鉛筆芯的主要成分是石墨.軟硬程度不同的鉛筆其用途是不同的,例如作畫用6B軟鉛筆、寫字用軟硬適中的HB鉛筆、制圖用6H硬鉛筆.鉛筆芯是導體,那么鉛筆芯的電阻大小與其軟硬度有何關(guān)系呢?請你設(shè)計一個實驗方案對這個問題進行探究.
(1)實驗器材的名稱及數(shù)量:
(2)主要實驗步驟及所要測量的物理量(用字母表示):
(3)分析測得的物理量,判斷鉛筆芯的電阻大小與軟硬度的關(guān)系:
【答案】分析:(1)根據(jù)電阻是阻礙電流大小的物理量,因此根據(jù)電流示數(shù)的變化探究不同硬度鉛筆芯的電阻進行分析,并選擇出實驗器材;
(2)根據(jù)先將各元件依次串聯(lián)起來,并將硬度不同的鉛筆接入電路,分別讀出電流表的示數(shù),并用不同的字母表示;
(3)根據(jù)電流示數(shù)的關(guān)系,從而判斷出鉛筆芯的電阻大小與鉛筆硬度的關(guān)系.
解答:解:(1)電源開關(guān)電流表導線長度、橫截面積都相同而軟硬度不同的鉛筆芯3根;
(2)①用導線將電源、開關(guān)、電流表依次和軟、軟硬適中、硬鉛筆芯連成串聯(lián)電路;
②閉合開關(guān),分別讀出電流表的示數(shù)I1、I2、I3;
(3)若I1=I2=I3,則鉛筆芯的電阻大小與軟硬度無關(guān);
若I1>I2>I3,則鉛筆芯的電阻大小與軟硬度有關(guān),在長度、橫截面積都相同時鉛筆芯的硬度越大,電阻越大;
若I1<I2<I3,則鉛筆芯的電阻大小與軟硬度有關(guān),在長度、橫截面積都相同時鉛筆芯的硬度越大,電阻越。
點評:會用控制變量法研究電阻大小與鉛筆軟硬度的關(guān)系;會設(shè)計電阻大小影響因素的實驗;本類題型對學生而言是個難點.