(共33张PPT)
第四章 探究电流
4.3 电阻:导体对电流的阻碍作用
演示实验一
一、实验目的:物体导电性实验
二、实验器材:电池、电流表、开关、小灯泡和导线若干、细铜线、细铁丝、铅笔芯、橡皮、塑料尺等。
三、实验步骤:(1)按图把小灯泡L1接入电路,检查无误;
(2)用细铜线、细铁丝等材料分别加入导线间,观察小灯泡发光情况。
四、实验结论:(1)有的材料接入电路后小灯泡能发光,有的不能发光;(2)能发光的不同材料接入电路,小灯泡亮度也会不同;(3)不同材料的导电性能不同。
演示实验二
一、实验目的:电压一定时电路电流与什么因素有关?
二、实验器材:电池、电流表、开关、两只不同的小灯泡和导线若干。
三、实验步骤:(1)按图把小灯泡L1接入电路,检查无误后闭合开关,读取此时电流大小并观察小灯泡亮度;
(2)用小灯泡L2替换小灯泡L1,重复上述过程。
四、实验结论:(1)在电源等条件相同的情况下,不同小灯泡电路电流不同,小灯泡亮度不同;(2)电流越大,小灯泡越亮。
演示实验二
五、问题思考:
(1)电路电流不同,是因为小灯泡不同引起的;
(2)不同小灯泡的什么因素影响到电路电流呢?
演示实验二
-
试验器材与电路图
1、通过什么看电流的大小?
2、能有几种方法改变电流大小?
演示实验三
1.电路中接入同一导体时,_____________,即改变导体两端的______可以改变电路中电流的大小。
2.保持电路两端电压相同时,改变___________________ 可以改变电路中电流的大小。
改变电池的节数
电压
改变电路中的导体
为什么电压相同时,选用不同的导体,电路中的电流不同呢?
提出问题
因为不同导体对电流的阻碍作用不同。
不同小灯泡亮度和电流不同也是因为小灯泡对电流的阻碍作用不同引起的。
1.了解导体与绝缘体,认识常见的导体和绝缘体;
2.理解电阻的概念;知道电阻的单位及其单位换算;
3.知道电阻是导体本身的一种性质;能画出电阻在电路图中的符号;
4.会用控制变量法探究影响电阻大小的因素;
5.理解电阻的大小与导体的材料、长度、横截面积及温度有关;
6.认识变阻器工作原理、电路符号、连接要求和使用特点。
一、物体的导电性
导 体
容易导电的物体,即对电流的阻碍作用小。
常见导体有各种金属、铅笔芯、电解液等。
绝缘体
不容易导电的物体,即对电流的阻碍作用大。
常见绝缘体有陶瓷、干木材、玻璃、橡胶等。
导体和绝缘体不是绝对的,图中给出了不同物质导电能力排列顺序。
我们用“电阻”来描述物体的导电性。
电阻的概念
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(物体的导电性越差)。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:兆欧(MΩ)、千欧(kΩ)。
换算关系是:
1 kΩ = 1 000 Ω= 103 Ω
1 MΩ = 1 000 000 Ω=106 Ω
一、物体的导电性
二、探究决定电阻大小的因素
探究实验
影响电阻大小的因素有哪些?
猜想二 导体的电阻可能与导体的长度有关
猜想三 导体的电阻可能与导体的粗细有关
猜想一 导体的电阻可能与导体的材料有关
猜想四 导体的电阻可能与导体的温度有关
实验方法
把多个因素的问题变成单因素的问题,分别加以研究,最后综合解决。具体说象上面材料、长度、粗细、温度四个变量中让其中的三个保持不变,研究一个量的变化情况。控制变量法。
二、探究决定电阻大小的因素
探究实验
一、探究电阻与材料的关系
物体材料对导电能力影响很大。绝缘体导电能力很差,导体的导电能力较强。
在其他条件相同的情况下,电阻较小的材料导电性能较强;反之,电阻较大,导电性能较弱。铜是很好的导体,在电器制造、电路连接中,铜得到广泛的应用。
二、探究决定电阻大小的因素
探究实验
二、探究电阻与导体长度的关系
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
按图连接电路,按给出的表格进行实验
导体的电阻与长度有关。
材料、横截面积相同,导体越长,电阻越大。
二、探究决定电阻大小的因素
探究实验
三、探究电阻与导体截面的关系
按图连接电路,按给出的表格进行实验
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
导体的电阻与横截面积有关;
材料、长度相同,导体的横截面积越大,电阻越小。
二、探究决定电阻大小的因素
探究实验
四、探究电阻与温度的关系
按图连接电路,观察电路电流的变化
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。
注意:电阻是导体本身的性质(属性)。它的大小取决于导体的材料、长度、横截面积,与电流和电压大小无关。
