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(共30张PPT)
第四章　电流、电压和电阻
第 4 节 电 阻
学习目标
1.①初步学习电阻的概念、电阻的单位及其换算关系；②知道电阻大小的影响因素；③对半导体和超导体有初步认识。
2. 运用类比法，将电阻与电流、电压的关系与生活现象相联系，培养学生的逻辑思维能力。
3.通过实践和探究，利用控制变量法探究影响电阻大小的因素。提高学生的动手操作能力和实验分析能力。
4.培养学生对物理现象的好奇心，激发科学探究的热情，树立科学态度和社会责任感。
创设情景，引入新课
导线多是用铜做的，特别重要的电器设备的导线还要用昂贵的银来做。
铁丝：约8000元/吨
铝丝：约41000元/吨
铜丝：约92000元/吨
银：约16000元/千克
想一想：铁也是导体，来源广，数量多且便宜，为什么不用铁来做导线呢？
我们通过研究不同材料的导电性来回答这个问题。
探究新知一　物体的导电性
【实验】做一个导体导电性检测器
将电流表、小灯泡、开关、电源等串联起来，并接出两条导线A、B，就做成了一个导电性检测器。在导线间分别接入铜线、铁线、铅笔芯、橡皮、塑料尺、木
片等，观察灯泡的亮度和电流表的示数，有什么发现
铜线
铁线
铅笔芯
木片
塑料尺
灯泡亮度
电流表示数
较亮
较亮
较暗
不亮
不亮
0.28A
0.2A
0.16A
0
0
铜线
铁线
铅笔芯
塑料尺
木片
灯泡亮度
较亮
较亮
较暗
不亮
不亮
电流表示数
0.28A
0.16A
0.2A
0
0
对电流的阻碍作用
很小
较小
较大
大
大
物体对电流阻碍作用不同，通过电路的电流也不同。
物体的导电性
1.导体：物体对电流阻碍作用较小，
容易导电，叫做导体。
2.绝缘体：物体对电流阻碍作用很大，不容易导电，叫做绝缘体。
常温下一些物质导电和绝缘能力的排列顺序，导体和绝缘体之间并没有绝对的界限。
说一说：好的导体和绝缘体都是重要的电工材料。
看看想想：观察电线，你能指出哪些部分是导体，哪些部分是绝缘体吗？
电阻：导体在导电的同时，对电流产生阻碍作用。不同导体对电流的阻碍作用不同，用电阻来表示导体的这种性质。　
1. 概念： 在物理学中，把导体对电流阻碍作用的大小叫电阻。常用字母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）
换算关系：
1MΩ =103kΩ=106Ω
1kΩ =1000Ω=103Ω
A．导体两端的电压越大，导体的电阻也越大
B．通过导体的电流越大，导体的电阻也越小
C．导体的电阻跟导体两端的电压和通过的电流都无关
D．导体的电阻只决定于导体的长度、横截面积和温度
例1：关于导体电阻，下列
说法中正确的是（　　）
C
3.生活中常见的电阻大小
为什么将电流表并接入电路相当于短路？
为什么将电压表串联接入电路相当于断路？
分析电路时，我们把电流表看成导线，把电压表看成是开路。
4.电阻的理解
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，电路中的电流就越小。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，由它自身的情况决定。
自由电子在金属导体中的定向移动好像跟水在塞满石头的水管中流动
类似，会受到阻力。这个“水管--石头模型”也许对我们认识电阻会有所启发。
例2：下列关于电流、电压和电阻的说法中，正确的是（　　）
A．电路中电流和电阻是形成电压的原因:
B．电流方向与负电荷运动方向相同
C．正、负电荷定向移动都可以形成电流
D．导体不接入电路时，其电阻为零
C
探究新知二　电阻的大小与什么因素有关
铁和银都是导体，为什么有不同的导电性呢？
不同材料的物体中，自由电子的情况不同，所以它们的导电性能不同。
科学家研究发现，金属中的电子大部分被束缚在原子核周围，几乎不能自由移动，只有部分电子可以脱离开原子核的束缚而自由移动，成为自由电子。
电阻描述的是导体对电流的阻碍作用。
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？
接下来我们进行实验探究这一问题......
粗细相同的水管，管子长，阻力大。我猜想导体越长，它的电阻可能越大。
这是一个多因素问题，应当运用控制变量的方法去研究每一个因素对电阻大小的影响。
长度相同的水管，管子粗，阻力小。我猜想.....
