4.3物质的导电性与电阻(课件 28+23张PPT)

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4.3物质的导电性与电阻(课件 28+23张PPT)

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(共23张PPT)
1兆欧 = 千欧 = 欧
电阻
1.电阻是导体对电流的_ _ _ 。
2.电阻越大,导体对电流的阻碍作用越__,导电能力越__。
阻碍作用


4.绝缘体的电阻非常_______,导电能力______。
103
106
3.单位换算:
5.绝缘体的电阻较_______,导电能力______。




任何材料都有电阻,但不同材料的电阻不同
导体的长度
导体横截面积(粗细)
导体材料
外界的温度
任何材料都有电阻,但不同材料的电阻不同
看表格,影响导体电阻大小的因素是什么呢?
一、影响导体电阻大小的因素
【实验方法】
控制变量法
① 导体的长度可能会影响电阻大小
② 导体的横截面积可能会影响电阻大小
③ 导体的材料可能会影响电阻大小
【建立猜想】
④ 导体的温度可能会影响电阻大小
【实验设计】
设计实验方案,并画出电路图:



在甲、乙、丙三个方案电路图中,你认为哪一个最好?为什么?
丙的方案
小灯泡起到保护电路的作用,电流表可以反应待测导线的电阻大小
镍铬丝0.29mm
镍铬丝0.41mm
康铜丝0.29mm
铁铬铝丝0.41mm
1、研究导体电阻与长度的关系
这个探究中,主要变量是 ,要控制不变的因素是 。
导体的长度
导体横截面积、
导体材料、
导体温度
如何设计方案来研究导体电阻与长度的关系?




【实验现象】
导 体 灯的亮度 电流表示数 电阻大小
接入较长
接入较短






【实验结论】
材料﹑横截面积和温度相同的导体,长度越长,电阻越大
2、研究导体的电阻与横截面积的关系
这个探究中,主要变量是 ,要控制不变的因素是 。
导体的长度、
导体横截面积
导体材料、
导体的温度
你会选择哪两根导体做实验?
镍铬丝0.29mm
镍铬丝0.41mm
康铜丝0.29mm
铁铬铝丝0.41mm


导 体 灯的亮度 电流表示数 电阻大小






【实验现象】
【实验结论】
材料﹑长度相同和温度相同的导体,横截面积越小,电阻越大


直径0.29mm
直径0.41mm
3、探究导体电阻与材料的关系。
这个探究中,主要变量是 ,要控制不变的因素是 。
导体的长度、
导体横截面积、
导体材料
导体的温度
你会选择哪几根导体做实验?
镍铬丝0.29mm
镍铬丝0.41mm
康铜丝0.29mm
铁铬铝丝0.41mm




【实验现象】
导 体 灯的亮度 电流表示数 电阻大小






镍铬丝
康铜丝
【实验结论】
横截面积、长度和温度相同的导体,电阻与材料有关
电阻由导体本身决定
R
ρ
L
S
长度
横截面积
电阻率(材料)
在温度相同情况下,导体电阻与材料、长度、粗细的关系可用如下式子表示:
=
“铜导线比铁导线的电阻小”这种说法对吗? 应当怎么说?
不对
相同长度、相同横截面积铜导线比铁导线的电阻小
或者说铜导线比铁导线的电阻率小
这段导体的电阻为 4Ω
的电阻为多少
长度拉长为原来的2倍
的电阻为多少
长度压缩为原来的1/2
16Ω

