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第1节 电阻
第十四章 欧姆定律
课程目标
1.知道什么是电阻，知道电阻的单位。
2.知道决定导体电阻大小的因素。
3.了解滑动变阻器的基本结构和原理。
4.会使用滑动变阻器改变电路中的电流。
新知学习
导线多是用铜做的，特别重要的电器设备还要用昂贵的银做导线。
铁也是导体，既多又便宜，想想看，为什么不用铁来做导线呢？
这些金属有什么共同点？
铁
铜
银
约六百万元/吨
约四万五千元/吨
约三千元/吨
具有导电性
导体的电阻
一
比较不同导体对电流的阻碍作用
如图所示，把长短、粗细相同的铜丝和镍铬合金丝分别接入电路，闭合开关，观察电路中小灯泡的亮度。
实 验 1
接入电流表，观察电流表的示数变化，并继续观察小灯泡的亮度。
铜丝
灯泡亮
电流I=0.26A
镍铬合金丝
灯泡暗
电流I=0.2A
实验结论：
两根长度和粗细相同的铜丝和镍铬合金丝，它们对电流的阻碍作用不相同；镍铬合金丝对电流的阻碍作用较大。
实验现象：
为什么会有这种差别呢？说明了什么？
思考
同样，自由电荷在导体中定向移动形成电流时，不同导体对电流的阻碍作用大小不同。
电阻
为什么铜丝和镍铬合金丝对电流的阻碍作用不一样大呢？
思考
水流模拟实验
2．符号：R
一、电阻
镍铬
合金丝
电流小
电阻大
铜丝
电流大
对电流阻碍作用小
电阻小
对电流阻碍作用大
表示导体对电流阻碍作用的大小。
1. 物理意义：
3.单位：欧姆，简称欧，用字母Ω表示。
换算关系：1 kΩ = 1 000 Ω= 103 Ω
1 MΩ = 1 000 000 Ω=106 Ω
比欧姆大的单位有千欧(kΩ)、兆欧(MΩ)等。
这是为了纪念德国物理学家欧姆而命名的
欧姆
小灯泡：
几欧姆至十几欧姆
普通照明灯：
几百欧姆至上千欧姆
约1m长的铜导线，
电阻小于百分之几欧姆，通常忽略不计
电流表的电阻几乎等于零
电压表的电阻约几千欧至几十千欧
关于导体的电阻，下列说法中正确的是（　　）
A．导体导电说明它对电流没有任何阻碍作用
B．导体的电阻越大，说明它对电流的阻碍作用越小
C．相同条件下，铜导线比铁导线的导电性能好，说明导体的电阻与材料有关
D．长1m、截面积1mm2的家用铜导线，电阻约为几百欧
C
针对训练
前往郑州市，你会选哪一条路呢？
想一想 比一比
如果把电荷在导体内的移动类比为汽车在道路上的行驶，
较宽的路和较窄的路，你如何选择？
想一想 比一比
柏油路和泥泞的路，你如何选择？
想一想 比一比
影响电阻大小的因素
二
探究导体的电阻与哪些因素有关
1.提出问题：　　
导体电阻的大小和哪些因素有关？
2.猜想假设：　　
实 验 2
汽车行驶时的场景
路程的长度
道路的宽度
道路的类型
电荷运动
导体的长度
导体的横截面积
导体的材料
类比
电阻的大小无法直接观察到，实验中是通过电流表的示数大小或小灯泡的亮暗程度来反映的，这种研究问题的方法称为转换法。
在探究的过程中，我们如何判断电阻的大小呢？
3. 设计实验与制定计划：
通过刚才的猜想，影响导体电阻大小的因素有多个，
我们如何研究每个因素对电阻大小的影响呢？
用“控制变量法”，除所猜想的因素之外其他因素保持一致，进而探究所猜想的因素与电阻大小的关系
比较不同粗细导体的电阻
比较不同长度导体的电阻
控制：___________、___________不变；
改变：_____________
导体材料
横截面积
导体的长度
控制：__________、____________不变；
改变：_____________
导体材料
导体的长度
横截面积
控制变量
改变：_____________
控制：__________、____________不变；
比较不同材料导体的电阻
导体材料
导体的长度
横截面积
4. 进行实验与收集证据:
材料 长度 横截面积（mm2） 电流
（A）
镍铬 长 0.5
镍铬 短 0.5
结论：　　
导体的电阻与长度有关.
