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电阻
第3节
第十六章 电压 电阻
（人教版）九年级
全
01
学习目标
1. 知道电阻的定义
2. 掌握电阻的单位换算
3. 掌握影响电阻的因素
4. 知道半导体的定义以及其应用
5. 知道超导体的定义以及其应用
02
课堂导入
导线多是用铜做成的，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，想想看，为什么很少用它做导线？
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。
03
电阻
实验现象：铜丝接入电路，电流表的示数较大，小灯泡较亮；把镍铬合金丝接入电路，电流表的示数小，小灯较暗。
在上面的实验中，电池提供的电压是相同的。当电路中接入不同的导体时，电流表的示数通常不同。为什么会有这种差别呢？
导体虽然容易导电，但是对电流也有一定的阻碍作用。
03
电阻
（1）概念：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：
①国际单位：欧姆，简称欧，符号Ω.
②常用单位：千欧（kΩ）、兆欧（MΩ）.
③换算关系：1 kΩ = 103 Ω 1MΩ =103 kΩ.
（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。电路图中的符号为： 。
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；人体电阻非固定值，干燥环境典型范围为103Ω ~ 105Ω ，高压或皮肤破损时可能骤降至 500 ~ 1000 Ω（极端情况下可能更低） ，显著增加触电危险性。
（4）对电阻的理解
可从“阻碍作用”和“性质”两个角度来分析。
①导体的电阻越大，表示导体对电流的阻碍作用越大。在相同的电压下，导体对电流的阻碍作用（电阻）越大，电路中的电流越小。
而绝缘体之所以起绝缘作用，就是由于其电阻很大。
②导体的电阻是导体本身的一种性质，由自身情况决定。不管这个导体是否连入电路，是否有电流通过，也不管它两端的电压是否改变，导体对电流的阻碍作用（电阻）总是存在的。无电流通过时，这种阻碍作用仅仅是没有体现出来而已。
03
电阻
（5）常见的一些电阻器
普通电阻
热敏电阻
陶瓷电阻
压电电阻
线绕电阻
贴片电阻
03
电阻
04
探究影响电阻大小的因素
猜想1：材料
猜想2：长度
猜想3：横截面积
猜想4：外部环境（温度）
探究方法：控制变量法和转换法
04
探究影响电阻大小的因素
材料 横截面积 长度 小灯泡亮暗变化 电流I/A
镍铬合金 S 逐渐变暗
结论：导体的电阻跟它的长度有关。同种材料、横截面积相同的导体，长度越长，电阻越大。
实验数据
0.25L
0.5L
1L
0.24
0.22
0.2
小灯泡的作用是什么？
保护电路！
猜想2：长度
04
探究影响电阻大小的因素
这两种情况用来做实验可以吗？
04
探究影响电阻大小的因素
材料 长度 长度 小灯泡亮暗变化 电流I/A
镍铬合金 L 逐渐变暗
2S
1S
0.5S
0.24
0.2
0.12
结论：导体的电阻跟它的横截面积有关。同种材料、长度相同的导体，横截面积越小，电阻越大
实验数据：
猜想3：横截面积
04
探究影响电阻大小的因素
猜想4：外部环境（温度）
结论：金属导体电阻还跟温度有关，温度越高，电阻越大。但也有少数导体（石墨和部分半导体所制成的热敏电阻），电阻随温度的升高而减小。
实验结论：在其他条件相同情况下铁丝的温度越高电阻越大；
而石墨丝的温度越高，电阻越小。
总结：在材料和横截面积不变时，导体的长度越长，电阻越大；在材料和长度不变时，导体的横截面积越小，电阻越大。在一定条件下，金属导体的电阻随温度的升高而增大。
04
探究影响电阻大小的因素
研究表明，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2×1016倍！
右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。
05
半导体和超导体
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，常常称做半导体。
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。
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、电容等元件直接做在硅单晶片上（俗称芯片)，就成了集成电路。集成电路是20世纪最重要的发明之一，现代的收音机、电视机、电话机、计算机，以及打电话用的IC卡、算账用的计算器，里面都有集成电路。
05
半导体和超导体
三极管
二极管
常见半导体及应用
05
半导体和超导体
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，科学家发现，某些物质在很低的温度时，如铝在－271.76°C以下，铅在－265.95°C以下，电阻就变成了0，这就是超导现象。目前已经开发出一些“高温”超导材料，它们在100K（－173°C）左右电阻就能降为0。
如果把超导现象应用于实际，会给人类带来很大的好处。在发电厂发电、输送电能等方面若能采用超导材料，就可以大大降低由于电阻引起的电能损耗。如果用超导材料来制造电子元件，由于没有电阻，不必考虑散热的问题，元件尺寸可以大大缩小，进一步实现电子设备的微型化。
06
习题练习
D
B
06
习题练习
D
C
06
习题练习
B
06
习题练习
远距离运输电
同种
排斥
电阻
06
习题练习
电流
06
习题练习
导体代号 长度/m 截取面积/mm2 材料 电流大小/A
a 0.5 0.4 锰铜合金 0.20
b 0.5 0.4 镍铬合金 0.16
c 0.5 0.2 镍铬合金 0.08
d 1.0 0.2 镍铬合金 0.04
c、d
b、c
正
反
06
习题练习
减小
增大
06
习题练习
转换法
导体
06
习题练习
能
盐
06
习题练习
乙
可以起到保护电路的作用
横截面积、液体种类
08
作业布置
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