资源简介

(共29张PPT)
幻灯片 1：封面
标题：12.2 影响导体电阻大小的因素
学科：物理
年级：九年级
授课教师：[你的姓名]
幻灯片 2：课程引入
复习回顾：
什么是导体？什么是绝缘体？（容易导电的物体是导体，不容易导电的物体是绝缘体）
导体导电的微观原理是什么？（导体内部有大量自由电荷，在电压作用下定向移动形成电流）
生活现象提问：
为什么连接电路用铜导线而不用铁导线？
为什么高压线的导线通常很粗，而实验室的导线较细？
长导线和短导线的导电能力是否相同？
引出主题：不同导体的导电能力存在差异，这种差异用电阻来表示，今天我们探究影响导体电阻大小的因素。
幻灯片 3：电阻的概念
定义：电阻是表示导体对电流阻碍作用大小的物理量，用符号 “R” 表示。
单位：
国际单位：欧姆，简称欧，符号 “Ω”。
常用单位：千欧（kΩ）、兆欧（MΩ），换算关系：1kΩ = 1000Ω，1MΩ = 1000kΩ。
物理意义：电阻越大，导体对电流的阻碍作用越大，相同电压下通过的电流越小。
电阻的普遍性：一切导体都有电阻，绝缘体的电阻极大，导体的电阻较小，半导体的电阻介于两者之间。
幻灯片 4：影响电阻大小的猜想
猜想依据：结合生活经验和导体的特性，提出可能影响电阻大小的因素：
材料：不同材料的导体（如铜、铁、铝），电阻可能不同。
长度：导体越长，电流通过的路径越长，电阻可能越大。
横截面积：导体越粗（横截面积越大），电流通过的 “通道” 越宽，电阻可能越小。
温度：导体的电阻可能随温度变化而变化（如灯丝发光时电阻变大）。
实验方法：控制变量法，即每次只改变一个因素，保持其他因素不变，研究该因素对电阻大小的影响。
幻灯片 5：实验探究一 —— 电阻与材料的关系
实验目的：探究在长度、横截面积和温度相同时，不同材料的导体电阻是否不同。
实验器材：电源、开关、电流表、导线、长度相同、横截面积相同的铜丝、铁丝、镍铬合金丝各一段。
实验电路：将导体、电源、开关、电流表串联组成电路，通过电流表示数判断电阻大小（电压一定时，电流越小，电阻越大）。
实验步骤：
按照电路图连接电路，开关断开。
将铜丝接入电路，闭合开关，记录电流表示数 I 。
断开开关，换用铁丝接入电路，闭合开关，记录电流表示数 I 。
断开开关，换用镍铬合金丝接入电路，闭合开关，记录电流表示数 I 。
实验现象：I > I > I （铜丝中电流最大，镍铬合金丝中电流最小）。
实验结论：在长度、横截面积和温度相同时，不同材料的导体电阻不同，即电阻与材料有关。
幻灯片 6：实验探究二 —— 电阻与长度的关系
实验目的：探究在材料、横截面积和温度相同时，导体电阻与长度的关系。
实验器材：电源、开关、电流表、导线、长度不同（如 1m 和 0.5m）、横截面积相同的镍铬合金丝两段。
实验电路：同实验一，通过电流表示数比较电阻大小。
实验步骤：
将 1m 长的镍铬合金丝接入电路，闭合开关，记录电流表示数 I 。
断开开关，换用 0.5m 长的镍铬合金丝接入电路，闭合开关，记录电流表示数 I 。
实验现象：I > I （短导线中电流更大）。
实验结论：在材料、横截面积和温度相同时，导体的电阻与长度成正比，长度越长，电阻越大。
幻灯片 7：实验探究三 —— 电阻与横截面积的关系
实验目的：探究在材料、长度和温度相同时，导体电阻与横截面积的关系。
实验器材：电源、开关、电流表、导线、长度相同、横截面积不同（如粗、细）的镍铬合金丝两段（或用两根相同的细镍铬合金丝并联代替粗导线）。