R
ρ
L
S
=
R
ρ
L
S
=
4、探究导体电阻与温度的关系
这个探究中,主要变量是 ,要控制不变的
因素是
导体的长度、
导体横截面积、
导体材料
温度
【实验结论】
科学研究表明,导体的电阻与温度有关
金属导体的电阻会随温度的升高而增大
微观:金属导体有大量的自由电荷,通电后,电子定向移动
金属导体有大量的自由电荷,通电后,加热,电子能量增加,定向移动减弱,表现出电流减小,阻碍电流效果越强
如图,玻璃受到的温度越高,灯泡反而亮了,意味着电流在增加还是减小呢?电阻变化呢?
玻璃的电阻会随温度的升高而减少
微观:绝缘体几乎没有大量的自由电荷,通电后,几乎没有电荷定向移动,没有电流,阻碍能力强
加热,电荷能量增加,电荷受到电压驱动,开始定向移动,阻碍电流效果变小
金属导体的电阻会随温度的升高而增大
超导现象:
某些材料的温度降低到一定程度时,电阻会突然消失,这就是超导现象
超导现象有很广泛的应用价值。例如,用超导技术可制造磁悬浮高速列车;用超导材料制成的导线在长途输电时几乎没有电能损失;用超导材料制造电动机和变压器,其内部线圈不会发热,等等。
每一种物质的导电能力是不相同的。
导电能力的强弱也是物质的一种特性。
银、铜、铝的电阻很小,价格实惠的铜或铝来制作导线。
电木和橡胶的电阻很大,可用作绝缘材料
镍铬合金的电阻较大。
实验室里有两种导线,
一种是导电能力极强的铜线(电阻极小)
另一种是导电能力较差的镍铬合金线(电阻较大),
为什么本实验用镍铬合金线作为被测导线?
如果用电阻极小的铜线做实验,前后两次实验的电流改变不明显。用电阻较大的镍铬合金线做实验,前后两次实验的电流改变明显。
人体的电阻
1、人体是导体,也有电阻;
一般来说,人体电阻的平均值是1000~2000欧。
2、不同的人电阻是不同的,同一个人在不同情况下的电阻也是不同的。
当气温高或人体出汗时,人体电阻较小;而在气温低、空气干燥的冬季,皮肤很干燥时,人体电阻较大。
5.长10米、电阻均为10欧的铜导线两根,接成为20米的导线,接长后的导线电阻为 ( )
A.10欧 B.20欧 C.5欧 D.40欧
6.横截面积为1毫米2、电阻均为1欧的镍铬合金线两根,合并成横截面积为2毫米2的导线,合并后的导线电阻为 ( )
A.1欧 B.2欧 C.0.5欧 D、4欧
B
C
7.把长10米、电阻为10欧的铜导线平分两
等份后,合成一根长5米的铜导线,合并后的铜导线电阻为 (    )
A.10欧 B.20欧 C.40欧 D.2.5欧
D
为了探究“铅笔芯的电阻随温度的变化规律”,小明设计了如图电路,电源电压恒定,R0为定值电阻。
在本实验中电阻R0的作用是   ;
保护电路
(2)闭合开关后用酒精灯对铅笔芯进行加热,每隔10秒记录一次电流值,实验测得的数据如下表所示:
由此可以得出:铅笔芯的电阻随温度的升高而   。
减小
6、如图所示的电蚊拍和它的电路图,具有灭蚊和照明功能。
(1)当开关S1闭合,如果有蚊子粘上灭蚊网,灭蚊网通电起到灭蚊作用;蚊子是 (选填“导体”或“绝缘体”);
(2)要用电蚊拍来照明应在再闭合开关 。
导体
S2(共28张PPT)
实验:检测物质:
塑料尺、橡皮、玻璃棒、铅笔芯(碳棒)、手指
A
---
待测物体
是否有电流 小灯泡是否亮/灭
塑料尺(1)
橡皮(2)
玻璃棒(3)
铅笔芯(碳棒)(4)
手指(5)
检测物质:
蔗糖水、食盐水、纯净水
A
---
待测物体
是否有电流 小灯泡是否亮/灭
食盐水(6)
纯净水(7)
蔗糖水(8)
一、物质的导电能力
1、导体
一般情况下,容易导电的物体
2、绝缘体
一般情况下,不容易导电的物体
3、半导体
