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16.3 电阻 学习任务单
班级：________　姓名：________　小组：________
【学习目标】
1. 能说出电阻的物理意义，记住电阻的符号R、单位欧姆（Ω），知道电阻器在电路图中的符号，会进行电阻单位的换算。
2. 经历探究影响电阻大小因素的实验，会用控制变量法和转换法设计实验，能归纳出导体的电阻与材料、长度、横截面积和温度的关系，并能利用电流表示数或灯泡亮度反映电阻的大小。
3. 知道半导体和超导现象，能说出半导体材料和超导材料的应用，感受物理与生活、技术的联系。
【课前任务】
1. 课前体验：观察手电筒（或小台灯）灯泡里的灯丝，它是较粗的还是较细的金属丝？想一想：把两根长度、粗细均相同的铁丝和铜丝分别接入同一电路中，灯泡的亮度会一样吗？我的想法：________________________________。
2. 预习教材第16.3节和本任务单的课堂任务，写下你想弄明白的一个问题：________________________________。
【课堂任务】
任务一　电阻
◆ 活动：情境体验——比较小灯泡的亮度
将实验器材组成如图所示的电路，然后将两根长度、粗细均相同的铁丝和铜丝分别接入A、B两点之间，小灯泡的亮度如何变化？如果把电流表串联在电路中，电流表示数如何变化？说明了什么？
铁丝和铜丝接入电路的实验情境
◆ 问题链
1. 在物理学中，用________来表示导体对电流阻碍作用的大小。通常用字母________表示电阻。电阻越大，导体对电流的阻碍作用________，电阻器在电路图中的符号是________。
2. 在国际单位制中，电阻的单位是________，符号是________。换算关系：＝________，＝________。
3. 有两段导体A和B，在相同的电压下，通过导体A的电流较大，通过导体B的电流较小。下列说法正确的是(　　)
A. 导体A的电阻大
B. 导体B的电阻大
C. 两段导体的电阻一样大
D. 无法比较两段导体的电阻
4. 下列关于电阻的说法正确的是(　　)
A. 绝缘体有电阻，导体没有电阻
B. 导电性能好的导体电阻小
C. 电阻的大小由电压和通过的电流决定
D. 电阻越大，导体对电流的阻碍作用越大
5. 如图所示，小红将和的定值电阻分别接在同一电路中，把________的定值电阻接入电路时灯泡较亮。这是因为________________________________。
两定值电阻与灯泡L组成的电路
任务二　影响电阻大小的因素
◆ 活动：实验探究——探究影响电阻大小的因素
探究问题：导体的电阻的大小与哪些因素有关？
我的猜想：________________________________。
实验设计：
1.控制变量法：（1）探究电阻与导体长度的关系，选用横截面积________、长度________的两根镍铬合金丝。（2）探究电阻与导体横截面积的关系，选用长度________、横截面积________的两根镍铬合金丝。
2.转换法：通过____________反映电阻大小。
实验步骤：
1.将图甲中的导线C、D和G、H分别接入图乙所示的电路，闭合开关，观察电流表的示数变化。
2.将图甲中的导线E、F和C、D分别接入图乙所示的电路，闭合开关，观察电流表的示数变化。
3.将图甲中的导线A、B和C、D分别接入图乙所示的电路，闭合开关，观察电流表的示数变化。
甲　接线板上的四根合金丝
乙　实验电路
4.如图丙所示，把电阻丝接入电路，慢慢地给电阻丝加热，观察电流表示数的变化情况。
丙　给电阻丝加热
现象记录与实验结论：
1.材料和横截面积相同的导体，长度越长，电阻________。
2.材料和长度相同的导体，横截面积越小，电阻________。
3.材料不同，导体的电阻一般________。
4.导体的电阻还与________有关，一般情况下导体的温度越高，电阻________。
◆ 问题链
6. 如图所示的钨丝是将一个白炽灯去除玻璃罩制成的，闭合开关，小灯泡发光，钨丝不发光，向钨丝吹冷风时，小灯泡变亮，用酒精灯给钨丝加热，小灯泡逐渐变暗直至熄灭。由实验可知(　　)
灯泡L与钨丝串联的电路
A. 通过钨丝的电流小于小灯泡的电流
