Металлический провод, включённый в цепь последовательно с амперметром, подогрели на спиртовой горелке. Амперметр показал при этом уменьшение силы тока. Какой вывод можно сделать на основании этого опыта о том, как изменяется электрическое сопротивление металлов при изменении температуры?

Электрическое сопротивление проводника зависит от его материала, длины, площади поперечного сечения и температуры. В данном случае задача касается зависимости сопротивления металлов от температуры.

Когда электрический ток проходит через проводник, свободные электроны движутся внутри металла, сталкиваясь с атомами металлической решетки. Эти столкновения приводят к сопротивлению, которое ограничивает ток. Чем чаще электроны сталкиваются с атомами решетки, тем выше сопротивление.

Температура оказывает значительное влияние на движение атомов внутри металла. При нагревании металла кинетическая энергия атомов увеличивается, что вызывает более интенсивное колебание атомов в узлах кристаллической решетки. Эти колебания создают препятствие для движения свободных электронов, которые переносят электрический заряд. В результате число столкновений электронов с атомами возрастает, что приводит к увеличению электрического сопротивления.

Можно также рассмотреть понятие удельного сопротивления металла, которое характеризует сопротивление материала независимо от его формы и размера. При повышении температуры удельное сопротивление большинства чистых металлов увеличивается. Это связано с тем, что тепловые колебания атомов существенно нарушают упорядоченность кристаллической решетки, увеличивая вероятность столкновений электронов с атомами.

Этот эффект является характерным для металлов, и его можно объяснить на атомно−молекулярном уровне. Причина увеличения сопротивления заключается в нарушении движения свободных электронов, которые в металлах действуют как проводники электрического тока.

В данном эксперименте амперметр показывает уменьшение силы тока при нагревании проводника. Это связано с тем, что сопротивление проводника увеличивается, а сила тока в цепи, согласно закону Ома ($I = \frac{U}{R}$), уменьшается при увеличении сопротивления ($R$). Где $I$ — сила тока, $U$ — напряжение, $R$ — сопротивление.

На основании данного опыта можно сделать вывод: при увеличении температуры электрическое сопротивление металлов возрастает. Это связано с увеличением интенсивности тепловых колебаний атомов в кристаллической решетке металла, что препятствует свободному движению электронов.