实验电路：同实验一。
实验步骤：
将细镍铬合金丝接入电路，闭合开关，记录电流表示数 I 。
断开开关，换用粗镍铬合金丝（或两根细镍铬合金丝并联）接入电路，闭合开关，记录电流表示数 I 。
实验现象：I > I （粗导线中电流更大）。
实验结论：在材料、长度和温度相同时，导体的电阻与横截面积成反比，横截面积越大，电阻越小。
幻灯片 8：实验探究四 —— 电阻与温度的关系
实验目的：探究导体电阻与温度的关系。
实验器材：电源、开关、电流表、导线、小灯泡（灯丝为钨丝）、酒精灯、火柴。
实验电路：将小灯泡、电源、开关、电流表串联组成电路。
实验步骤：
闭合开关，记录灯泡发光情况和电流表示数 I 。
用酒精灯加热灯丝，观察灯泡亮度变化和电流表示数 I 。
实验现象：加热后，灯泡亮度变暗，电流表示数 I < I （电流减小，说明电阻变大）。
实验结论：大多数导体的电阻随温度升高而增大（如金属导体）；少数导体的电阻随温度升高而减小（如碳）。
幻灯片 9：影响电阻大小的因素总结
影响因素
关系规律
实例说明
材料
不同材料电阻不同（长度、横截面积、温度相同）
铜导线电阻小于铁导线，故电线常用铜制作
长度
电阻与长度成正比（材料、横截面积、温度相同）
长导线电阻比短导线大，高压线需考虑长度对电阻的影响
横截面积
电阻与横截面积成反比（材料、长度、温度相同）
粗导线电阻比细导线小，大电流电路需用粗导线
温度
多数导体（金属）电阻随温度升高而增大
灯泡灯丝发光时电阻比不发光时大；电阻温度计利用此特性测温
公式表达：电阻大小的计算公式为\(R=\rho\frac{l}{S}\)，其中\(\rho\)为电阻率（与材料和温度有关），\(l\)为长度，\(S\)为横截面积。
幻灯片 10：电阻率的概念
定义：电阻率是反映材料导电性能的物理量，用符号 “\(\rho\)” 表示，单位是欧姆 米（Ω m）。
物理意义：某种材料的电阻率在数值上等于用该材料制成的长度为 1m、横截面积为 1m 的导体的电阻。
特点：
电阻率与材料有关，不同材料的电阻率不同（如铜的电阻率小于铁，铁的电阻率小于镍铬合金）。
电阻率与温度有关，金属的电阻率随温度升高而增大，半导体的电阻率随温度升高而减小。
常见材料的电阻率（20℃时）：
铜：\(1.7×10^{-8}Ω·m\)
铁：\(1.0×10^{-7}Ω·m\)
镍铬合金：\(1.1×10^{-6}Ω·m\)
绝缘体（如橡胶）：\(10^{13}~10^{16}Ω·m\)
幻灯片 11：电阻的分类 —— 定值电阻与可变电阻
定值电阻：
定义：电阻值固定不变的电阻，简称电阻。
符号：在电路图中用 “ ” 表示。
应用：用于调节电路中的电流和电压，如收音机、电视机中的电阻元件。
可变电阻（滑动变阻器）：
原理：通过改变接入电路中导体的长度来改变电阻。
构造：由电阻率较大的电阻丝绕在绝缘管上，滑片可在电阻丝上滑动，改变接入电路的电阻丝长度。
符号：在电路图中用 “” 表示。
作用：改变电路中的电流和部分电路两端的电压，保护电路。
应用：收音机的音量调节旋钮、台灯的亮度调节旋钮等。
图示：展示定值电阻和滑动变阻器的实物图、结构示意图及电路符号。
幻灯片 12：滑动变阻器的使用方法
连接方法：“一上一下” 接线法，即接入电路时，应选择上面一个接线柱和下面一个接线柱，不能同时接上面两个（电阻为 0）或同时接下面两个（电阻为最大值，无法改变）。