B. 钨丝的电阻随温度升高而减小
C. 给钨丝加热时，电路中的电流变大
D. 向钨丝吹冷风时，钨丝的电阻变小
7. 用电源、灯泡、导线、开关和钨丝组成串联电路，如图所示。闭合开关，小灯泡发光。再用酒精灯对钨丝进行加热，会发现灯泡亮度变暗，由此你可以得出的结论是________________________________。
用酒精灯给钨丝加热的串联电路
8. 某实验小组在探究影响导体电阻大小的因素时，同学们提出如下猜想。
猜想一：导体的电阻与导体的材料有关。
猜想二：导体的电阻与导体的长度有关。
猜想三：导体的电阻与导体的横截面积有关。
为了验证猜想是否正确，老师提供的器材如图所示，实验板上固定了a、b、c、d四根金属丝，a、b、c为锰铜合金丝，d为镍铬合金丝，S表示合金丝的横截面积，l表示合金丝的长度。实验时，将金属丝分别接入电路中的M、N两点之间。
实验板上的四根金属丝a、b、c、d
（1）实验中，通过观察____________间接比较导体电阻的大小。
（2）为了验证猜想二，应选用金属丝________和________进行实验。（填写字母）
（3）选用b、d金属丝分别接入电路中M、N两点间，是为了验证猜想________（选填“一”“二”或“三”）。
（4）分别将b、c两金属丝接入电路中M、N两点时，通过它们的电流分别为、，且，由此得到的结论是____________________________________________。
9. 在不计温度对电阻影响的情况下，比较两段铜导线的电阻，下列说法正确的是(　　)
A. 较长的铜导线的电阻一定大
B. 长度相同时，横截面积大的电阻就大
C. 两段铜导线的电阻一定相同
D. 横截面积相同时，长的铜导线电阻大
10. 有A、B、C三根完全相同的导线，将A导线剪去一半，电阻变为；将B导线均匀拉伸到原来长度的两倍，电阻变为；将C导线从中间对折，电阻变为。下列大小关系正确的是(　　)
A.
B.
C.
D.
11. 探究影响电阻大小因素的实验装置如图所示，表中是所用电阻丝的材料及规格。
探究影响电阻大小因素的实验装置
编号 材料 长度/m
A 镍铬合金 0.5 0.5
B 镍铬合金 1 0.5
C 镍铬合金 0.5 1
D 锰铜合金 0.5 0.5
（1）选用编号为A、C的两根电阻丝进行实验，是为了探究电阻大小跟导体的________关系。
（2）为了探究电阻大小跟导体的材料的关系，应选用编号为________的两根电阻丝进行实验。
（3）若选用编号为A、B的两根电阻丝进行实验，则可以得到的结论是导体的________________一定时，长度越长，电阻越大。
（4）有同学认为所设计电路存在一个明显的不足，应该在此电路的基础上再串联一个灯泡或定值电阻，目的是________________________________。
12. 小明在为厨房内部电路选购电线时，发现某款铜芯电线比说明书上标记的细，不符合规格。这种电线不符合规格的主要原因是(　　)
A. 电线的温度引起电阻偏大
B. 电线的材料引起电阻偏大
C. 电线的长度引起电阻偏大
D. 电线的横截面积偏小引起电阻偏大
13. 右图是一种铜芯导线。某校安装空调后进行线路改造，更换的铜芯导线比旧铜芯导线电阻更小，主要是因为新导线的(　　)
铜芯导线
A. 铜芯更粗
B. 绝缘皮更厚
C. 铜芯更细
D. 绝缘皮更薄
任务三　半导体和超导现象
◆ 知识梳理
1.半导体
（1）概念：有一些材料，如硅和锗，导电性能介于导体和绝缘体之间，常常称为________。
（2）应用：利用半导体材料可以制成光敏电阻、热敏电阻、压敏电阻、二极管、三极管、集成电路等。
2.超导现象
（1）超导现象：当温度降低到某个临界值时，一些金属的电阻会__________，这就是超导现象。在温度降低到某个临界值时，电阻为0的材料称为超导材料。超导材料也称为________。
（2）超导技术的应用：超导磁体、超导滤波器、有色金属加工、污水处理、超导磁悬浮列车、超导量子计算等。
◆ 问题链
14. 下图是我国自主研发的一款高性能处理器，具有强大的计算能力。该处理器的成功研制将有助于提升我国在计算机硬件领域的自主创新能力，打破国外技术垄断，推动国内芯片产业的发展。制作该芯片需要________（选填“半导体”或“超导体”）材料。该处理器正常工作时，相当于电路中的________（选填“电源”或“用电器”）。
