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(共32张PPT)
4.4 电阻
1.知道导体和绝缘体的区别，认识常见的导体和绝缘体。
2.知道电阻的概念、单位，电阻器的电路图符号。
3.在探究影响电阻大小因素的过程中，体会如何用控制变量法研究物理问题。
学习目标
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。铁也是导体，且便宜为什么不用铁来做导线呢？
铜丝：约45000元/吨
铝丝：39000元/吨
铁丝：约3000元/吨
我们通过研究不同材料的导电性来回答这个问题。
一、情景引入
二、进行新课
　 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。
【活动】做一个导体导电性检测器
在导线间分别接入细铜丝、细铁丝、铅笔芯、塑料尺、木片等，观察小灯泡亮度和电流表示数有什么不同？
1.物体的导电性
为什么会有这种差别呢？
结论：不同物体对电流的阻碍程度不同，有的物体对电流的阻碍作用小，有的物体对电流的阻碍作用大。
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
0.2A
0.16A
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较小，容易导电，叫做导体。
物体对电流阻碍作用很大，不容易导电，叫做绝缘体。
思考：导体和绝缘体之间有没有明显的界限呢？
结论：导体和绝缘体之间没有明显的界限。在一定条件下导体和绝缘体可以相互转化。
常温下一些物质导电和绝缘能力的排列顺序
导体和绝缘体都有电荷，只是绝缘体电荷不能自由移动.所以不导电。加热使绝缘体中的一些电子挣脱原子的束缚变为自由电荷。
好的导体和绝缘体都是重要的电工材料。
观察电线，你能指出哪些部分是导体，哪些部分是绝缘体吗？
导体
导体
导体
绝缘体
绝缘体
思考：导体对电流的阻碍作用相同吗？
实验表明：不同金属对电流的阻碍作用是不一样的。
导体对电流的阻碍作用
电流的
强弱
灯泡的亮暗程度
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。　
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。
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
1kΩ =1000Ω=103Ω
1MΩ =103kΩ=106Ω
R
电阻的元件符号：
2.电阻大小与什么因素有关
电阻反映了导体的导电性能。对于同种金属材料导体的电阻，它的大小与导体的哪些因素有关系呢？
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。
长度相同的水管，管子粗，阻力小。
我猜想.....
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。
演示实验
【实验】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？
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。
猜想与假设：
材料
长度
横截面积
温度
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。
实验器材：
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：
l. 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。
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
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。
0.24
0.22
0.2
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。
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 温度 小灯泡亮暗变化 电流I/A 电流I/A
镍铬合金 亮
暗
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。
低
高
小
大
0.2
0.15
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。
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。
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
导体与绝缘体的电阻关系
典例1.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
典例2.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
3.电阻器——重要的电子元件
（2）.符号：电路图中用符号 表示。
铝壳电阻
（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。
贴片电阻
色环电阻
水泥电阻
热敏电阻
（3）.各种电阻器
为什么日常生活中用铜、铝来做导线，而不能用铁代替呢？
材料 银 铜 铝 钨 铁 锡 镀铬合金
电阻值 /Ω 0.016 0.017 0.027 0.053 0.099 0.110 1.100
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。
　　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。
不同材料的金属丝的阻值
物理在线
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
芯片应用
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体的基本特性。
②出现超导现象的临界温度低于－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。
注意：在实验中，若导体电阻的测量值低于10-25Ω，可以认为电阻为零。
1911年，荷兰物理学家卡末林－昂内斯测定水银在低温下的电阻值时发现，当温度降到－269左右时，水银的电阻突然变为零，这种现象叫做超导现象，发生超导现象的物体叫做超导体。
超导体的应用可分为三类：强电应用、弱电应用和抗磁性应用。
目前超导材料有铜氧超导体、铁基超导体、硼化镁超导体等。
注意：超导体不能应用到靠电阻为发热体的物体（比如电饭锅）
强电应用即大电流应用，包括超导发电、输电和储能；
弱电应用即电子学应用，包括超导计算机、超导天线、超导微波器件等；
抗磁性应用主要包括磁悬浮列车和热核聚变反应堆等。
半导体
超导体
磁悬浮列车
超导计算机
5G芯片
电脑CPU
课堂小结
换算关系：1 kΩ = 103 Ω 1MΩ =103 kΩ
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
常用单位：千欧（kΩ）、兆欧（MΩ）
电阻的单位是欧姆，简称欧，符号Ω 。
材料
长度
横截面积
温度
实验方法：
控制变量法、转换法
1关于导体电阻，下列说法中正确的是（　　）
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
C
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
3如图所示，导体A、B的材料相同、长度相等，A比B的横截面积大，则A的电阻________B的电阻；若将它们串联在电路中，则通过A的电流________B的电流。(填“大于”“小于”或“等于”)
小于
等于
课堂练习
4.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
5.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
6.现代照明多采用节能的LED灯，其核心元件的主要材料是(　 　)。
A．导体
B．纳米材料
C．超导体
D．半导体
D
7.在探究影响导体电阻大小的因素时，小明作出了如下猜想：①导体的电阻可能与导体的长度有关、②导体的电阻可能与导体的横截面积有关、③导体的电阻可能与导体的材料有关。实验室提供了4根电阻丝，其规格、材料如表所示。
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)按照图所示“探究影响导体电阻大小因素”的实验电路，在M、N之间分别接上不同的导体，则通过观察____________或_____________来比较导体电阻的大小，这种研究方法叫做___________；
(2)为了验证上述猜想②，应该选用编号为________两根电阻丝分别接入电路进行实验；
(3)分别将A和D两电阻丝接入图示电路中的M、N两点间，电流表示数不相同，由此，初步得到的结论是：长度和横截面积相同时，导体的电阻与导体的_______有关；
(4)滑动变阻器的工作原理与上述猜想____（选填“①”、“②”或“③”）相关；
(5)将导体A接入电路中，开关由闭合到断开的过程中，导体A的电阻会________（选填“变小”、“变大”或“不变”）
灯泡亮度
电流表示数
转换法
A、C
材料
①
不变
1.基础性作业：完成课本中的自我评价。
2.拓展性作业：
a查找”中国龙芯之母“黄令仪的贡献
b超导能给人类带来哪些好处 在各国激烈的超导研究竞争中，我国科学家作出了哪些贡献
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布置作业
Thanks!
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