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(共35张PPT)
第3节 电阻
1.通过实验，知道电阻。认识导体的电阻是导体本身的一种性质。
2.通过研究影响电阻大小的因素，体会实验中控制变量的思想。
3.经历研究影响导体电阻大小的因素的实验过程，在实验中发展获得证据的能力。
4.认识电阻元器件在实际生活中的应用。了解我国半导体技术和超导技术的发展，关注科学技术对社会发展的影响。
教学目标
问题
导线多是用铜或铝做的(右图)，
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
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能来回答这个问题。
电阻
将电池、电流表、小灯泡、开关和一小段细铁丝如右图所示串联起来，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会发生变化
想想做做
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
原来，导体虽然容易导电，但是对电流也有一定的阻碍作用。在物理学中，用电阻(resistance)来表示导体对电流阻碍作用的大小。导体的电阻越大，表示导体对电流的阻碍作用越大。
导体的电阻通常用字母R表示，单位是欧姆(ohm)，简称欧，符号是Ω。
比较大的单位有千欧(kΩ)、兆欧(MΩ)。
它们之间的换算关系是
1kΩ=1000Ω=103Ω
1 MΩ=1000 000Ω=106Ω
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;
长1m、横截面积1mm2的家用铜导线，电阻为百分之几欧姆，通常可以略去不计。
我们经常要用到具有一定电阻的元
件——电阻器(右图),它也叫作定值电阻,
在电路图中用符号 表示。
影响电阻大小的因素
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
镍铬合金常用来制作电阻器,铜常用来制作导线。为什么不用铜来制作电阻器,不用镍铬合金来制作导线呢？
我们通过下面的演示实验，看看镍铬合金丝的电阻与哪些因素有关。
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(右图)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。
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长度有关
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。
2.电阻的大小是否跟导线的横截面积有关
从实验中可以看到:横截面积相同时，较长的镍铬合金丝中电流较 ;长度相同时，横截面积较小的镍铬合金丝中电流较 。这表明导体的电阻跟它的 和 有关。
小
小
长度
横截面积
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2x1016倍!
左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。
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、长度和横截面积等因素。
观看“探究影响导体电阻大小因素”的视频，自己设计出记录实验数据的表格，并根据实验数据得出实验结论。
次数 材料 长度 横截面积 电流I/A
1
2
3
4
5
记录实验数据的表格
实验数据
分析数据得结论
根据第1、2、3次的实验数据，可以得出：导体的长度和横截面积相同时，导体电阻大小与材料有关，材料不同，电阻不同。
根据第3、4次的实验数据，可以得出：导体的材料和横截面积相同时，导体电阻大小与长度有关，长度越大，电阻越大。
根据第3、5次的实验数据，可以得出：导体的材料和长度相同时，导体电阻大小与横截面积有关，横截面积越大，电阻越小。
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。
科学世界
1.半导体
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。右图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。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-250.15°C。1986年，瑞士科学家在铜氧化物材料中发现35K(-238.15°C)左右的超导现象。
1987年，中国科学家赵忠贤(右图)
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。
超导体在轨道上方旋转
超导磁悬浮列车
超导磁悬浮列车在行驶
核磁共振成像
磁约束核聚变装置
超导发电机
超导电磁动力船
超导量子干涉仪
超导电缆
高温超导滤波器
超导限流器
超导电磁炮
1.在温度一定时，比较两根镍铬合金线电阻的大小,下列说法中正确的是（ ）
A.长导线的电阻大
B.横截面积大的导线电阻大
C.长度相等时，粗导线的电阻大
D.横截面积相等时，长导线的电阻大
D
2.有一根粗细均匀的细铁丝,将该细铁丝对折起来,拧成一根新的导线，则这根新导线的电阻与原细铁丝的电阻相比将 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
变小
3.在探究影响导体电阻大小的因素时，小兵、小红两位同学作出了如下猜想:
①导体的电阻与导体的长度有关;
②导体的电阻与导体的横截面积有关;
③导体的电阻与导体的材料有关。
实验室提供了4根电阻丝，规格材料如下表所示
(1)为了验证上述猜想，他们设计了如图所示的实验电路。在M、N之间分别接上不同的导体，并通过观察电流表的示数来比较导体电阻的大小，这里运用了 (填物理研究方法)。
转换法
(2)为了验证上述猜想2，应该选用编号为 和 的两根电阻丝分别接入电路进行实验。
A
C
(3)分别将编号为A和B的两根电阻丝分别接入电路中的M、N之间，发现B接入电路时电流表的示数 (选填“较大”或“较小”)，由此可推测:当材料和横截面积相同时，导体的长度越 ，导体的电阻越大。
(4)为了顺利完成实验，编号为D的电阻丝的长度应为 m。
较小
长
0.5
小结
电阻
├─物理意义：表示导体对电流阻碍作用的大小
├─符号：R
├─单位
│ ├─基本单位：欧姆（Ω）
│ └─常用单位
│ ├─千欧（kΩ）
│ └─兆欧（MΩ）
├─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
└─具有一定电阻的元件
├─名称：电阻器 (定值电阻)
└─符号：
2.如果要用下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
练习与应用
1.有一个定值电阻的电阻为24000Ω。24000Ω= kΩ= MΩ。
24
0.024
电路图如右
通过两个开关分别闭合时电流表示数的大小来比较小灯泡和电阻器的电阻大小，电流表示数越大说明电阻越小。
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
B、D、E
(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
A、B、C
(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。
C、F、G
要研究导体电阻与长度的关系 必须控制导体的材料和横截面积相同;
要研究导体电阻与横截面积的关系，必须控制导体的材料和长度相同;
要研究导体电阻与材料的关系，必须控制导体的长度和横截面积相同。
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
A
B
A被剪掉的一半
A剩下的一半
A剩下的一半再拉长到A原来的长度
把A剪去一半，剩下的一半跟B相比，B导线的电阻大;
A导线剩下的一半再拉长到1m，这时的A的电阻大。
详解:A导线剪去一半后，剩下的部分与B导线相比，材料、横截面积不变，但长度变短了，所以电阻变小了。A导线剩下的部分被拉长到1m后与B导线相比，材料和长度相同，但横截面积变小了，所以电阻变大了。
谢谢观看
Thanks!
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