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15.1 电阻和变阻器(第1课时)
一、选择题(共5题)
1. 在温度一定时,下列有关导体电阻的说法中正确的是
A.粗细相同的两根导线,较长的电阻较大
B.长度相同的两根导线,较细的电阻较小
C.同种材料制成的长短相同的两根导线,横截面积小的电阻较大
D.一根铜导线的电阻一定比一根铝导线的电阻小
2. 电阻单位是为了纪念下列哪位物理学家而命名的
A. B. C. D.
3. 现需要研究的课题有:①导体的电阻跟它的横截面积的关系;②导体的电阻跟它的长度的关系;③导体的电阻跟它的材料的关系。给出三根镍铬合金线 、 、 (其长度关系 ,横截面积关系 ),电源、电流表、开关各一个、若干根导线,可以完成的研究课题是
A.只有① B.只有② C.①和② D.①、②和③
4. 材料、横截面积均相同的两根电阻丝(温度相同), 的长度大于 的长度,则
A. 的电阻小于 的电阻 B. 的电阻等于 的电阻
C. 的电阻大于 的电阻 D.无法判断 与 电阻的大小
5. 某品牌电线的铜芯直径明显比说明书上标注的小,若用这种电线替代相同长度的合格铜芯电线作导线,则会引起导线的电阻
A.变大 B.变小 C.不变 D.无法判断
二、填空题(共4题)
6. 镍某实验小组在“探究影响导体电阻大小的因素”的实验中,实验中所用导体的相关数据如下表所示。选用长度和横截面积都相同的两根合金丝进行实验,是为了探究导体电阻大小与 是否有关。
7. 如图所示,用酒精灯给电阻丝加热,在电阻丝温度不断升高的过程中,灯泡的亮度会逐渐变 (选填“亮”或“暗”),说明电阻丝的电阻在 (选填“增大”或“减小”)。
8. 在“十五”期间,国家为解决“三农”问题,进行了大规模农村电网改造,使得农民家中的灯泡变亮,各种电机正常工作,农业生产力水平大大提高。这一改造主要是把电线换成 的(填“粗”或“细”)使线路电阻 (填“增大”、“减小”或“不变”)。
9. 甲、乙、丙是三根用相同材料制成的均匀的合金丝,甲、乙的长度相同,但甲较粗;乙、丙的粗细相同,但丙较长,则这三根电阻丝的电阻值最大的是 ,最小的是 。
三、综合应用题(共1题)
10. 小芳同学在探究“决定导体电阻大小的因素”时,做出了如下猜想:
猜想①:在温度不变时,导体的电阻与导体的材料有关;
猜想②:在温度不变时,导体的电阻与导体的长度有关;
猜想③:在温度不变时,导体的电阻与导体的横截面积有关。
供她选择的导体如表所示:
她画出了如图所示的电路图( 之间为导体),并正确连接了电路。请完成下列填空(只填序号):
(1) 要验证猜想①,小芳同学应选择的两段导体是 ;
(2) 要验证猜想②,小芳同学应选择的两段导体是 ;
(3) 要验证猜想③,小芳同学应选择的两段导体是 。
答案
一、选择题(共5题)
1. 【答案】C
2. 【答案】B
【解析】A选项:物理学上用牛顿的名字命名了力的单位,不合题意;
B选项:物理学上用欧姆的名字命名了电阻的单位,符合题意;
C选项:物理学上用帕斯卡的名字命名了压强的单位,不合题意;
D选项:物理学上用安培的名字命名了电流的单位,不合题意。
3. 【答案】C
【解析】给出三根镍铬合金线 、 、 (其长度关系 ,横截面积关系 ),
()如果取 、 两根镍铬合金线,它们的材料、长度均相同,只有横截面积不同,分别接入电路中,观察电流表示数,可判断电阻大小,据此可以研究导体的电阻跟它的横截面积的关系。故①可以完成;
()如果取 、 两根镍铬合金线,它们的材料、横截面积均相同,只有长度不同,分别接入电路中,观察电流表示数,可判断电阻大小。据此可以研究导体的电阻跟它的长度的关系。故②可以完成;
()已知三根合金线的材料相同,在研究导体的电阻跟它的材料的关系时,无法达到控制变量法的要求。故③不能完成。
综上所述,可以完成的研究课题是①和②。
故选:C。
4. 【答案】C
【解析】要比较电阻大小需要用到控制变量法。在导体材料、横截面积一定时,导体的电阻大小与长度有关,长度越长,电阻越大;因此 的电阻大于 的电阻。
5. 【答案】A
【解析】由题可知,铜芯直径明显比说明书上标注的小,即横截面积变小,在材料、长度不变时,导体的横截面积变小,其电阻变大,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选:A。
