资源简介 第1课时 电阻 九全 物理 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? 这些图片有什么共同点? 铁 铜 银 约六百万元/吨 约四万五千元/吨 约三千元/吨 新课引入 1.知道电阻的概念、单位及其换算、以及电阻器在电路中的符号 2.利用“控制变量法”对影响电阻大小的因素进行实验探究,知道决定电阻大小的因素 重点 学习目标 电荷在导体中定向移动也会受到阻力 水在水管中流动会受到阻力 比一比 新知学习 不同导体对电流的阻碍作用相同吗? 想一想 探究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: 不同导体对电流的阻碍作用不同 实验现象: 为什么会有这种差别呢?说明了什么? 思考 请同学们阅读课本P91“电阻”试着回答下列问题. (1)电阻的概念是什么? (2)在电路图中如何表示? (3)单位和符号是什么? (4)它是否还有其他的单位?换算关系怎样? 2.符号:R 在电路中的符号: 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。 1. 概念: 3.单位:欧姆,简称欧,用字母Ω表示。比欧姆大的单位有千欧(kΩ)、兆欧(MΩ)等。 换算关系:1 kΩ = 1 000 Ω= 103 Ω 1 MΩ = 1 000 000 Ω=106 Ω 电阻器 这种电阻器在收音机、电视机中是常用元件。 4.电阻器:在电子技术中,我们常用到具有一定电阻值的元件 色环电阻 绕线电阻 水泥电阻 铝壳电阻 贴片电阻 各种类型的电阻器 常见用电器 电阻R/Ω 白炽电灯(15W) 3227 白炽电灯(60W) 807 电熨斗(600W) 80.7 电烤箱(900W) 54 电暖器(1000W) 48.4 我国家庭常见用电器正常工作时的电阻 信息窗 括号里面是电功率的单位“W”,我们后边在第十六章会学习到。 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 {0E3FDE45-AF77-4B5C-9715-49D594BDF05E}材料 电阻R/Ω 银 0.016 铜 0.017 铝 0.027 铁 0.096 镍铬合金 1.09-1.12 橡胶 107-1010 塑料 1017-1018 长1m,横截面积1mm2的材料在20℃下电阻大小 在导体中,如银、铜、铝、这种电阻较小的导体,对电流的阻碍作用小,因此通过的电流较大。 电阻的大小意味着什么呢? 请同学们说一说: 1.为什么航天科技上和一些重要的电器设备的导线要用昂贵的银来做? 2.生活中的导线为什么不选择铁做材料? 思考 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 二、电阻的大小与哪些因素有关 探究影响电阻大小的因素 实 验 2 猜想也要有一定的根据。 类比是进行猜想常用的思维方法。 1.提出问题: 金属导体有电阻,电阻的大小可能和哪些因素有关? 2.猜想与假设: 柏油路和泥泞的路,你如何选择? 想一想 比一比 其实电荷在导体内的移动就像是汽车在道路上的行驶 前往郑州市,你会选哪一条路呢? 想一想 比一比 较宽的路和较窄的路,你如何选择? 想一想 比一比 柏油路、较短的路、宽阔的路 在刚刚的三个问题中,我们的选择是: (材料) (长度) (宽窄) 我们可以由此猜想,影响电阻大小的因素可能有: 导体的材料 导体的长度 导体的粗细(横截面积) 灯泡的灯丝有长有短,有粗有细 我们在生活中也会见到不同特点的电阻 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”研究电阻跟所猜想的因素之间的关系 探究电阻大小与材料的关系: 控制变量 控制:_____________、__________不变 改变:_____________ 导体材料 横截面积 导体的长度 探究电阻大小与导体粗细的关系: 探究电阻大小与导体长度的关系: 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 4. 