材料、横截面积相同，导体越长，电阻越大
0.2
0.24
(1)探究电阻与导体长度的关系
(2)探究电阻与导体横截面积的关系
记录数据：　　
材料 长度 （m） 横截面积（mm2） 电流
（A）
镍铬 长 0.7
镍铬 长 0.5
结论：　　
导体的电阻与横截面积有关。
材料、长度相同，导体的横截面积越大，电阻越小。
0.22
0.2
(3)探究电阻与导体材料的关系
记录数据：　　
材料 长度 （m） 横截面积（mm2） 电流
（A）
康铜 长 0.5
镍铬 长 0.5
结论：　　
导体的电阻与导体材料有关。
材料、长度相同，导体的材料不同，电阻也不同。
0.23
0.2
归纳
导体的电阻跟导体的材料、长度、横截面积（粗细）有关.
3.在粗细、长度相同的情况下，导体材料不同，电阻大小不同.
2.在材料、长度相同的情况下，导体横截面积越大，电阻越小；
1.在材料、粗细相同的情况下，导体越长，电阻越大；
通过刚才的实验，我们知道：
常温下导体的电阻和它的材料、长度、横截面积有关。
那么，如果导体的温度改变时，
它的电阻会不会发生变化呢？
？
问题与思考
问题与思考
探究电阻与温度的关系
随着灯丝温度的升高，电流表示数逐渐变小，灯泡逐渐变暗。
说明灯丝的电阻随着温度的升高而增大
知识拓展
导体电阻随温度升高一定变大吗？
思考
热敏电阻温度升高，电流表示数变大，
表明此热敏电阻阻值随温度升高而减小
1.对大多数导体来说(比如金属），温度越高，电阻越大；
2.但也有少数导体（比如热敏电阻），电阻随温度的升高而减小。
温馨提示
在常温下，常见导体的电阻随温度的变化不大，
因此，在初中阶段，若无特殊说明均不考虑电阻随温度的变化。
电阻与温度的关系:
超导现象：某些物质在很低的温度时， 电阻就变成了零, 例如水银。
超导材料：
电阻为零的这种性质称为超导性，具有这种性质的材料称为超导材料。
科 学 世 界
一些用电器正常工作时的电阻
常见用电器 电阻R/Ω
白炽灯泡（25W/220V） 1 936
白炽灯泡（40W/220V） 1 210
白炽灯泡（100W/220V） 484
电熨斗（750W/220V） 64.5
实验用小灯泡（3~6V） 5~50
几种导电材料的电阻
电阻与材料
右图展示的是不同材料在导电性能上的排序，
从上至下，材料的导电性能依次减弱。
大电阻材料
导电
性能弱
电阻大
小电阻材料
导电
性能强
对电流
阻碍作用小
电阻小
对电流
阻碍作用大
小资料
小结
电阻
电阻
影响导体电阻大小的因素
定义
导体对电流阻碍作用的大小
符号
R
单位
欧姆(Ω),常用单位：千欧(kΩ)、兆欧(MΩ)
换算关系
1 kΩ = 1 000 Ω= 103 Ω
1 MΩ = 1 000 000 Ω=106 Ω
探究方法
探究变量法
转换法
影响因素
长度
材料
横截面积
温度
1.下列关于导体电阻的说法正确的是（ ）
A.长度长的导体，电阻一定大
B.横截面积大的导体，电阻一定小
C.导体的电阻由其两端的电压和通过的电流来决定
D.导体的电阻与导体的材料、长度和横截面积等因素有关
D
电阻是导体本身的一种性质，与其两端的电压和通过的电流无关
没有控制变量
随堂练习
2. 现代生产生活中需要各种各样的材料，下列说法正确的是（　　）
A．超导体是一种电阻超级大的材料可以用来制造
B．橡胶、铝、塑料都是很好的绝缘材料
C．用半导体材料可以制成性能优良的输电导线
D．有些半导体材料对光比较敏感，可以用来制造光敏电阻
D
超导体是在一定条件下电阻为零的材料
导体
输电线需要阻碍作用小的材料
3. 某实验小组的同学利用如图所示的实验装置图来探究影响导体电阻大小的因素。实验中分别把A、B、C、D四根合金丝接入电路，其规格如下表所示：
编号 材料 长度/m 横截面积/mm2
A 镍铬合金 0.5 0.5
B 镍铬合金 1.0 0.5
C 镍铬合金 0.5 1.0
D 锰铜合金 0.5 0.5
(1)实验中是通过____________来比较电阻的大小，实验装置中灯泡的作用是__________．
电流表示数
保护电路
(2)选用编号为________的两根合金丝进行实验，可以用来
探究导体电阻大小与长度的关系；
(3)选用编号为A、C的两根合金
丝进行实验，可以用来探究导体
电阻大小与__________的关系．
(4)选用编号为A、D的两根合金
