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(共39张PPT)
第3节 电阻
主题情境·为输电线路选材
知识线
为输电线路选材
主题情境
电阻的影响因素
任务线
判断输电线材料对电路影响的方法
探究备选材料对电流阻碍作用的影响因素
认识电阻
初步选择输电线材料
主题情境框架
电阻的应用
选择输电线的材料种类及规格
超导现象
查阅材料，了解理想输电线路材料
拓展：半导体材料
物理观念
通过实验，认识电阻，知道影响电阻大小的因素，知道导体的电阻是导体的一种性质.
科学思维
通过分析、比较、抽象建立电阻的概念，通过观察、分析、推理、论证，体会依据证据和逻辑进行科学推理与论证的科学思维方法.
科学探究
通过探究影响电阻大小的因素，经历基于证据分析得出结论并作出解释的过程.
科学态度与责任
在探究影响电阻大小的因素活动中，养成实事求是的态度；通过半导体、超导现象了解我国科学家在现代科技的成就，增强民族自信心和自豪感.
重点：建立电阻的概念，探究影响电阻大小的因素.
学习目标
城市发展离不开电力支撑，而电力传输系统的可靠性直接影响着城市运转效率.如果你是输电线路工程师，如何科学地选择导线的材料及规格呢？
你会选择具有什么特点的材料来制作输电线呢？有哪些材料可以满足要求呢？
思考
具有导电性的导体材料，银、铜、铁、铝、合金等金属材料.
银
任务1
初步选择输电线材料
铜
铁
铝
锰铜合金
镍铬合金
不同材料的导体对电流的作用是否相同呢
？
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任务2
判断输电线材料对电路影响的方法
将电池、电流表、小灯泡、开关和一小段细铜丝串联起来，观察电流表的示数和小灯泡的亮度.把细铜丝换成其他导体，例如镍铬合金丝，电流表的示数和小灯泡的亮度是否发生变化？
想 想 做 做
铜丝
电流为0.26 A，灯泡亮度较亮
镍铬合金丝
电流为0.2 A，灯泡亮度较暗
分析：
导体虽然容易导电，但是对电流也有一定的阻碍作用.在相同的电压下，通过铜丝的电流较大，表明铜丝对电流的阻碍作用较小；通过镍铬合金丝的电流较小，表明镍铬合金丝对电流的阻碍作用较大.
现象：
为什么会有这种差别呢？说明了什么？
思考
转换法：通过比较电流大小或灯泡的亮度来确定导体对电流的阻碍作用.
一、电阻
在物理学中，用电阻来表示导体对电流阻碍作用的大小.
定义：
1.
特点：
2.
导体的电阻越大，表示导体对电流的阻碍作用越大.
R.
欧姆，简称欧，符号是Ω.比较大的单位有千欧(kΩ)、兆欧(MΩ).
换算关系：1 kΩ = 1 000 Ω= 103 Ω
1 MΩ = 1 000 000 Ω=106 Ω
符号：
3.
单位：
4.
小灯泡灯丝：几欧姆至十几欧姆
常用电炉丝：几十欧姆
长1 m、横截面积1 mm2的家用铜导线：百分之几欧姆，通常可以略去不计
电流表：电阻几乎为零
电压表：电阻约几千欧至几十千欧
具有一定电阻的元件，也叫作定值电阻，在电路图中用符号
“ ”表示.
色环电阻
绕线电阻
水泥电阻
铝壳电阻
贴片电阻
电阻器：
5.
例1 有一个定值电阻的电阻为1200 Ω. 1200 Ω=_____kΩ=________MΩ.
1.2
1.2×10-3
例2 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，说明此时铜导线的电阻
小于铁导线的电阻
D. 长1 m、截面积1 mm2的家用铜导线，电阻约为几百欧
C
×
×
×
√
电阻表示导体对电流阻碍作用的大小
百分之几欧姆
表示导体对电流的阻碍作用越大
导体的导电性能越好，电阻越小
不同的导体，电阻一般不同，那么导体的电阻与什么因素有关呢？
？
二、影响电阻大小的因素
影响导体电阻大小的因素
任务3
探究备选材料对电流阻碍作用的影响因素
演 示
1. 选用横截面积相同、长度不同的两根镍铬合金丝，分别将它们接入电路中，观察电流表的示数.比较通过长短不同的镍铬合金丝的电流大小.
镍铬合金丝
导体的电阻跟它的长度有关，其他条件相同时，导体长度越长，电阻越大.
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横截面积相同时， 较长的镍铬合金丝中电流较小.
现象：
结论：
2. 选用长度相同、横截面积不同的两根镍铬合金丝，分别将它们接入电路中，观察电流表的示数.比较通过横截面积不同的镍铬合金丝的电流大小.
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导体的电阻跟它的横截面积有关，其他条件相同时，导体横截面积越大，电阻越小.
长度相同时， 横截面积较小的镍铬合金丝中电流较小.
现象：
结论：
导体的电阻跟它的长度和横截面积有关.
1. 同种材料、横截面积相同的导体，长度越长，电阻越大；
2. 同种材料、长度相同的导体，横截面积越小，电阻越大.
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？
材料一定时，长度减小，横截面积增大，电阻减小.
若将这根细铁丝拉长一倍，形成一根新的导线，那么与拉长前相比电阻将如何变化？
材料一定时，长度增加，横截面积减小，电阻增大.
导线对折与拉长电阻的变化：(材料一定)
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.
