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16.3 电 阻
人教版九年级全册 第十六章 电压和电阻
01
物理观念
通过观察和实验，认识电阻的概念，知道电阻的单位及换算。
理解电阻的大小与导体的材料、长度、横截面积、温度有关。
02
科学思维
体会用控制变量法和转换法探究电阻与哪些因素有关；了解半导体和超导体以及它们在现代科学技术中的应用。
03
科学探究
通过控制变量法探究影响电阻大小的因素。
04
科学态度
与责任
通过了解半导体及超导在现代科技中的应用，开阔视野，激发学生求知欲
学习目标
新课导入
问题
导线多是用铜或铝做的(图16.3-1)，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
约80元/kg
约20元/kg
约9100元/kg
约3元/kg
想想做做
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
电阻
一
接入导体 灯泡亮度 电流/A
铁丝 亮 0.26
铅笔芯 暗 0.2
现象分析：在相同的电压下，通过铁丝的电流较大，表明铁丝对电流的阻碍作用较小，通过铅笔芯的电流较小，表明铅笔芯对电流的阻碍作用较大。
结论：原来，导体虽然容易导电，但是对电流也有一定的阻碍作用。且不同导体对电流的阻碍作用不同。
概念：在物理学中，用电阻来表示导体对电流阻碍作用的大小。
符号：电阻通常用字母R表示。
单位及换算关系：在国际单位制中，电阻的单位是欧姆，简称欧，符号是Ω。
MΩ
KΩ
Ω
每一级的进率为1000
1KΩ=1000Ω=103Ω
1MΩ=1000 000Ω=103KΩ
电阻
一
实验室小灯泡中灯丝的电阻通常为几欧姆到十几欧姆;
一些物体的电阻：
日常用的电炉丝的电阻为几十欧姆;
长1m、横截面积1 mm的家用铜导线，电阻为百分之几欧姆，通常可以略去不计。
对电阻的理解：
电阻
一
导体的电阻越大，表示导体对电流的阻碍作用越大。在电压相同时，导体的电阻越大，则通过导体的电流就越小。
导体的电阻是导体本身的一种性质，即导体的电阻由导体自身决定，不管这个导体是否连入电路、是否有电流通过，也不管导体两端电压是否改变，导体对电流的阻碍作用即电阻都是存在的。无电流通过时，这种阻碍作用仅仅是没有表现出来而已。
电阻器：我们经常要用到具有一定电阻的元件——电阻器，它也叫做定值电阻，简称电阻。在电路图中用符号 表示。
既然电阻是导体对电流的阻碍，电阻都是有害的吗？为什么还要电阻器？有什么作用？
电阻
一
演示
影响导体电阻大小的因素
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？
影响电阻大小的因素
二
丁同学：物质的很多物理性质都受到温度的影响，如密度——导体的 电阻是否也受温度影响？
丙同学：路越窄，车辆越难行——导体越细，可能阻碍作用越强，电阻 越大。
乙同学：道路越长，人越走越累——导体越长，可能阻碍作用越大， 电阻越大。
甲同学：不同的道路通行效率不同，如高速公路、水泥路、乡间小路— 导体的电阻可能与制作导体的材料（铁、铜、银、铝）等有关。
猜想假设
演示
影响导体电阻大小的因素
设计实验
实验方法：
控制变量法
转换法
实验电路：
实验记录：
影响电阻大小的因素
二
演示
影响导体电阻大小的因素
1.电阻的大小是否跟导线的材料有关
选用长度、横截面积相同、材料不同的导线，分别将它们接入电路中，观察电流表的示数。比较通过材料不同导线的电流大小。
结论一：导体的电阻与导体的材料有关。长度、横载面积相同的导体，材料不同，电阻也不同。
选用1、3号导体接入电路
影响电阻大小的因素
二
材料 长度 横截面积 电流大小/A 电阻大小
铜丝 L S 0.6 较小
镍铬合金丝 L S 0.22 较大
演示
影响导体电阻大小的因素
2.电阻的大小是否跟导线的长度有关
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。
结论二：导体的电阻与导体的长度有关。材料、横载面积相同的导体，长度越长，电阻越大。
选用3、3和4号导体接入电路
影响电阻大小的因素
二
材料 长度 横截面积 电流大小/A 电阻大小
镍铬合金丝 L S 0.22 较大
镍铬合金丝 L/2 S 0.3 较小
演示
影响导体电阻大小的因素
3.电阻的大小是否跟导线的横截面积有关
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。
选用4和5号导体接入电路
结论三：导体的电阻与导体的横截面积有关。材料、长度相同的导体，横截面积越大，电阻越小。
影响电阻大小的因素
二
材料 长度 横截面积 电流大小/A 电阻大小
镍铬合金丝 L 2S 0.22 较大
镍铬合金丝 L S 0.34 较小
演示
影响导体电阻大小的因素
4.导体的电阻还受温度的影响
结论四：对大多数导体来说，温度越高，电阻导体越大。但也有少数导体，电阻随温度的升高而减小。
影响电阻大小的因素
二
实验总结：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、横截面积和温度有关。同种材料的导体越长、横截面积越小，电阻越大。电阻与电流、电压无关。
在其他条件相同的情况下，电阻较小的材料导电性能较强；反之，电阻较大的导电性能较弱。
导电性能
银
铜
金
铝
铁
炭笔
酸溶液
碱溶液
盐水
地表
湿木
锗
硅
汽油
干纸
干布
玻璃
橡胶
陶瓷
绝缘性能
影响电阻大小的因素
二
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。
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。
（绝缘性能依次减弱）
铁也是导体，既多又便宜，这就是为什么很少用它来做导线的原因。
半导体 超导现象
科学世界
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。
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16.3-6展示的是我国自主研制的北斗导航卫星上的一些芯片。
没有半导体技术的发展，就没有我们今天的现代化生活。
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。
金属和合金出现超导现象的临界温度低于-250.15C.1986年，瑞士科学家在铜氧化物材料中发现35K(-238.15C)左右的超导现象。1987年，中国科学家赵忠贤(图16.3-7)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 图16.3-7赵忠贤(1941)
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。
课堂小结
电阻
电阻
电阻表示导体对电流阻碍作用的大小，常用字母 R 表示
单位：Ω、kΩ、MΩ 1 kΩ = 10 Ω 1MΩ = 10 kΩ
电路图中的符号：
影响因素
在材料、横截面积相同时，导体越长，电阻越大
在材料、长度相同时，导体的横截面积越大，电阻越小
在长度、横截面积相同时，导体的材料不同，电阻不同
在一定条件下，金属导体的电阻随温度的升高而增大
半导体
半导体：导电性能介于导体和绝缘体之间的材料.