导电能力介于导体与绝缘体之间的一类物质叫做半导体。
常见的半导体材料:
硅 和 锗
半导体主要用于电子工业或 IT
为何不同物质的导电能力不同?
从微观角度解释
产生电流,电流的本质是?
电荷的定向移动
为何不同物质的导电能力不同?
从微观角度解释
对于绝缘体,原子核周围自由移动的电子少
为何不同物质的导电能力不同?
从微观角度解释
对于导体(金属),原子核周围自由移动的电子多
1.导体中:存在大量自由电荷
如:金属内部原子核的位置是相对固定的,但存在大量自由移动的电子(带负电荷)
2.绝缘体中:
二、物质导电的微观解释:
几乎没有自由电荷
纯净水是不易导电的,为什么食盐水容易导电?
纯净的水是分子构成的,没有自由电荷
蔗糖水也是没有自由电荷
食盐溶液内部的电荷
16
导体和绝缘体并不是绝对的,在条件改变时有些绝缘体会变成导体,有些导体的导电性会减弱
演示:
1.铁钉
2.生锈的铁钉
生锈的铁钉导电性变弱
17
导体和绝缘体并不是绝对的,在条件改变时有些绝缘体会变成导体,有些导体的导电性会减弱
演示:
玻璃导电
玻璃在通常情况下是绝缘体,但被烧红时会导电。
三、导体与绝缘体关系:
解释玻璃烧红后能导电的原因?
常温下的玻璃中几乎没有自由移动的电子,因此玻璃不易导电;加热后玻璃中的自由电子能量增大,很多就摆脱了原子核的束缚,自由电子数量增多,就可以导电了。
人造卫星电路的接触点表面一般都会镀上金,以防止腐蚀,确保电路导电的可靠性。
为什么电路的关键部位必须采取防腐蚀措施?
导体的表面被氧化或腐蚀后,导电能力会下降,甚至不导电。
因此,电路的关键部位必须采取防腐蚀措施。
如何定量比较物质导电能力的强弱?
电阻
四、电阻:
导体对电流的阻碍作用。
1、概念:
(符号: R )
要点:
(1)导体对电流的阻碍能力越强,其电阻值越大
2、国际单位:
欧姆(欧)
(符号:Ω)
常见:千欧(kΩ)、兆欧(MΩ)
103
106
1兆欧 = 千欧 = 欧
3、单位换算:
(2)是描述物体导电能力的强弱的物理量
电阻元件符号:
绝缘体
【绝缘体与导体的电阻】
任何材料都有电阻,但不同材料的电阻不同
课堂练习
1、通常情况下,下列物体中属于导体的是( )
A.玻璃棒 B.自行车轮胎
C.塑料绳 D.铜线
D
课堂练习
2、轻轨电车是近年来城市发展的无污染的新兴工具。当轻轨电车开动时,轻轨电车与架空电线的接触点由于高速摩擦产生高温,因此接触点上的材料应该具有耐高温、不易氧化、能导电的性质。从导电性来考虑,你认为接触点上的材料应选用 ( )
A.有机玻璃 B.塑料 C.橡胶 D.石墨
D
3、关于绝缘体,下列说法中正确的是( )
A.绝缘体在任何情况下都不能导电
B.绝缘体不易导电,是因为不存在电子
C.绝缘体不易导电,是因为不存在带电微粒
D.绝缘体不易导电,是因为几乎不存在自由电荷
D
1、关于导体和绝缘体,下列说法正确的是(  )
A.绝缘体对电流的阻碍作用大,但能够带电
B.绝缘体不能导电的原因是绝缘体内没有电子
C.能够导电的物体叫导体,如金属、酸碱盐的水溶液、橡胶等
D.导体易导电是因为内部有正电荷自由移动
A
6、如图所示的电蚊拍和它的电路图,具有灭蚊和照明功能。
(1)当开关S1闭合,如果有蚊子粘上灭蚊网,灭蚊网通电起到灭蚊作用;蚊子是 (选填“导体”或“绝缘体”);
(2)要用电蚊拍来照明应在再闭合开关 。
导体
S2
5、如图是某种抢答器按钮开关构造的截面图。A为外壳,B为按钮,C、D为金属片,其中C具有弹性。制作A、B、 C、D部件的材料应是导体还是绝缘体?

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