丝进行实验，可以用来探究导体
电阻大小与______的关系．
编号 材料 长度/m 横截面积/mm2
A 镍铬合金 0.5 0.5
B 镍铬合金 1.0 0.5
C 镍铬合金 0.5 1.0
D 锰铜合金 0.5 0.5
A、B
横截面积
材料
(5)实验中探究导体电阻大小与横截面积的关系时，发现A合金丝不能使用，在不增加其他器材的前提下，请你给出解决方案：___________
_________________________________．
(6)实验过程中，小组的小红同学发现，将一根合金丝接入电路后电路一直接通，一段时间后发现电流表的示数降低了，请你根据该现象提出一个可探究的问题：________________________________．
导体的电阻与导体的温度是否有关
将B合金丝的一半接入电路与C合金丝进行比较
编号 材料 长度/m 横截面积/mm2
A 镍铬合金 0.5 0.5
B 镍铬合金 1.0 0.5
C 镍铬合金 0.5 1.0
D 锰铜合金 0.5 0.5
4. 在学习了电阻一节知识后，小明想探究液体导体对电流的阻碍作用．
于是选用盐水并设计了如图甲所示的电路来探究液体导电性能的影响因素，其中a、b是完全相同的两个碳棒．
(1)在连接电路时开关应______．
断开
(2)若小明想探究液体导电性能和液体浓度的关系则应该将碳棒按如图乙中______两种方式插入盐水中．若将碳棒按照图乙中2、4两种方式插入盐水中，他想要探究的问题是_________________________________.
1、2
盐水的导电性能和碳棒间距离的关系
(3)在交流时老师指出小明设计的电路中有一处不合理的地方，该不合理的地方是_____________________．
(4)为验证实验结论是否具有普遍性，应采取的做法是______________
___________________________________________________________．
换用不同的导电液体，进行多次实验(或换用不同浓度的盐水，进行多次实验)
电路中缺少保护电阻
变阻器
三
物理实验及电子技术中常常需要各种电阻器。阻值固定不变的电阻器称为定值电阻，其图形符号是 ；阻值可以调节变化的电阻器简称变阻器，常用的变阻器有：滑动变阻器(图形符号是 )、电位器等.
定值电阻
滑动变阻器
用电器中使用的
变阻器——电位器
分析：
在电压保持一定的条件下，电路中的电流与电阻有关。
我们通过改变电阻改变了电路中的电流，从而改变小灯泡的亮度.
改变电阻有以下四种方法：
（1）改变导体的材料
（2）改变导体的横截面积
（3）改变导体的长度
（4）改变导体的温度
——简单易行
(2)长直导线用起来很不方便，可以怎样改进呢？
思考
学校的跑道通常只有四百米，
我们是怎么在跑道上跑出800米，1000米的呢？
你根据这个问题得到了什么启发？
(1)如何使电阻丝阻值变化范围更大？
——电阻丝更长
类比
把电阻丝绕在瓷筒上后，就可以有效地缩短装置的长度
为了保证彼此绝缘，电阻丝外面要有绝缘外皮。
(3)如何避免电流直接穿过线圈？
为了使滑片遇到漆包线后可以导电，把导线夹与电阻丝接触地方的绝缘皮刮掉，把金属丝露出来
(4)如何让导线夹与电阻丝接触并能改变阻值？
(5)导线夹如何固定？
改进成滑片并固定在金属杆上。
滑动变阻器
与划片P 连通的接线柱
滑片
金属杆
线圈
瓷筒
与电阻丝连通的接线柱
滑动变阻器
1.构造
——能改变接入电路中电阻大小
通过改变接入电路的电阻丝的______， 改变______，从而改变电路中______的大小。
2. 工作原理：
长度
电阻
电流
3. 实物图与结构示意图：
4. 元件符号：
Rp
实物图
结构示意图
2A 表示该滑动变阻器允许通过的最大电流，若通过它的电流超过了2 A，这个变阻器就会因发热而烧坏
20Ω 表示该滑动变阻器的最大阻值
滑动变阻器上标注＂20Ω 2A”代表什么？
5. 铭牌：
应与用电器____联
串
S
L
Rp
6.滑动变阻器的使用
滑动变阻器有4个接线柱，而接入电路只需要用到2个接线柱，如何正确地将滑动变阻器连入电路呢？
？
问题与思考
问题与思考
问题与思考
1.将滑动变阻器的2个接线柱连入电路，要求移动滑片能够改变灯泡的亮度，并分析接入电路中的是哪部分电阻丝.
