛筆芯電阻隨溫度變化；
（4）根據表格數據分析溫度升高時鉛筆芯電阻變化情況。

（1）鉛筆芯的電阻隨溫度的變化而變化，所以自變量是鉛筆芯的溫度；因變量是鉛筆芯的電阻；

（2）由圖可知，鉛筆芯與定值電阻R0串聯，當鉛筆芯電阻變小時（溫度變化引起的），根據歐姆定律可知，電路中的電流越來越大，所以應該在電路中串聯一個定值電阻，這樣就可以防止電路中的電流過大而燒壞儀表，即定值電阻起到保護電路的作用；

（3）小明的觀點“實驗過程中沒有保持鉛筆芯兩端的電壓不變，無法判斷其電阻是否變化”是錯誤的；原因是：電源電壓保持不變，R0的電阻保持不變，鉛筆芯的電阻變化時，則總電阻發生變化，電路中的電流就會發生變化，由電流表示數的變化就可以判斷鉛筆芯電阻的變化；

（4）由表格數據可知：隨著加熱時間的增加，鉛筆芯的溫度升高，電路中的電流增大，說明鉛筆芯的電阻減小，即鉛筆芯的電阻隨溫度的升高而減小。