调节方法：移动滑片，改变接入电路中电阻丝的长度，滑片靠近下面接入的接线柱时，接入电阻减小；远离时，接入电阻增大。
使用注意事项：
闭合开关前，应将滑片移到阻值最大的位置，保护电路。
通过滑动变阻器的电流不能超过其最大允许电流，防止电阻丝被烧毁。
实验操作：演示滑动变阻器的正确连接和调节方法，观察电流表示数随滑片移动的变化。
幻灯片 13：生活中电阻的应用
电阻丝：电熨斗、电炉子、电热水器等电器中，利用电阻率较大的镍铬合金丝制作电阻丝，电流通过时产生热量（焦耳定律）。
保险丝：由电阻率较大、熔点较低的铅锑合金制成，当电路中电流过大时，保险丝熔断，切断电路，保护用电器。
电阻温度计：利用金属电阻随温度变化的特性制成，测量温度（如工业测温、气象监测）。
限流与分压：在电子电路中，定值电阻用于限流（限制电流大小）和分压（分配电压），使电路各部分获得合适的电流和电压。
图示：展示各类电阻应用的实物图片，说明其工作原理。
幻灯片 14：课堂练习
选择题：
关于导体电阻的说法，正确的是（ ）
A. 导体的电阻与电压和电流有关 B. 导体越长，电阻一定越大 C. 横截面积越大的导体，电阻一定越小 D. 不同材料的导体，电阻可能不同
一根铜导线的电阻为 R，若将其对折后接入电路，则电阻变为（ ）
A. R/2 B. R/4 C. 2R D. 4R
下列关于滑动变阻器的说法，正确的是（ ）
A. 滑动变阻器是通过改变材料来改变电阻的 B. 滑动变阻器必须同时接上面两个接线柱才能工作 C. 闭合开关前，滑片应移到阻值最大处 D. 滑动变阻器不能改变电路中的电流
填空题：
导体的电阻是导体本身的一种性质，它的大小决定于导体的__________、__________、和。
滑动变阻器是通过改变接入电路中导体的__________来改变电阻的，其在电路图中的符号是__________。
同种材料制成的长度相同的两根导线，横截面积大的电阻__________；横截面积相同的两根导线，长度长的电阻__________。
简答题：为什么家庭电路中导线的接头处要用绝缘胶布包好，且接头要牢固？从电阻的角度分析。
幻灯片 15：课堂总结
电阻的概念：表示导体对电流阻碍作用的大小，单位是欧姆，一切导体都有电阻。
影响因素：导体电阻由材料、长度、横截面积和温度决定，遵循 “材料不同电阻异，长阻大、粗阻小，多数升温阻变大” 的规律。
电阻的分类：定值电阻电阻值固定，滑动变阻器通过改变长度改变电阻，用于调节电流和电压。
实验方法：通过控制变量法探究电阻与各因素的关系，体现了科学探究的基本思路。
应用价值：了解电阻的影响因素，有助于合理选择导体材料（如电线用铜）、设计电路（如用滑动变阻器调节）和解释生活中的电学现象（如保险丝工作原理）。
幻灯片 16：课后作业
书面作业：完成课本中关于影响导体电阻大小因素的练习题，包括选择、填空和计算题，巩固电阻的影响因素和规律。
实践作业：
观察家中的电器（如电熨斗、台灯），找出其中用到的电阻元件（如电阻丝、滑动变阻器），分析其材料和结构与电阻的关系。
用一段镍铬合金丝（或电阻丝）和导线、电池、小灯泡制作一个简易滑动变阻器，通过改变接入长度调节灯泡亮度，记录实验过程。
拓展作业：查阅资料，了解超导材料的电阻率特性及其在减少电阻损耗方面的应用，或探究不同温度下灯丝电阻的变化规律，写一篇实验报告或短文。
2024北师大版物理九年级全册
12.2影响导体电阻大小的因素
第十二章 欧姆定律
授课教师： . 班 级： . 时 间： .