二、填空题(共4题)
6. 【答案】材料
【解析】导体电阻的大小与导体长度、材料、温度和横截面积等因素有关;
选用长度和横截面积都相同的两根合金丝进行实验,是为了探究导体电阻大小与导体材料是否有关。
7. 【答案】暗;增大
8. 【答案】粗;减小
【解析】导线长度和材料不变,导线越细,导线电阻越大,导线消耗的电能越多,因此为了减小电路中消耗的电能,需减小导线电阻;因为材料不变,长度不变,横截面积增大,电阻变小,因此需将电线换成粗的导线,使线路电阻减小。故答案为:粗;减小。
9. 【答案】丙;甲
【解析】甲、乙、丙三根用相同材料制成的均匀合金丝,甲、乙的长度相同,但甲较粗,所以甲的阻值小于乙的阻值;乙、丙的粗细相同,但丙较长,所以丙的阻值大于乙的阻值;即阻值由大到小排列为:丙、乙、甲则这三根电阻丝的电阻值最大的是丙,最小的是甲。
三、综合应用题(共1题)
10. 【答案】
(1) 、
(2) 、
(3) 、
【解析】
(1) 猜想①认为在温度不变时,导体的电阻与导体的材料有关,所以在探究时,应使长度和横截面积相同,而导体的材料不同, 和 长度都是 ,横截面积都是 ,只有材料不同。所以利用 、 可以探究电阻与材料之间的关系。
(2) 猜想②认为在温度不变时,导体的电阻与导体的长度有关,所以应该控制材料和横截面积不变,改变长度。 、 所用的材料都是锰铜,横截面积都是 ,而长度不同。所以利用 、 可以探究电阻与长度之间的关系。
(3) 猜想③是在温度不变时,导体的电阻与导体的横被面积有关,所以在探究时,要保持材料和长度相同,横截面积不同。 和 材料都是锰铜,长度都是 ,只有横截面积不同,所以可以利用 、 来探究电阻与横截面积的关系。
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《电阻和变阻器》(第1课时)教案
【教学目标】
1、知识与技能
知道电阻的概念、单位及换算、电路图符号。
理解决定电阻大小的因素。
2、过程与方法
利用“控制变量法”和“归纳法”对决定电阻大小的因素进行实验探究
3、情感、态度与价值观
培养实事求是的科学探究态度和表达自己观点、尊重他人的意识。
【教学重点】
探究决定电阻大小的因素
【教学难点】
控制变量法的应用
【教学方法】
实验探究
【教学用具】
电池、电阻器、开关、电流表、滑动变动器、电阻率演示器、导线。
【课时安排】
1课时
【教学过程】
一、创设情境 导入新课
水在水管中流动会受到阻力,那么电荷在导体中定向移动会受到阻力吗?
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,既多又便宜,想想看,为什么不用铁来做导线呢?
做一做:比较小灯泡的亮度
请说出小实验中,什么量相同,什么不同?
归纳总结:在相同的电压下,接入铜丝时,灯泡较亮,表明铜丝对电流的阻碍作用较小;接入镍铬合金丝时,灯泡较暗,表明镍铬合金丝对电流的阻碍作用较大。
实验表明:
1、电荷在导体中定向移动时会受到阻碍作用;
2、不同导体对电流的阻碍作用不同;
探究新知
(一)电阻
物理学中用电阻表示导体对电流的阻碍作用。在不同导体两端加上相同的电压,通过导线的电流大小通常不同。
通过的电流较大,表明导线对电流阻碍作用越小,即该导线的电阻较小;反之,通过的电流较小,表明导线对电流阻碍作用越大,即该导线的电阻较大。21cnjy.com
电阻的物理量符号:R
国际单位:欧姆,简称欧,符号为 “Ω”常用单位:kΩ(千欧), MΩ(兆欧)
1kΩ=103Ω 1MΩ=103 kΩ
知识巩固
1、电阻是导体对电流的 作用,电阻的表示符号 ,电阻的单位是 。
2、80Ω= kΩ= MΩ
3、2MΩ= Ω= kΩ
定值电阻:具有一定阻值的原件----电阻器,也叫定值电阻,用来调节电路中的电流和电压。电路图中用符号:21·cn·jy·com
信息窗
我国家庭常见用电器正常工作时的电阻
(二)电阻的大小与哪些因素有关
提出问题:导体电阻大小与什么因素有关?
猜想与假设
猜想依据:比如导线用铝和铜而不用铁物质;导线也有粗细之分。
导体电阻大小可能与导体的材料有关;还可能与导线的长度、粗细有关;也许还与温度有关。
思考 一个科学量可能与多个因素有关时,如何展开研究?
