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第十六章 电压 电阻
第3节 电阻
课时学习目标
1.认识电阻的概念，知道电阻是导体本身的一种性质。
2.能画出电阻的符号，知道电阻的单位及其换算。
3.能在实验研究的基础上理解电阻的大小与导体的材料、长度、横截面积、温度有关。
电阻概念的建立过程。
学习重点
学习难点
通过实验得出决定电阻的大小的因素。
学习重点、难点
导入新课
导线多是用铜或铝做的，特别重要的电气设备的导线还要用昂贵的银来做。铁也是导体，既多又便宜，为什么很少用它来做导线呢
铜、铝和铁都是导体，但它们的导电性能不同。我们通过研究不同材料的导电性来回答这个问题。
实验中，电池提供的电压是相同的。
电路中接入不同的导体时，电流表的示数不同。
为什么会有这种差别呢
将电池、 电流表、小灯泡、开关和一小段细铁丝如图所示串联起来，观察电流表的示数和小灯泡的亮度。把细铁丝换成其他导体，例如铅笔芯， 电流表的示数和小灯泡的亮度是否发生变化
导入新课
第3节 电阻
一、串联电路中电压的规律
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。
把铜丝接入电路时，小灯泡较明亮；
把镍铬合金丝接入电路时，小灯泡较暗。
比较小灯泡的亮度
知识点一 电阻
实验电路
实验现象
一、串联电路中电压的规律
在实验电路中接入电流表，闭合开关，观察电流表示数的变化，观察小灯泡亮度的变化。
把铜丝接入电路，电流表的示数较大，灯泡较亮；
把镍铬合金丝接入电路，电流表的示数较小，灯泡较暗。 　　
实验电路
实验现象
知识点一 电阻
一、串联电路中电压的规律
在相同的电压下，通过铜丝的电流比通过镍铬合金丝的电流大，为什么会有这种差别呢？
不同导体对电流的阻碍作用不同，用电阻来表示导体的这种性质。　
导体虽然容易导电，但对电流也有一定的阻碍作用。在相同的电压下，通过铜丝的电流比较大，表明铜丝对电流的阻碍作用比较小；通过镍铬合金丝的电流比较小，表明镍铬合金丝对电流的阻碍作用比较大。
结论
导体在导电的同时，对电流产生阻碍作用。
知识点一 电阻
　　1.电阻：在物理学中，把导体对电流阻碍作用的大小叫电阻。
用字母 R 表示。
　　2.单位：欧姆，简称欧，符号Ω.
　　比较大的单位有千欧（kΩ）、兆欧（MΩ）
　　 1 kΩ = 103 Ω 1MΩ =103 kΩ
知识点一 电阻
一、电阻
实验室小灯泡中灯丝的电阻通常为几欧姆到十几欧姆；日常用的电炉丝的电阻为几十欧姆；长1m、横截面积1mm 的家用铜导线，电阻为百分之几欧姆，通常可以略去不计。
一些用电器、仪表和人体的电阻值
小灯泡的电阻
约10Ω
白炽灯的电阻
约800Ω
热水壶的电阻
约50Ω
电流表的电阻约0.1Ω
电压表的电阻
约在几十兆欧
人体电阻
约几千欧
知识点一 电阻
　　3.电阻器
　　在电子技术中，我们常用到有一定电阻值的元件——电阻器，也叫做定值电阻，简称电阻。电路图中用符号 表示。
知识点一 电阻
一、电阻
压敏电阻
线绕电阻
热敏电阻
【例题1】有两段导体a和b，在相同的电压下，通过导体a的电流大于通过导体b的电流，由此可以判断【 】
A.导体a的电阻大于导体b的电阻
B.导体a的电阻等于导体b的电阻
C.导体a的电阻小于导体b的电阻
D.导体a的电阻可能大于导体b的电阻，也可能小于导体b的电阻
【解析】导体a和b，在相同的电压下，通过导体a的电流大于通过导体b的电流，说明导体a对电流的阻碍作用比较小，导体b对电流的阻碍作用比较大，即导体a的电阻小于导体b的电阻。
课堂练习
C
导体的电阻大小与哪些因素有关呢？
①电阻的大小可能与导体的长度有关。
②电阻的大小可能与导体的材料有关。
③电阻的大小可能与导体的粗细（横截面积）有关。
④电阻的大小可能与导体的温度有关。
······
知识点二 影响电阻大小的因素
不同导体的电阻通常不同，那么导体的电阻与哪些因素有关呢
影响导体电阻大小的因素
猜想
利用控制变量法探究每一个因素对导体电阻大小的影响。
①实验中采用什么方法探究？
②探究实验中怎样比较导体电阻的大小？
用电流表测量通过导体电流的大小进行比较(转换法)，要保持导体两端的电压不变。
灯泡亮度
灯泡中电流大小
电流表示数
和灯泡串联的金属丝的电阻大小
灯泡和金属丝组成的串联电路两端电压一定
知识点二 影响电阻大小的因素
制定计划与设计实验
①探究导体的电阻是否与导体的长度有关
探究中控制导体的_________和___________相同，研究当导体的长度不同时，导体的电阻是否相同。
材料
横截面积
选用横截面积相同长短不同的两根镍铬合金线
实验过程
实验电路
知识点二 影响电阻大小的因素
选用长的镍铬合金丝
选用短的镍铬合金丝
选用长的镍铬合金丝时，电流小；选用短的镍铬合金丝，电流大。
知识点二 影响电阻大小的因素
材料 长度（m） 横截面积 （mm2） 电流（A） 对电流阻碍作用
（电阻）
镍铬合金 0.5 S
镍铬合金 1 S
分析实验数据，归纳得出结论
知识点二 影响电阻大小的因素
导体的电阻与导体的长度有关。在材料、横截面积相同时，导体越长，电阻越大。
实验结论
②探究导体的电阻是否与导体的横截面积有关
探究中控制导体的_________和___________相同，探究当导体的横截面积不同时，导体的电阻是否相同.