应用：二极管、三极管、集成电路
超导现象
超导现象：温度降到某临界值时一些金属的电阻会突然消失
应用：超导磁体、超导滤波器等
1、用图所示电路探究“影响电阻大小的因素”实验时，下列说法错误的是（　 ）
A．电路中根据电流表的示数判断电阻大小
B．该电路中两段镍铬合金丝的横截面积相同
C．该电路探究导体的电阻大小与导体长度的关系
D．该电路探究导体的电阻大小与导体横截面积的关系
D
2、关于导体电阻，下列说法正确的是（　　）
A．导体的电阻由其两端的电压和通过导体的电流共同决定
B．导体两端的电压为零时，导体的电阻为零
C．只增加导体的横截面积，导体的电阻增大
D．导体的电阻越小，表示导体对电流的阻碍作用越小
D
检测反馈--------------------------------------------
3、小明同学利用图电路，探究“导体电阻大小与其横截面积的关系”，图中甲、乙、丙是镍铬合金丝。甲、乙长度相同；乙、丙粗细相同。实验中，根据 判断接入M、N两点间电阻的大小，选用的电阻丝是 ，若选用乙、丙两电阻丝，可以探究导体电阻的大小与 的关系。
灯泡亮度
甲、乙
长度
检测反馈--------------------------------------------
1.有一个定值电阻的电阻为24000Ω。
24000Ω =____kΩ =______MΩ。
24
0.024
2.如果要用图所示的电路比较小灯泡和电阻器的电阻大小，请你用笔画线表示导线，把电路连接完整并画出电路图。怎样比较小灯泡和电阻器的电阻大小
分别闭合两个开关，读出电流表的示数。电流表示数较大的，电阻较小；电流表示数较小的，电阻较大。
练习与应用------------------------------------------
解析：
3.在通过实验研究影响导体电阻大小的因素时，分别对导体电阻跟它的长度、横截面积、材料有关的猜想进行了实验检验。某实验小组准备实验时对每一个猜想都用三组实验数据进行对比，下表中给出了可供选择的几种导体，分别用A~G七个字母代表。请你按该小组的要求选用。
（1）为检验“导体电阻跟长度有关”的猜想，应选用哪三种导体
（2）为检验“导体电阻跟横截面积有关”的猜想，应选用哪三种导体
（3）为检验“导体电阻跟材料有关”的猜想，应选用哪三种导体
说出你选择的理由。
B、D、E
A、B、C
C、F、G
（1）为了检验“导体电阻跟长度有关”的猜想，则需使导体的材料和横截面积相同，长度不同，由表可知，应选用的三种导体是B、D、E。
（2）为了检验“导体电阻跟横截面积有关”的猜想，则需使导体的材料和长度相同，横截面积不同，由表可知，应选用的三种导体是A、B、C。
（3）为了检验“导体电阻跟材料有关”的猜想，则需使导体的长度和横截面积相同，材料不同，由表可知，应选用的三种导体是C、F、G。
本实验采用的主要实验方法为控制变量法，所以在检验导体的电阻大小与某一个量之间的关系时，必须控制其他的量保持不变。
练习与应用------------------------------------------
解析：
4.A、B是两根完全相同的导线，长度都是1m。把A剪去一半，剩下的一半跟B相比，哪个的电阻大？把A剩下的一半再拉长到1m，跟B相比，哪个的电阻大
把A剪去一半，剩下的一半导线跟B相比，材料、横截面积都相同，但长度减小了，电阻变小，所以小于B的电阻，即B的电阻大；
把A剩下的一半再拉长到1m跟B相比，材料不变，长度一样，但是横截面积变小了，电阻变大，所以大于B的电阻，即B的电阻小。 故答案为：B；A
练习与应用------------------------------------------
解析：
下 课
Thanks!
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