观察与思考
１、生活中常见的导线多是铜芯和铝芯，为什么不用铁芯？
２、为什么有的导线比较粗？有的导线比较细？
３、不同规格的灯泡，为什么有的灯丝长？有的灯丝短？
铜芯
铝芯
铜芯
铜芯
学习目标
会用控制变量法探究影响电阻大小的因素。
02
知道电阻的大小与导体的材料、长度、横截面积及温度有关。
01
03
了解什么是超导现象，知道超导体的概念与特点。
绝缘体对电流的阻碍作用大，导体对电流的阻碍作用小。天然橡胶棒的电阻，大约是相同粗细、长度铁棒的 2×1016 倍！
思考
那么，电阻大小与什么因素有关呢？
电阻的大小可能跟导线的材料有关；
电阻的大小可能跟导线的长度有关；
电阻的大小可能跟导线的粗细有关。
探究影响电阻大小的因素
电阻的大小还和哪些因素有关？
提出问题：　　
猜想假设：　　
设计电路：　　
A
A
B
实验1：探究电阻与导体材料的关系
材料 长度 /m 横截面积 电流 /A 对电流的阻碍作用 电阻
锰铜 1 S
镍铬 1 S
导体的电阻与材料有关。
记录数据：　　
结论：　　
实验2：探究电阻与导体长度的关系
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。
结论：　　
材料 长度 /m 横截面积 电流 /A 对电流的阻碍作用 电阻
镍铬 1 S
镍铬 0.5 S
记录数据：　　
实验3：探究电阻与导体横截面积的关系
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。
结论：　　
材料 长度 /m 横截面积 电流 /A 对电流的阻碍作用 电阻
镍铬 1 S
镍铬 1 2S
记录数据：　　
导体的电阻是导体本身的一种性质，它的大小与导体的材料、长度和横截面积有关。
实验演示
演示：探究影响电阻大小的因素
甲、乙、丙三根镍铬合金线，甲、乙粗细相同，甲比乙短，乙、丙长短一样，乙比丙粗，则三根合金线按其电阻由大到小排列是（　　）
A．R甲＞R乙＞R丙
B．R甲＞R丙＞R乙
C．R乙＞R甲＞R丙
D．R丙＞R乙＞R甲
甲、乙、丙三根镍铬合金线，甲、乙粗细相同，甲比乙短，则甲的电阻小于乙的电阻，即R乙＞R甲；
乙、丙长短一样，乙比丙粗（即丙要细一些），则丙的电阻大于乙的电阻，即R丙＞R乙；
则三根合金线按其电阻由大到小排列是R丙＞R乙＞R甲。
例题
D
在不考虑温度对电阻影响的情况下，下列说法中正确的是（　　）
A．铜丝的电阻一定比铁丝的电阻小
B．粗细相同的两根导线，长的那根的电阻一定大
C．长短相同的两根导线，细的那根的电阻一定大
D．同种材料制成的长短相同的导线，细的那根电阻一定大
D
练一练
我们做一个小实验，如图所示装置，用酒精灯给细铁丝加热，在铁丝温度逐渐升高并发红的过程中，观察电流表的示数的变化。
导体的电阻会受温度影响吗？
提出问题
导体的电阻与温度有关。
金属导体的电阻通常随温度的升高而增大。
结论：　　
探究电阻与温度的关系
超导现象
当温度降低到某一温度时，导体的电阻变为零，这种现象叫作超导现象。
发生超导现象的导体叫作超导体。
物质的电阻变为零时的温度叫作临界转变温度。
物质只有在温度低于其临界转变温度时才会显现出超导性。如铝在 －271.76 ℃ 以下电阻就变成了零。
超导磁悬浮
知识点1
1．[2025年1月扬州期末]下列因素中影响电阻大小的是(　　)
①导体两端的电压 ②导体的长度
③导体中的电流 ④导体的横截面积
⑤导体的材料 ⑥导体的温度
A．①③⑤⑥ B．②③⑤⑥
C．①②③④ D．②④⑤⑥
D
电阻及其大小的影响因素
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2.[原创题]小点对影响电阻大小的某些因素进行了探究。
【实验思路】(1)可以通过比较_____________的大小来比较导体电阻的大小。
【实验过程】
小点选择下表所示的几种电阻丝，设计了如图所示的电路进行实验。
电流表的示数
编号 材料 长度/m 横截面积/mm2
a 镍铬合金丝 1.0 0.1
b 镍铬合金丝 1.0 0.2
c 镍铬合金丝 0.5 0.1
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(2)要探究电阻大小跟导体的横截面积是否有关，
应选用电阻丝________和________分别接入电路中。
(3)先后将a和c两电阻丝接入如图电路中，发现接a时电流表示数更小，由此可得出结论：
____________________________________________________。
【交流反思】
(4)要研究电阻大小与材料的关系，与电阻丝a相比，准备的电阻丝应满足的条件是________、__________相同，________不同。
a
b
当导体的材料、横截面积相同时，长度越长，电阻越大
长度
横截面积
材料