在物理学中,一个物理量与多个因素有关时,为研究这个物理量与其中一个因素的关系,就保持其它因素不变,只改变其中一个因素,依次进行实验研究,即采用控制变量法。
探究导体的电阻与横截面积的关系
你会选择哪两根导体做实验?
实验方案
控制电阻丝的材料和长度相同
结论:导体的材料、长度相同时,导体的横截面积越大,电阻越小。。
探究导体的电阻与长度的关系
你会选择哪两根导体做实验?
实验方案
控制电阻丝的材料和横截面积相同。
结论:导体的材料、横截面积相同,导体长度越长,电阻越大。
探究导体的电阻与材料的关系
你会选择哪两根导体做实验?
实验方案
控制电阻丝的长度和横截面积相同。
结论:导体的长度、横截面积相同时,导体材料不同,电阻不同。。
实验结论:
导体电阻大小与导体的横截面积有关,在其他条件相同时,导体的横截面积越大,电阻越小;
导体电阻的大小与导体的长度有关,在其他条件相同时,导体的长度越大,电阻越大;
导体电阻的大小与导体的材料有关。
知识拓展
探究导体的电阻大小跟温度的关系
实验现象:随着温度的升高,电流表示数变小。
说明:该金属丝的电阻随着温度的升高而增大。
实验结论:电阻大小还跟温度有关。
对大多数导体来说,温度越高,电阻越大。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:
电阻的大小与导体的长度、横截面积和材料有关,有的还与导体的温度有关。
电阻是导体本身的一种性质。与电压、电流无关。
信息窗
几种长1m,横截面积1mm2的导体材料在20℃时的电阻如下表所示。
材料 电阻R/Ω 材料 电阻R/Ω
银 0.016 镍铬合金 1.09~1.12
铜 0.017 电木 104~108
铝 0.027 橡胶 107~1010
铁 0.096
三、课堂小结
1、电阻的概念及其单位;
2、影响导体电阻的因素。
4、课堂练习:
1、在国际单位制中,电阻的单位是( )
A.欧姆(Ω) B.安培(A) C.伏特(V) D.瓦特(W)
2、下列有关电阻的说法,不正确的是( )
A.电阻是导体对电流的阻碍作用
B.一般情况下导体都有电阻
C.电阻是导体本身的一种性质,电阻由导体本身决定
D.通过导体的电流越大,导体的电阻越大
3、老师想让同学们探究影响导体电阻大小与导体长度的关系,需要保持不变的物理量有( )
A.长度、温度和横截面积
B.材料种类、温度和横截面积
C.长度、材料种类和横截面积
D.长度、温度和材料种类
4、一根导线的电阻为R,要使这根导线的电阻变大,可以采用的方法是( )
A.将导体拉长 B.将导体对折
C.增大导体两端的电压 D.减小通过导体的电流
5、作业布置:
完成课后作业第3题
板书设计
15.1 电阻和变阻器
1、电阻:导体对电流的作用。
电阻的物理量符号:R
国际单位:欧姆,简称欧,符号为 “Ω”
常用单位:kΩ(千欧), MΩ(兆欧)
1kΩ=103Ω 1MΩ=103 kΩ
二、影响电阻大小的因素
电阻的大小与导体的长度、横截面积和材料有关,有的还与导体的温度有关
【教学反思】
本节教材以电阻概念的定义、电阻的大小和单位、常见的电阻器为核心展开,直接给出了电阻单位的名称、简称、符号,通过实验探究影响电阻大小的因素。
通过本节课的学习学生深刻地 ( http: / / www.21cnjy.com )理会了控制变量法的实质,在探究的过程中锻炼了学生的依据问题设计电路的能力和分析问题的能力,为学生深刻地理解知识的内涵创造了条件,为学生能力的发展搭建了舞台。
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第一节 电阻和变阻器
沪科版九年级物理第十五章
水在水管中流动会受到阻力,那么电荷在导体中定向移动会受到阻力吗?
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电阻
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,既多又便宜,想想看,为什么不用铁来做导线呢?
电阻
做一做
电阻
请说出小实验中,什么量相同,什么不同?