思考
思考
通过刚才的实验，我们知道常温下导体的电阻和它的材料、长度、横截面积有关.那么，导体的温度改变时，它的电阻会不会发生变化呢？
？
拓展：探究电阻与温度的关系
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随着灯丝温度的升高，电流表示数逐渐变小，灯泡逐渐变暗
灯丝的电阻随着温
度的升高而增大
导体的电阻大小还与温度有关
电阻一定会随温度的升高而变大吗？
思考
热敏电阻温度升高，电流表示数变大，表明热敏电阻随温度升高而减小.
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资料卡
灵敏电流表是供学生实验或实验室检查直流电路中微弱的电流或微小电压用的，它是一种高灵敏度的磁电式仪表，可以测量10-7～10-12 A的微小电流.
在常温下，常见导体的电阻随温度的变化不大，因此，若无特殊说明均不考虑电阻随温度的变化.
研究表明，材料不同，导电性能也不同.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.
导体的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、横截面积和温度等因素.
例 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
×
×
×
√
材料、横截面积未知
材料、长度未知
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
下表列出了生活中一些常见金属制成长1 m、横截面积为1 mm2的导线时在20 ℃时的电阻值，综合购买成本考虑，你认为哪种材料作为输电导线的材料最合适.
铜
任务4
选择输电线的材料种类及规格
导线 银 铜 铝 铁 锰铜合金 镍铬合金
电阻R/Ω 0.016 0.017 0.0283 0.096 0.44 1.1
价格(万元/吨) 323 6.2 2.0 0.22 6.8 21.6
输电线路的材料除了导电性、价格以及普遍性外，还要考虑其距离、环境等客观因素，需要有足够的机械强度和防腐性能，所以现实生活中高压输电线常采用钢芯铝合金导线，这种材料结合了钢和铝的优点，既具备钢的强度，又有铝的良好导电性.
请你阅读课本P80对应“超导现象”内容，回答下列问题：
1. 什么是超导现象？超导体有哪些特性？
任务5
查阅材料，了解理想输电线路材料
科学世界
超导现象：当温度降低到某个临界值时一些金属的电阻会突然消失；例如银.
超导材料：在很低的温度下，电阻消失的材料被称为超导材料，也被称为超导体.
2. 超导技术在现代有哪些特点？
特点：
①延长电路元件的使用寿命；
②降低电能损耗；
③实现电子设备微型化.
电阻为0，导电性能最好，大大降低电能损耗.
若能采用超导材料制作输电线路，有什么好处？
思考
半导体：导电性能介于导体和绝缘体之间.
半导体
硅
锗
半导体的电阻比导体大，但比绝缘体小得多.
常见物质：锗、硅、砷化镓等.
拓展
特点：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，据此制作的热敏电阻、光敏电阻等特殊电阻在生活中也有广泛的应用.
光敏电阻
热敏电阻
应用：利用半导体材料可以制作二极管、三极管.它被广泛应用于各行各业.
集成电路(芯片)
二极管
三极管
电阻器
电容
电视机
电脑
手机
手环
基片
定义:导体对电流_____作用的大小.
元件符号: .
单位：_____(Ω)；常用单位：千欧(kΩ)、兆欧(MΩ).
影响电阻大小的因素：材料、_____、_________、温度(一般忽略)等.
电阻
导体本身的一种性质
换算关系：1 kΩ = 1 000 Ω= 103 Ω 1 MΩ = 1 000 000 Ω=106 Ω.
半导体：导电性能介于_____和_______之间.
半导体与
超导现象
阻碍
欧姆
超导现象：当温度降低到某个临界值时一些金属的电阻会突然
____，这种现象叫作超导现象.在很低的温度下，电
阻消失的材料被称为________.
长度
导体
绝缘体
消失
超导材料
课堂小结
电阻
横截面积
同种材料、横截面积一定时，长度越长，导体电阻越___；
同种材料、长度一定时，横截面积越___，导体电阻越大.
大
小
1. 在不计温度对电阻影响的情况下，比较两根铜导线的电阻，下列说法中正确的是( )
A. 较长的铜导线电阻一定大
B. 横截面积大的铜导线电阻一定大
C. 长度相同时，横截面积大的铜导线电阻大
D. 长度、横截面积相同时，两根铜导线的电阻一定相同
D
×
×
√
×
横截面积未知
长度未知
长度相同时，横截面积越大，电阻越小
导体的电阻与其材料、长度、横截面积等因素有关
材料一定
2. 现代生产生活中需要各种各样的材料，下列说法正确的是( )
A. 超导体是一种电阻超级大的材料
B. 橡胶、铝、塑料都是很好的绝缘材料
C. 用半导体材料可以制成性能优良的输电导线
D. 有些半导体材料对光比较敏感，可以用来制造光敏电阻
D
×
×
×
超导体是在一定条件下电阻消失的材料
导体
输电线需要对电路阻碍小的导体材料
√
3. 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______________或小灯泡的亮度来比较电阻的大小.
电流表的示数
(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.
A、B
横截面积
材料
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
控制变量法
(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：___________
_________________________________．
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
控制导体的长度与材料不变
4. 图甲是一款可穿戴式体温计，其工作原理图如图乙，R0是定值电阻，R是热敏电阻，其电阻随人体温度变化的图像如图丙.当人的体温升高时，热敏电阻的电阻会______，电压表的示数会______.(均选填“增大”“减小”或“不变”)
减小
增大
R0与R串联

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