高性能处理器芯片
15. 手摸静电球，会形成如图所示“怒发冲冠”的景象，这是因为________相互排斥。随着科技的发展，________（选填“纳米”“半导体”或“超导”）材料的出现，为我们将来利用其零电阻特性实现远距离大功率输电提供了可能。
手摸静电球“怒发冲冠”的景象
16. （广安中考）LED灯已广泛应用于展示台装饰、居家照明、城市夜景美化等，制作LED灯的主要材料是________（选填“半导体”或“超导体”）。下图为某学校电子屏中滚动播放的标语，其显示屏中的“增”字有一部分未显示出来，其他部分正常发光，由此可知，未发光部分与其他部分之间是________联的。
【参考答案】
【课前任务】
1. 示例：不一样。不同的导体对电流的阻碍作用不同，铜丝对电流的阻碍作用较小，接入铜丝时通过灯泡的电流较大，灯泡较亮；接入铁丝时灯泡较暗。
2. 示例：导体的电阻大小跟哪些因素有关？（合理即可）
【任务一】
1. 电阻；R；越大；长方形框（两边各有一条引线的符号）
2. 欧姆；；；
3. B
解析：在相同的电压下，通过导体A的电流较大，说明导体A对电流的阻碍作用较小，电阻较小；通过导体B的电流较小，说明导体B对电流的阻碍作用较大，电阻较大。故选B。
4. D
解析：绝缘体也有电阻，A错误；电阻的大小还与长度、横截面积和温度有关，导电性能好的导体电阻不一定小，B错误；电阻是导体本身的一种性质，不由电压和电流决定，C错误；电阻越大，导体对电流的阻碍作用越大，D正确。故选D。
5. ；电阻越小，导体对电流的阻碍作用越小（电路中电流越大，灯泡越亮）。
我的结论：在物理学中，电阻表示导体对电流阻碍作用的大小，电阻越大，导体对电流的阻碍作用越大。
【任务二】
实验设计：1.（1）相同；不同　（2）相同；不同　2.电流表示数
实验结论：1.越大　2.越大　3.不同　4.温度；越大
我的结论：1.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。2.同种材料的导体，长度越长、横截面积越小，导体的电阻越大。另外，导体的电阻还受温度的影响。
6. D
解析：向钨丝吹冷风时，小灯泡变亮，说明电路中电流变大，钨丝的电阻变小，D正确；用酒精灯给钨丝加热时，小灯泡逐渐变暗直至熄灭，说明电流变小，钨丝的电阻随温度升高而增大，B、C错误；灯泡与钨丝串联，串联电路中电流处处相等，A错误。故选D。
7. 钨丝温度升高时其电阻变大
8. （1）电流表示数　（2）a、b　（3）一
（4）b、c两金属丝的材料和长度相同、横截面积不同，且 ，说明横截面积大的电阻小。结论：材料与长度相同的导体，横截面积越大，电阻越小。
9. D
解析：不计温度影响时，铜导线的材料相同，电阻由长度和横截面积共同决定：A未说明横截面积，B中横截面积大的电阻应更小，C忽略了两导线长短粗细的差异，均错误；横截面积相同时，长的铜导线电阻大，D正确。故选D。
10. B
解析：设每根导线原来的电阻为R。A导线剪去一半，长度减半，；B导线均匀拉伸到原来长度的两倍时，横截面积变为原来的一半，；C导线从中间对折后长度减半、横截面积加倍，。故 ，选B。
11. （1）横截面积　（2）A、D　（3）材料和横截面积　（4）防止电路中电流过大，保护电路
12. D
解析：铜芯电线的材料（铜）没有改变，温度、长度也不是主要原因；电线比说明书上标记的细，横截面积偏小，电阻偏大，不符合规格。故选D。
13. A
解析：新旧铜芯导线材料相同，更换后电阻更小，是因为新导线的铜芯更粗，横截面积更大。绝缘皮的厚薄不影响导电部分电阻的大小。故选A。
【任务三】
14. 半导体；用电器
解析：芯片由半导体材料制成；处理器工作时消耗电能，相当于电路中的用电器。
15. 同种电荷；超导
16. 半导体；并
解析：“增”字有一部分未显示，其他部分正常发光，各部分的工作互不影响，说明未发光部分与其他部分之间是并联的；LED灯的主要材料是半导体。
我的结论：导电性能介于导体和绝缘体之间的材料常称为半导体；当温度降低到某个临界值时，一些金属的电阻会突然消失，电阻为0的材料称为超导材料（超导体）。

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