材料
长度
选用长度相同粗细不同的两根镍铬合金线
实验电路
知识点二 影响电阻大小的因素
选用粗的镍铬合金丝
选用细的镍铬合金丝
实验过程
选用粗的镍铬合金丝时，电流大；选用细的镍铬合金丝时，电流小。
知识点二 影响电阻大小的因素
材料 长度 （m） 横截面积 （mm2） 电流 （A） 对电流阻碍作用
（电阻）
镍铬合金 1 0.05
镍铬合金 1 0.02
分析实验数据，归纳得出结论
导体的电阻与导体的横截面积有关。在材料、长度相同时，横截面积越大，电阻越小。
实验结论
知识点二 影响电阻大小的因素
③探究导体的电阻是否与导体的材料有关
探究中控制导体的_________和___________相同，研究当导体的材料不同时，导体的电阻是否相同.
长度
横截面积
选用材料不同的两根金属丝
实验电路
知识点二 影响电阻大小的因素
选用铜丝
选用镍铬合金丝
实验过程
选用铜丝时，电流大；选用镍铬合金丝时，电流小。
知识点二 影响电阻大小的因素
导体的电阻与材料有关；在长度、横截面积相同时，导体的材料不同，电阻不同。
材料 长度（m） 横截面积 （mm2） 电流（A） 对电流阻碍作用
（电阻）
铜丝 1 0.05
镍铬合金 1 0.05
分析实验数据，归纳得出结论
实验结论
知识点二 影响电阻大小的因素
实验:探究影响导体电阻大小的因素
知识点二 影响电阻大小的因素
④探究电阻是否与导体的温度有关
探究中控制导体的_________、__________和___________不变，探究当导体的温度发生变化时，导体电阻的变化情况.
长度
横截面积
材料
演示实验
导体电阻与温度的关系
知识点二 影响电阻大小的因素
对大多数导体来说，温度越高，电阻越大。
。
　　电阻是导体本身的一种性质。它的大小取决于导体的材料、长度、横截面积，还受温度影响。
一段导体不论是否接入电路，都有电阻，且电阻大小不变。
实验结论
导体的电阻与导体的长度、横截面积、材料有关。
在材料、横截面积相同时，导体越长，电阻越大。
在材料相同、长度相同时，导体横截面积越大，电阻越小。
在长度相同、横截面积相同时，导体材料不同，电阻不同
知识点二 影响电阻大小的因素
【例题2】（2025年黑龙江龙东中考题）小王同学用如图甲所示的电路探究影响导体电阻大小的因素。如图乙，导体A、B、D的横截面积为S，C的横截面积为2S，导体A、B、C的长度相同。
①为了探究导体的电阻与其横截面积的关系，
小王同学在MN之间接入的两段导体应是 ________
（选填导体的字母名称）。
②实验中可以通过观察 __________ 来粗略地比
较导体电阻的大小。若接入MN之间的导体的阻值比较接近而无法判断它们的阻值大小时，请你给小王同学提一条解决方案：__________________ 。
课堂练习
【解析】①探究导体的电阻与其横截面积的关系，应改变横截面积，保证其它条件相同，接入的两段导体应是B、C；②实验中可以通过观察灯泡的亮度来粗略地比较导体电阻的大小，灯泡越亮，电阻越小，灯泡越暗，电阻越大。若接入MN之间的导体的阻值比较接近，灯泡亮度接近而无法判断它们的阻值大小，则在原电路中再串联一个电流表。
B、C
灯泡的亮度
在原电路中再串联一个电流表
【例题3】有A、B、C三根完全相同的导线，将A导线剪去一半，电阻变为R1；将B导线均匀的拉伸到原来长度的两倍，电阻变为R2；将C导线从中间对折，电阻变为R3.下列大小关系正确的是【 】
A．R1＞R2＞R3 B．R2＞R1＞R3
C．R2＞R3＞R1 D．R3＞R1＞R2
课堂练习
【解析】有ABC三根完全相同的导线，将A导线剪去一半，电阻变为原来的一半，即R1比原来小;将B导线均匀的拉伸到原来长度的两倍，长度增加，横截面积减小，电阻变大，R2比原来的电阻大；将C导线从中间对折，长度变为原来的一半，电阻变小，但与减去一半比，长度相同，横截面积更大，电阻更小，说明电阻R3小于R1，则三个电阻的关系R2＞R1＞R3.