归纳总结
实验表明:
1、电荷在导体中定向移动时会受到阻碍作用;
2、不同导体对电流的阻碍作用不同;
电阻
在相同的电压下,接入铜丝时,灯泡较亮,表明铜丝对电流的阻碍作用较小;接入镍铬合金丝时,灯泡较暗,表明镍铬合金丝对电流的阻碍作用较大。
电阻
在不同导体两端加上相同的电压,通过导线的电流大小通常不同。
通过的电流较大,表明导线对电流阻碍作用越小,即该导线的电阻较小;反之,通过的电流较小,表明导线对电流阻碍作用越大,即该导线的电阻较大。
1.定义:导体对电流阻碍作用。
导体的电阻越大,表示导体对电流的阻碍作用就越 大。导体的电阻通常用字母R表示。
2.单位:欧姆,简称欧,符号Ω。
3.电阻的常用单位还有:千欧(kΩ)兆欧(MΩ)
换算关系是:
1 kΩ = 1 000 Ω= 103 Ω
1 MΩ = 1 000 000 Ω=106 Ω
电阻
3、2MΩ= KΩ= Ω
小试牛刀
2×106
2000
2、80Ω= kΩ= MΩ
0.08
8×10-5
1、电阻是导体对电流的 作用,电阻的表示符号 ,电阻的单位是 。
阻碍
R
欧姆(Ω)
在电子技术中,我们常用到有一定电阻值的元件——电阻器,用来调节电路中的电流和电压。电路图中用符号 表示。
电阻器
我国家庭常见用电器正常工作时的电阻
信息窗
常见用电器 电阻R/Ω
白炽电灯(15W) 3227
白炽电灯(60W) 807
电熨斗(600W) 80.7
电烤箱(900W) 54
电暖气(1000W) 48.4
电阻的大小与哪些因素有关
提出问题:导体电阻大小与什么因素有关?
猜想与假设:导体电阻大小可能与导体的材料有 关;还可能与导线的长度、粗细有关;也许还与温度有关。
在物理学中,一个物理量往往受到两个或多个因素影响,为了研究这个物理量与其中一个因素的关系,就要固定其它的一些因素,只改变一个因素,依次进行实验研究——控制变量法。
探究导体的电阻与横截面积的关系
你会选择哪两根导体做实验?
电阻的大小与哪些因素有关
控制电阻丝的材料和长度相同
电阻的大小与哪些因素有关
材料 长度 (m) 横截面积 (mm2) 电流 (A) 对电流的阻碍作用 电阻
镍铬合金 1 1
镍铬合金 1 2
导体的材料、长度相同时,导体的横截面积越大,电阻越小。
探究导体的电阻与长度的关系
你会选择哪两根导体做实验?
电阻的大小与哪些因素有关
控制电阻丝的材料和横截面积相同
材料 长度 (m) 横截面积(mm2) 电流 (A) 对电流的阻碍作用 电阻
镍铬合金 0.5 1
镍铬合金 1 1
导体的材料、横截面积相同,导体长度越长,电阻越大。
电阻的大小与哪些因素有关
你会选择哪两根导体做实验?
探究导体的电阻与材料的关系
电阻的大小与哪些因素有关
电阻的大小与哪些因素有关
控制电阻丝的长度和横截面积相同
材料 长度 (m) 横截面积(mm2) 电流 (A) 对电流的阻碍作用 电阻
镍铬合金 1 1
锰铜合金 1 1
导体的长度、横截面积相同时,导体材料不同,电阻不同。
探究导体的电阻大小跟温度的关系
知识拓展
电阻的大小与哪些因素有关
对大多数导体来说,温度越高,电阻越大。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:
电阻的大小与导体的长度、横截面积和材料有关,有的还与导体的温度有关。
电阻是导体本身的一种性质。与电压、电流无关。
电阻的大小与哪些因素有关
信息窗
几种长1m,横截面积1mm2的导体材料在20℃时的电阻如下表所示。
材料 电阻R/Ω 材料 电阻R/Ω
银 0.016 镍铬合金 1.09~1.12
铜 0.017 电木 104~108
铝 0.027 橡胶 107~1010
铁 0.096
课堂小结
1.电阻——用来表示导体对电流阻碍作用的大小的物理量, 用字母R表示。
2.在国际单位制里,电阻的单位是欧姆,简称欧,符号Ω。
3.导体的电阻决定于它本身的材料、长度、横截面积和温度,与其他因素无关。
大显身手
1、在国际单位制中,电阻的单位是( )
A.欧姆(Ω) B.安培(A)
C.伏特(V) D.瓦特(W)
A
大显身手
2、下列有关电阻的说法,不正确的是( )
A.电阻是导体对电流的阻碍作用
B.一般情况下导体都有电阻
C.电阻是导体本身的一种性质,电阻由导体本身决定
D.通过导体的电流越大,导体的电阻越大
D
大显身手
3、老师想让同学们探究影响导体电阻大小与导体长度的关系,需要保持不变的物理量有( )
A.长度、温度和横截面积
B.材料种类、温度和横截面积
C.长度、材料种类和横截面积
D.长度、温度和材料种类
B
大显身手
4、一根导线的电阻为R,要使这根导线的电阻变大,可以采用的方法是( )
A.将导体拉长 B.将导体对折
C.增大导体两端的电压
D.减小通过导体的电流
A
完成课后作业第3题
作业布置
再 见