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(5)有同学认为：可以根据灯泡亮度的变化来判断接入的电阻丝阻值的大小情况。老师指出采取这种方法不太好，这是因为____________________________________________。
电阻丝阻值变化不大时，灯泡亮度变化不明显
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3.[教材改编题]物理学家开发出了具有超导特性的薄纳米材料，在大约低于－200 ℃的环境下，这些材料可以导电而没有损耗，该材料不能用来制作(　　)
A．电力电缆 B．集成电路
C．电热器 D．磁体
C
知识点2
导体的电阻受温度的影响
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4．如图所示，钨丝与小灯泡L连接，闭合开关S，小灯泡L发光，钨丝不发光，用酒精灯给钨丝加热，小灯泡L逐渐变暗直至熄灭，由实验可知钨丝的电阻与________有关，用酒精灯对钨丝加热时，钨丝的电阻________(填“变大”“变小”或“不变”)。
温度
变大
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5．如图所示的是以前照明常用的白炽灯，灯丝是由导体钨丝制成的，关于钨丝的电阻说法正确的是(　　)
A．钨丝越粗越长电阻越大
B．灯发光时钨丝的电阻与不发光时大小相等
C．钨丝越细越短电阻越大
D．用久的灯里的钨丝，由于升华变细，其电阻变大
D
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6．[2024·天津中考]如图所示的铝芯电缆是一种输电导线。在某村输电线路改造工程中，更换的铝芯电缆比旧铝芯电缆电阻更小，主要是因为新电缆的(　　)
A．铝芯更细 B．铝芯更粗
C．绝缘皮更薄 D．绝缘皮更厚
[变式]如图所示，高压输电线利用连接装置将四根导线并联起来，相当于增大了导线的__________，从而减小了导线的电阻，
以达到减少输电线上电能损失的目的。
B
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横截面积
7．[2025·保定模拟]有甲、乙两根完全相同的铜导线，把甲导线剪去一半，再把甲剩下的一半拉成原长，此时它的电阻为R甲，若乙导线的电阻为R乙，则下列判断正确的是(　　)
A．R甲＞R乙 B．R甲＝R乙
C．R甲＜R乙 D．无法确定
A
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[变式]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导线均匀地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
B
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8．[2025年1月济南期末]如图所示，将包装口香糖的锡箔纸剪成中间较窄的细条，然后将锡箔细条的两端连接电池的正负极，很快发现细条中较窄处ab段开始冒烟起火，这是因为锡箔细条将电池短路。若ab段长度等于bc段长度，则ab段电阻________bc段电阻，此时ab段电流________bc段电流。(均填“大于”“等于”或“小于”)
大于
等于
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9. [新器材]小点用如图甲所示的实验可探究导体电阻与________的关系；小训用如图乙所示的实验可探究导体电阻与__________的关系。(塑料管中的盐水可倒掉一部分)　　
[补充设问]小灯泡亮度不明显，可在电路中________联一块________表，通过比较____________________比较导体电阻的大小。
长度
横截面积
串
电流
电流表示数的大小
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10.[高阶思维]如图所示的为一块厚薄均匀的长方体铁块，分别沿图中所示的不同方向接入电路，则(　　)
A．沿AB方向接入电路时电阻最小
B．沿CD方向接入电路时电阻最小
C．沿EF方向接入电路时电阻最小
D．沿各个方向接入电路时电阻一样大
B
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影响导体电阻大小的因素
探究方法
控制变量法
影响因素
研究问题方法
转换法
长度、材料、横截面积、温度
超导体
谢谢观看！

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