进行实验与收集证据: (1)研究电阻与导体材料的关系,选择1、2导线接入电路 实验数据表格: 结论:导体的电阻与材料有关 接入电路的导体 电流表示数/A 小灯泡的亮暗 接入导体电阻的大小 长度、粗细相同 1锰铜 2镍铬 (2)研究电阻与导体长度的关系,选择2、3导线接入电路 实验数据表格: 结论:材料、横截面积相同,导体越长,电阻越大 接入电路的导体 电流表示数/A 小灯泡的亮暗 接入导体电阻的大小 材料、粗细相同 2镍铬 3镍铬 (3)研究电阻与导体横截面积的关系,选择2、4导线接入电路 实验数据表格: 结论:材料、长度相同,导体的横截面积越大,电阻越小 接入电路的导体 电流表示数/A 小灯泡的亮暗 接入导体电阻的大小 材料、长度相同 2镍铬 4镍铬 实验视频:探究影响导体电阻大小的因素 1.在材料、粗细相同的情况下,导体越长,电阻越大; 2.在材料、长度相同的情况下,导体横截面积越大,电阻越小 3.在长度、粗细相同的情况下,不同材料导体的电阻大小一般不同 电阻的大小与导体的长度、横截面积(粗细)和材料的种类有关。电阻是导体本身的一种性质 5. 分析与结论: P93信息窗中限定导体材料温度为20℃说明了什么? ? 导体的电阻受温度的影响 你能设计实验验证吗? 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 演示视频 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 归纳 导体的电阻与温度有关 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 白炽灯的灯丝通常在刚通电瞬间被烧断,这是由于通电瞬间灯丝的温度低,电阻小,通过灯丝的电流大,相同时间内产生热量会多,所以白炽灯容易在开灯瞬间烧断灯丝。 {16D9F66E-5EB9-4882-86FB-DCBF35E3C3E4}不同工作条件下的灯泡 电阻值/Ω “220V 40W”白炽灯泡不通电时(冷态) 约100 正常工作时的白炽灯泡(热态) 约1200 为什么灯泡的灯丝在开灯的瞬间最容易烧断? 思考 超导现象 1911年,荷兰莱顿大学的H·卡茂林·昂内斯意外地发现,将汞冷却到 -268.98℃时,汞的电阻突然消失; 会发生这种超导现象的导体称为超导体。 超导材料和超导技术有着广阔的应用前景。可以用此原理制造超导列车和超导船,由于这些交通工具将在悬浮无摩擦状态下运行,这将大大提高它们的速度和安静性,并有效减少机械磨损。 拓展 1.在温度相同的情况下,有甲、乙两根粗细相同的铜导线,甲导线长0.4m,乙导线长20cm。哪根导线的电阻大? 因为甲导线比乙导线长,所以甲导线的电阻大 2.在温度相同的情况下,有A、B两根长度相同的铜导线,A的横截面积是6mm2,B的横截面积是4mm?。哪根导线的电阻大? 因为A导线的横截面积比B导线的横截面积大,所以A导线的电阻小于B导线的电阻 针对训练 3.把一根粗细均匀的细铁丝对折起来,形成一根新的导线,那么与对折前相比电阻将如何变化? 长度减半,横截面积加倍,电阻减小 4. 若将这根细铁丝剪掉一半,与原来的整根细铁丝相比,剩余部分的电阻将如何变化? 长度减半,横截面积不变,电阻减小 导线对折与拉长电阻的变化: 对折:长度减小,横截面积增大,电阻减小; 拉长:长度增加,横截面积减小,电阻增大。 电阻 定义: 元件符号: 单位: 探究方法: 影响因素: 电阻 影响因素 导体本身的一种性质 导体对电流阻碍作用的大小 欧姆(Ω),常用单位:千欧(kΩ)、兆欧(MΩ) 1 kΩ = 1 000 Ω= 103 Ω 1 MΩ = 1 000 000 Ω=106 Ω 换算关系: 长度、材料、横截面积、温度(一般忽略不计) 课堂小结 探究变量法、转换法 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. 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 3. 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 实践与拓展 用2B铅笔画长短粗细不同的导线,把电源和二极管连成回路,由二极管亮度判断导线长短、粗细对电阻的影响 展开更多...... 收起↑ 资源预览