资源简介

(共30张PPT)
苏科版 九年级上册
第十四章 欧姆定律
一、电阻
学习目标
1. 学习影响电路中电流的两个因素；
2. 了解电阻的概念；
3. 探究影响导体电阻大小的因素；
4. 电阻的表示、单位及其换算。
5. 学会判断导体与绝缘体；
6. 知道半导体与超导体。
重点难点
教学重点：
1.影响电路中电流的两个因素；
2.电阻的概念、表示、单位及其换算；
3.探究导体电阻大小的影响因素。
1.学会用控制变量法探究导体电阻大小的影响因素；
2.电阻在电路中的综合应用。
教学难点：
情景引入
如图（b），同样，水流有快有慢，我们也可以用类比思想理解对水流这种阻碍作用，还可以试着分析小溪的长度或宽度对这种阻碍作用有何影响？
如图（a），在上一章的学习中，我们用类比法理解电压和电流。
（a）
（b）
PART ONE
初识电阻
探究新知
我想设计一盏亮 度能调节的电灯。
要调节电灯的亮度，就要调节通过电灯的电流。怎样才能改变电路中电流的大小呢？
试一试
连接电路，用你想到的方法试一试，并记录观察到的现象。
通过上述活动可知，影响电路中电流大小的因素有两个：一是电路两端的电压；二是连接在电路中的导体。
现象：①电路中使用两节（串联的）干电池时的电流表示数大于使用一节干电池；
②使用锰铜合金丝时的电流表示数大于使用镍络合金丝。
活动14.1 尝试改变电路中电流的大小
实验器材
两节干电池、灯泡、电流表、开关、几根不同的金属丝（如锰铜合金丝、镍络合金丝等）、导线若干。
想一想
图14-1为实验电路图。可用哪些方法来改变电路中电流的大小？
图14-1 改变电路中的电流
①改变干电池的节数；
②换用不同的的金属丝。
将不同的导体（活动中使用的金属丝）接在同一个电路中，电流的大小不相等。这是因为，不同导体对电流的阻碍作用不同。物理学中，用电阻表示导体对电流的阻碍作用。导体的电阻越大，对电流的阻碍作用就越大。
电阻
PART TWO
影响导体电阻大小的因素
活动14.2 探究影响导体电阻大小的因素
图14-2 所示的演示板上有四根金属丝，其中 A 、B 、C都是镍铬合金丝，D是锰铜合金丝；A 、C 、D的长度相等，B的长度是A的两倍；A、B 、D的横截面积相等，C的横截面积是A的两倍。
影响导体电阻大小的因素可能有哪些？
想一想
图14-2 演示板
猜想与假设：导体的材料、长度和横截面积。
如图14-3 所示，分别把演示板上的导体接入电路的M 、N两点间，怎样用实验验证你的猜想？
图14-3 探究影响导体电阻大小的因素
实验方案
1. 探究导体材料、 横截面积一定时，电阻大小与长度的关系：连接如图所示电路，将镍铬合金丝A、B分别接入电路，通过观察电流表示数的变化判断镍铬合金丝A、B电阻的大小。
图14-3 探究影响导体电阻大小的因素
接入导体 长度 横截面积 电流/A 导体电阻
镍铬合金丝A l S
镍铬合金丝B 2l S
大
表一：探究导体的电阻与长度的关系
小
小
大
实验结论：导体材料和横截面积相同时，导体长度越长，导体电阻越大。
2. 探究导体材料、长度一定时，电阻大小与横截面积的关系：将镍铬合金丝 A、C分别接入电路，保持两次实验中连入电路的电阻丝长度相同，通过观察两次实验中电流表示数的变化判断镍铬合金丝 A、C电阻的大小。
图14-3 探究影响导体电阻大小的因素
接入导体 长度 横截面积 电流/A 导体电阻
镍铬合金丝A l 2S
镍铬合金丝C l S
大
表二：探究导体的电阻与横截面积的关系
小
小
大
实验结论：导体材料和长度相同时，导体横截面积越大，导体电阻越小。
3. 探究导体长度、横截面积一定时，电阻大小与导体材料的关系：将镍铬合金丝 A、锰铜合金丝D分别接入电路，保持两次实验中连入电路的电阻丝长度相同，通过观察两次实验中电流表示数的变化判断镍铬合金丝 A、锰铜合金丝D电阻的大小。
图14-3 探究影响导体电阻大小的因素
接入导体 长度 横截面积 电流/A 导体电阻
镍铬合金丝A l S
锰铜合金丝D l S
小
表三：探究导体的电阻与导体材料的关系
大
大
小
实验结论：导体长度和横截面积相同时，导体的电阻大小与导体的材料有关。