导体电阻的大小与导体的哪些因素有关
提出问题：
电阻大小跟什么因素有关？
猜想与假设：
电阻的大小可能与导体的材料
导体的长度
导体的横截面积
导体的温度等有关。
实验器材：
电阻定律实验器1套、电流表1只、学生电源1台、开关1个、导线若干等。
实验方案：
采用控制变量法，把不同长度、不同横截面积的电阻丝接入电路，用电流表测量电路的电流，
通过观察电流表的示数来判断导体电阻的大小（转换法）。
实验过程：
1. 探究电阻的大小与导体的材料的关系
选用横截面积和长度相同的镍铬合金丝和锰铜丝， 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。
材料
横截面积
长度
电流I
/A
电阻
灯泡亮度变化
镍铬合金
锰铜合金
S
L
S
L
暗
亮
0.2
0.25
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，电阻不同。
2. 探究电阻的大小与导体的长度关系
材料
横截面积
长度
电流I
/A
电阻
灯泡亮度变化
镍铬合金
S
0.25L
S
暗
很亮
0.24
0.2
大
小
选用横截面积相同、 长度不同的镍铬合金丝， 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
镍铬合金
S
0.5L
L
较亮
0.16
较大
结论二：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。
3. 探究电阻的大小与导体横截面积的关系
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。
材料
横截面积
长度
电流I
/A
电阻
灯泡亮度变化
镍铬合金
暗
0.24
大
小
镍铬合金
2S
L
亮
L
S
0.2
结论三：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。
4. 探究电阻的大小与导体温度的关系
选用一根镍铬合金丝，接入电路中，观察
电流表的示数，用酒精灯对合金丝进行加热，观察电流表的示数，比较通过镍铬合金丝的电流大小。
材料
低
温度
电流I/A
电阻
灯泡亮度变化
镍铬合金
暗
亮
0.2
0.15
大
小
镍铬合金
高
结论四：导体的电阻跟温度有关。
金属导体的电阻在一定条件下，温度越高，电阻越大。
归纳总结
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、长度和横截面积和温度等因素。
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。
交流与合作：
1.进行该实验中采用的实验方法
控制变量法
每次只改变其中的一个因素，而控制其余几个因素不变。
转换法
通过灯的亮度或电流的大小来判断接入导体电阻的大小。
2.导体与绝缘体的电阻关系
导体
对电流阻碍作用小
电阻小
导电性能强
绝缘体
对电流阻碍作用大
电阻大
导电性能弱
例3：如图所示，在“探究影响导体电阻大小的因素”实验中，将线路板上三根横截面积相同的金属丝分别接入电路。下列说法错误的是（　　）
A．灯泡越亮，表明接入电路中的金属丝的电阻越大
B．选择金属丝①和③可以探究电阻的大小是否跟导线的材料有关
C．实验时若没有小灯泡，可以用电流表替代完成实验
D．该实验在探究过程中使用了控制变量法
A
例4：在温度一定时，比较两根镍铬合金导线电阻的大小，则（　　）
A．短导线比长导线的电阻小
B．横截面积大的导线电阻小
C．横截面积相等时，长导线的电阻大
D．长度相等时，细导线的电阻小
C
探究新知三　电阻器——重要的电子元件
1.定义：在电子技术中，我们常用到具有一定电阻值的元件——电阻器，也叫作定值电阻，简称电阻。
2.符号：电路图中用符号 表示。
3.各种电阻器
不同材料的金属丝的阻值
导体的长为1m、横截面积为1mm2的不同材料的金属丝在温度20 ℃时的电阻值。
为什么日常生活中用铜、铝来做导线，而不能用铁代替呢？
光敏电阻
相同规格下，铁导线的电阻大，用铁做导线，会损耗大量的电能。用铜、铝做导线，电阻较小，电能损耗少。
半导体
1. 概念：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。
2.常见半导体及应用
二极管
三极管
超导现象
1. 概念：当温度降低
到某个临界值时一些全属的电阻会突然消失，这种现象叫作超导现象。
①零电阻和完全抗磁性是超导
②出现超导现象的临界温度于
－250.15°C 。
2. 超导材料： 电阻为零的这种性质称为超导性，具有这种性质的材料称为超导材料。
体的基本特性。
课堂小结
电
阻
物体的导电性
电阻的大小与什么因素有关
电阻器
实验：做一个导体导电性检测器
导体和绝缘体
电
阻
表示导体对电流阻碍作用的大小，常用字母R表示。
电阻的单位
欧姆，简称欧，符号Ω 。
千欧（kΩ）、兆欧（MΩ）
材料
横截面积
温度
长度
实验方法：
控制变量法、转换法
课堂练习
1. 电阻的大小与下列哪一个因素没有关系（　　）
A．材料和长度
B．横截面积和材料
C．颜色和价格
D．温度
C
2.关于电流、电压和电阻，下列说法中正确的是（　　）
A．电流是由正电荷定向移动形成的
B．电路两端有电压，电路中就一定有电流
C．金属导体中自由电子定向移动的方向与电流方向相反
D．通过导体的电流为零时，导体的电阻也为零
C
3.在国际单位制中，电阻的单位是（　　）
A．伏特（V）
B．欧姆（Ω）
C．焦耳（J）
D．安培（A）
B
4. “护套线”是一种家庭常用的电线，由铜芯和塑料层组成（如图所示）。其中的 （选填“铜”或“塑料”）是绝缘体；家用空调
所用导线的电阻较小，
所以它所用电线的铜
芯要____（选填“粗”
或“细”）一些。
塑料
粗
5. 如图所示，电路中的钨丝是将一个白炽灯去除玻璃罩制成的，闭合开关S，小灯泡L发光，钨丝不发光；向钨丝吹气时，小灯泡L变亮；用酒精灯给钨丝加热，小灯泡L逐渐变暗直至熄灭，下列说法正确的是（　　）
A．向钨丝吹气时，钨丝电阻变大
B．给钨丝加热时，电路中的电流变大
C．钨丝的电阻随温度升高而增大
D．小灯泡L发光而钨丝不发光是因为通
过钨丝的电流小于小灯泡L的电流
C
下 课
Thanks!
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