实 验
用滑动变阻器改变通过小灯泡的电流
3.再尝试其他的连接方式，总结规律.
2.向左移动滑片(滑片向A端移动)，观察灯泡的亮度如何变化？
N
M
电源
开关
电灯
P
(1)使用A、Ｃ（一上一下）两个接线柱：
AP段电阻线接入电路，当滑片向左端滑动时，
AP段电阻线变短，电阻变小，电流变大，灯变亮。
A
C
D
A
B
(2)使用A、D（一上一下）两个接线柱：
AP段电阻线接入电路，当滑片P向左端滑动时，
AP段电阻线变短，电阻变小，电流变大，灯变亮。
A
C
D
A
B
P
(3)使用B、C（一上一下）两个接线柱：
BP段电阻线接入电路，当滑片P向左滑动时，
BP段电阻线变长，电阻变大，电流变小，灯变暗。
P
A
C
D
A
B
(4)使用B、D（一上一下）两个接线柱：
BP段电阻线接入电路，当滑片P向左端滑动时，
BP段电阻线变长，电阻变大，电流变小，灯变暗。
A
C
D
A
B
P
(5)使用A、B（下边两个）接线柱：
相当于接入电路中一个定值电阻，
所以起不到改变电阻，从而改变电流的作用。
A
C
D
A
B
(6)使用C、D（上边两个）接线柱：
滑动变阻器的电阻线没有接入电路，同样起不到改变电阻，
从而改变电流的作用。这是一种错误接法。
A
C
D
A
B
连入电路的接线柱 接入电路的电阻丝 滑片向左滑 接入电路的电阻丝及其变化 灯的亮度变化
A、C AP、变小 变亮
A、D AP、变小 变亮
B、C BP、变大 变暗
B、D BP、变大 变暗
A、B AB、不变 不变
C、D CD、不变 不变
B
A
D
C
P
B
A
C
D
P
B
A
C
D
P
B
A
C
D
P
观察表格，你能发现什么规律？
①将A、C或A、D接入电路
向A端移动滑动变阻器的滑片，电阻_____
变小
滑片接近连入电路的下接线柱，电阻变小
向A端移动滑动变阻器的滑片，电阻_______
②将B、C或B、D接入电路
变大
滑片远离连入电路的下接线柱，电阻变大
相当于定值电阻，电阻不变且最大
③将A、B或C、D接入电路
相当于导线， 电阻不变且最小
在连接好电路，闭合开关前，
变阻器的滑片应调到什么位置上？为什么要这样做？
？
使用前应将滑动变阻器连入电路的电阻值调到最大，
这样电路连通时电流最小，起到限制电流保护电路的作用.
问题与思考
问题与思考
活动与探究
(1)用滑动变阻器改变通过灯泡的电流
S
L
Rp
A
归纳
1.原理：利用改变导体长度来改变接入电路中电阻大小
2.作用：(1)保护电路；(2)改变电路中的电流；(3)改变导体两端电压
3.使用：（1）选择合适的滑动变阻器：不能使通过滑动变阻器的电流超过允许通过的最大电流值，否则会烧坏滑动变阻器；
（2）使用前应将滑动变阻器连入电路的电阻值调到最大
（3）滑动变阻器应串联在电路中，且采用“一上一下”的接法
如图所示，若滑动变阻器的滑片P向C端滑动时，小灯泡变亮，那么应将N接(　　)
A. B接线柱　　　　B. C接线柱
C. D接线柱 D. 以上都可以
B
针对训练
课堂小结
滑动变阻器
构造
原理
接法
作用
优点
通过改变接入电路中的电阻丝长度来改变电阻
一上一下
保护电路
改变电路中的电流
改变部分电路两端的电压
能够连续改变接入电路的电阻

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