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第十五章
第一节 电阻和变阻器
学习目标
通过水在水管中流动会受到阻力,认识到导体有电阻。能说出电阻的单位和符号。
通过实验探究,能说出决定电阻大小的因素,进一步熟悉如何用控制变量法研究物理问题。
电阻
把线路板上的各元件分别接入电路,观察灯泡亮度的变化
电阻
电阻
电阻
电阻
电阻
灯泡亮度变化说明通过它的电流如何变化?电路中电流发生变化说明了什么问题?
归纳:
各个元件都能导电,但导电的性能不一样,任何事物都具有两面性,导体也一样,在导电的同时,又对电流产生阻碍作用。
在物理上,导体对电流的阻碍作用叫电阻。
导体电阻越大表示导体对电流的阻碍作用越大,电路中的电流越小。
导体电阻越小表示导体对电流的阻碍作用越小,电路中的电流越大。
一、电阻
1、定义:_____________________叫电阻。
用字母____表示。
2、单位
国际制单位:_____,简称___,符号为___。
常用单位:
换算关系:
导体对电流的阻碍作用
R
欧姆
欧
Ω
千欧(KΩ) 兆欧(MΩ)
1KΩ=1000Ω 1MΩ=1000KΩ
3、电阻器
具有一定电阻值的元件—电阻器,简称电阻。它在电路图中的符号是 。
4、作用:用来调节电路中的电流和电压。
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
电炉(1000W) 48.4
常见用电器正常工作时的电阻阻值
家用电器的功率越大其电阻也就越小。
你有什么新的发现?
二、探究实验
提出问题:决定电阻大小的因素有哪些?
猜想:电阻可能跟导体的材料有关;还可能与
导体的横截面积、长短有关;也许与温度有关。
观察图片,图中铜线和铝线的电阻不同,是两段导线在什么方面存在差异造成的呢?
控制变量法
制定计划与设计实验:
1、在实验中采用什么方法去研究?
转换法
将电阻的大小转化成电流表的示数。
同时要保持电路的电压不变。
电流表示数越大,灯越亮,电阻越小。
电流表示数越小,灯越暗,电阻越大。
在实验中怎样知道电阻的大小?
在本研究中应该控制导体的_______和_______相同,应选择由图中_______两条合金丝进行实验。
材料
长度
探究电阻的大小与横截面积的关系
实验结论: 导体电阻的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。
导线代号
材料
长度(m)
横街面积(mm2)
电流 ? ?
电阻 ? ?
a
b
相 同 (1m)
1
0.5
小
大
大
小
相 同(镍铬)
a、b
大
小
在本研究中应该控制导体的______和_______ 不变,应选择由图中_______两条合金丝进行实验。
材料
横截面积
探究电阻的大小与长度的关系
实验结论: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。
导线代号
材料
长度(m)
横街面积(mm2)
电流 ? ?
电阻 ? ?
a
c
1
0.5
相 同(镍铬)
大
大
小
小
相 同
a、c
在本研究中应该控制导体的_______和_________不变,应选择有图中_______两条合金丝进行实验。
长度
横截面积
探究电阻大小与导体的材料是否有关
实验结论:导体电阻的大小与导体的材料有关。
导线代号
材料
长度(m)
横街面积(mm2)
电流 ? ?
电阻 ? ?
c
d
镍铬
锰铜
相 同
相 同
小
小
大
大
c、d
c
d
电阻和温度之间的关系
结论:对于一般金属导体而言,金属导体的电阻的大小会随着温度的升高而变大。
注:在初中阶段,若无特殊说明,皆不考虑电阻值随温度变化的情况。
实验结论:
导体电阻的大小与____________________都有关;
电阻还导体的温度有关,大多数导体温度越高,电阻 。
越大
结合你的所学和理解判断:
铜丝的电阻一定比铁丝大,是否正确?为什么?
1、材料 2、长度 3、横截面积
电阻是导体本身的一种性质。
对于定值电阻 ,
其阻值与外加电压和通过的电流没有关系。
取导线长度为1m、横截面积为1mm2的不同材料的导线,在20℃时的电阻值。
材料 电阻R/Ω
银 0.016
铜 0.017
铝 0.027
铁 0.096
镍铬合金 1.09~1.12
电木 104~108
橡胶 107~108
思考:1、常用的导线通常用铜或铝作,铁也是导体,又多又便宜,为什么不用铁来作导线呢?
2、空调电源线为什么比台灯电源线粗?
当堂训练
如图所示,AB和BC是由同种材料制成的长度相同、横截面积不同的两段导体,将它们串联后连入电路中.比较通过它们的电流的大小,有( )
A. IAB<IBC B. IAB=IBC
C.IAB>IBC D.无法确定
A
B
C
B
一根铝导线电阻是R,要使连入电路中的导线电阻变大,可采取( )
将这根铝导线拉长后接入电路中
将这根铝导线对折后接入电路中
降低导线两端的电压或增大通过导线的电流
用长度、横截面积相同的铜导线代替这根铝导线接入电路中
A
若不考虑温度的影响,灯泡的灯丝断了再搭上后其灯丝的电阻比原来的_____了。白炽灯的灯丝用久了会变细,其电阻变_____。这主要是因为灯丝受热_______(填物态变化名称)而变细的缘故。
小
大
升华
4.一根金属导体,把它拉长后,跟原来比较它的电阻__________。(填“不变”,“变大”或“变小”)
变大
5.一段导体当它两端的电压从3V变到6V时它的电阻———;当它两端的电压变为零时它的电阻———。 (填“不变”,“变大”或“变小”)
不变
不变