B
材料不同，导电性能也不同。天然橡胶棒的电阻，大约是长度、横截面积相同铁棒的2×10 倍！图显示的是不同材料在导电性能上的排序，从下至上，材料的导电性能依次增强。铜的导电性能优于铁。对于长度、横截面积相同的铁丝和铜丝，铁丝的电阻是铜丝的近6倍，所以一般不用铁制作导线。
知识点二 影响电阻大小的因素
1. 半导体
导体导电性能好，绝缘体导电性能比较差。有一些材料、例如锗、硅、导电性能介于导体和绝缘体之间，常常称作半导体。温度、光照、杂质等外界因素对半导体的导电性能有很大影响。
科 学 世 界
二、影响电阻大小的因素
知识点三 半导体和超导现象
没有半导体就没有我们今天的现代化生活。
利用半导体材料可以制作二极管、三极管。如果把很多二极管、三极管和电阻器、电容器等元件直接做在基片上，就可以制成集成电路(俗称芯片)。集成电路是20世纪最重要的发明之一，已经广泛应用于各行各业。电视机、计算机、 手机以及其他数字电器中都有集成电路。 图展示的是我国自主研制的北斗导航卫星上的一些芯片。
科 学 世 界
二、影响电阻大小的因素
知识点三 半导体和超导现象
2. 超导现象
各种金属导体中，银的导电性能是最好的，但还是有电阻存在。20世纪初，荷兰物理学家昂内斯发现，当温度降低到某个临界值时一些金属的电阻会突然消失，这种现象叫作超导现象。零电阻和完全抗磁性是超导体的基本特性。
科 学 世 界
二、影响电阻大小的因素
知识点三 半导体和超导现象
2. 超导现象
金属和合金出现超导现象的临界温度低于-250.15℃。1986年、瑞士科学家在铜氧化物材料中发现35K (-238.15℃) 左右的超导现象。1987年, 中国科学家赵忠贤和华裔美国籍科学家朱经武的团队各自独立发现临界温度超过90K (-183.15℃) 的钇-钡-铜-氧系材料。2008年，继日本科学家发现26K铁基超导体之后，中国科学家将铁基超导体的临界温度提高到40K以上，直至55K的最高纪录， 实现了高温超导研究领域的第二次突破。在高温超导研究领域，我国科学家作出了突破性的贡献，持续推动了国际高温超导研究的进展。科学家还在不断探索， 寻找具有更高临界温度的超导材料。
超导技术已经得到实际应用，如用于核磁共振成像、高能加速器、磁约束核聚变装置等的超导磁体，检测微弱电磁信号的超导量子干涉仪和移动通信基站的超导滤波器等。超导技术还应用于有色金属加工、污水处理、超导磁悬浮列车、超导量子计算等方面，未来将进一步造福人类。
【例题4】（2025年辽宁中考题）我国自主研发的IGBT芯片是高铁强劲有力的心脏。制造芯片的硅材料是【 】
A. 导体 B. 绝缘体 C. 半导体 D. 超导体
【解析】制造芯片的硅材料的导电性能介于导体与绝缘体之间，是半导体。
课堂练习
C
课时知识总结
电阻
电阻
影响电阻大小的因素：材料、长度、横截面积和温度
定义：导体对电流阻碍作用的大小
单位有兆欧（MΩ）、千欧（kΩ）、欧姆（Ω）
1MΩ=103kΩ=106Ω
半导体和超导现象
符号：R
练习与应用： 1、2、3、4题
课后作业

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