大量实验表明，电阻的大小与导体的材料、长度和横截面积等因素有关。相同材料的导体，长度越长，横截面积越小，电阻越大。电阻是导体本身的一种属性。
分析以上实验数据，你对影响导体电阻大小的因素有哪些认识？你的实验结论是什么？
说一说
电阻通常用字母R表示，在国际单位制中，它的单位是欧姆，简称欧，符号为 Ω。这是为了纪念欧姆 （图14-4）对电学研究的贡献而命名的。
电阻的常用单位还有千欧（kΩ)、兆欧（MΩ) 等。电阻单位的换算关系是
1MΩ = 1×103k Ω
1k Ω = 1×103Ω
图14-4欧 姆（1789—1854），德国物理学家
电阻的大小还与导体的温度有关。例如，“220 V 40 W”的白炽灯，未接入电路时灯丝电阻约为100 Ω, 正常工作时灯丝温度升高，电阻约为1200 Ω。
PART THREE
物质的导电性能
导电性能是物质的一种属性，不同材料的导电性能不同。容易导电的物体叫作导体，如金属、石墨、 人体、大地以及酸、碱、盐的水溶液等；不容易导电的物体叫作绝缘体，如橡胶、玻璃、陶 瓷、塑料、油等。
导体与绝缘体
实验表明，导体和绝缘体之间并没有绝对的界限。 原来不容易导电的物体，当条件改变时，也有可能变成导体。例如，常态下的玻璃是相当好的绝缘体，但如果给玻璃加热，使它达到炽热状态，它就变成导体了。再如， 纯净的水不容易导电，但含有杂质的水却较容易导电。
绝缘体在一定条件下可以变为导体
一些常见物质在通常情况下的导电性能如图14-5所示。
图14-5 一些常见物质的导电性能
导电性能介于导体和绝缘体之间的物质，叫作半导体。 锗和硅是常用的两种半导体材料。半导体材料经过特殊处理后，可以制成 二极管、三极管等，它们是计算机和其他电子设备的重要元器件。有些半导体材料的导电性能受光照、温度、压力等的影响而显著变化，有些半导 体有特殊的光电特性，能在一定条件下释放光能。人们利用半导体的这些特性，制成了光敏电阻、热敏电阻、力敏电阻等传感元件，以及发光二极管等（图 14-6）。这些发明，使得现代电子工业的发展突飞猛进。
图 14-6 一些半导体器件
物质电阻变为零的温度称为临界温度。当外界温度低于该物质的临界温度时该物质具有超导性。如铝在－271.76℃ 以下电阻就变成了零。
超导现象
科学家还发现了超导体，它在超低温的情况下电阻突然减小为零。超导体有着十分广阔的应用前景。
生活 物理 社会 超导研究与中国科学家的贡献
1911 年，荷兰物理学家昂内斯发现，当水银的温度降到-268.95 ℃ 时，其电阻会完全消失，这种现象叫作超导现象。在特定温度以下电阻为零的导体叫作超导体。导体电阻转变为零的温度称为超导体 的临界温度。
利用超导现象，可以大大降低输电过程中的能量损耗，并能节省设备占用的空间。超导体的临界温度越高，应用限制越少，应用范围越广。因此，各国科学家都在努力寻找临界温度更高的超导 体。我国在这一领域的研究起步较晚，但经过多年的努力，在理论 研究和技术应用方面都已跻身世界前列。
1987 年， 我国物理学家赵忠贤（图 14-7 ）及其研究团队，创造性地制成了临界温度约为 -183 ℃ 的超导体，打破了“超导体的临界温度不能高 于 -233.15 ℃”的“麦克米兰极限”。后来，他又成功将世界超导研究的“禁区”—含铁材料转变成了超导体，使超导材料功能更强。
我国在超导应用方面的研究也取得了不少成绩。2021 年 1 月，我国研制的速度达 620 km/h 的高温超导高速磁悬浮工程化样车及试验线正式启用。同年 12 月，上海市用1200 m长的超导电缆为徐汇区核心商业街4万多用户供电。这是目前世界上输电距离最长的超导电缆工程。
图14-7赵忠贤，中国科学院院士，2024年被授予“人民科学家”国家荣誉称号
课堂小结
电阻
初识电阻
影响电路中电流的两个因素
电路两端的电压
连接在电路中的导体
电阻：导体对电流的阻碍作用
探究影响导体电阻大小的因素
导体的材料
导体的长度
导体的横截面积
电阻
表示：R
单位及其换算
还与温度有关
物质的导电性能
导体与绝缘体
半导体
超导体
下 课
Thanks!
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