1.电阻器
在电子技术中,我们常用到有一定电阻值的元件--电阻器,也叫做定值电阻,简称电阻。电路图中用符号 表示。
三、电阻器-重要的电子元件
2.变阻器
通过改变接入电路的导体长度达到改变电阻目的的元件就是变阻器。
三、电阻器-重要的电子元件
滑片P
接线柱D
接线柱B
接线柱C
接线柱A
金属杆
瓷筒
支架
电阻线圈
2.变阻器
三、电阻器-重要的电子元件
变阻器结构
变阻器电路符号
P
P
工作原理:改变接入电路中的电阻丝的长度,来改变接入电路中的电阻,从而改变电路中的电流或部分电路两端的电压。
规格:20Ω 1.5A。表示最大阻值(变阻范围)和允许通过的最大电流。
2.变阻器
三、电阻器-重要的电子元件
练习使用变阻器
一、用滑动变阻器改变小灯泡的亮度
应 联在电路中。
串
2.变阻器
三、电阻器-重要的电子元件
一、滑动变阻器的连接
C
D
A
B
1、使用C、D(上边两个)接线柱
滑动变阻器的_______没有接入电路,所以起不到改变_____从而改变_____的作用。是一种错误接法。
电阻丝
电阻
电流
2.变阻器
三、电阻器-重要的电子元件
一、滑动变阻器的连接
2、使用A、B(下边两个)接线柱
C
D
A
B
相当于接入电路中一个__________,同样起不到改变_____从而改变______的作用。是一种错误接法。
定值定值
定值
电流
2.变阻器
三、电阻器-重要的电子元件
一、滑动变阻器的连接
3、使用A、C(一上一下)两个接线柱
p
C
D
A
B
____段电阻线接入电路,当滑片P远离A端滑动时,AP段电阻线变___,电阻变___,电流变___,灯变___。
AP
长
大
小
暗
2.变阻器
三、电阻器-重要的电子元件
一、滑动变阻器的连接
4、使用A、D(一上一下)两个接线柱
____段电阻线接入电路,当滑片P远离A端滑动时,AP段电阻线变___,电阻变___,电流变___,灯变___。
C
D
A
B
p
AP
长
大
小
暗
2.变阻器
三、电阻器-重要的电子元件
一、滑动变阻器的连接
5、使用B、C(一上一下)两个接线柱
____段电阻线接入电路,当滑片P向B端滑动时,BP段电阻线变___,电阻变___,电流变___,灯变___。
p
C
D
A
B
BP
短
小
大
亮
2.变阻器
三、电阻器-重要的电子元件
一、滑动变阻器的连接
6、使用B、D(一上一下)两个接线柱
C
D
A
B
p
____段电阻线接入电路,当滑片P向B端滑动时,BP段电阻线变___,电阻变___,电流变___,灯变___。
BP
短
小
大
亮
2.变阻器
三、电阻器-重要的电子元件
总结:
滑动变阻器能改变电路中电流大小的有效连接方法:
(1)滑动变阻器要与用电器_____联;
(2)滑动变阻器要____________接入电路。
串
一上一下
注意: “一上一下” 选择接线柱时,连入电路的电阻丝是: 与
之间的电阻丝。
因此,滑片靠近下面的接线柱,连入的电阻____,远离时电阻_____。
滑片P
下面接线的接线柱
变小
变大
闭合开关前,滑片P应移到 阻值最大处。
2.变阻器
三、电阻器-重要的电子元件
电位器
考点一:电阻的概念
典型例题 1
导体的电阻与导体的长度、横截面积和材料等因素有关。如图所示甲、乙反映了导体的电阻与导体的 有关;甲、丙反映了导体的电阻与导体的________有关。
横截面积
长度
考点一:电阻的概念
迁移训练 1
某导线长5m,它的电阻是10Ω,现用拉丝机将它均匀地拉长为原来2倍,则它的电阻将( )。
A.大于10Ω B.等于10Ω
C.小于10Ω D.不能确定是否变化
A
考点二:影响电阻大小的因素
典型例题 2
在探究“决定电阻大小因素”的实验中,运用的物理研究方法是_______ ;在制作导线和电阻丝时主要是根据导体的______对电阻大小的影响来选取的.
控制变量法
材料
考点二:影响电阻大小的因素
迁移训练 2
在探究导体电阻大小与哪些因素有关的实验中,采用了“控制变量”的方法.如表是某实验小组在实验中所用导体的相关物理量的记录:
(1)要探究导体电阻大小与长度是否有关,应选用________两根导体;
(2)要探究导体电阻大小与横截面积是否有关,应选用_________两根导体;(3)要探究导体电阻大小与材料是否有关,应选用________两根导体。
A和D
导体编号 A B C D
长度(m) 1.0 1.0 1.0 0.5
横截面积(mm2) 1.2 1.2 2.4 1.2
材料 镍铬丝 锰铜丝 镍铬丝 镍铬丝
A和C
A和B
考点三:变阻器
典型例题 3
如图示的滑动变阻器四种接法中,当变阻器的滑片P向左移动时,都能使电路中的电流变大的是 ( )。
(A)甲和乙 (B)丙和丁
(C)甲和丙 (D)甲和丁
D
A
B
C
D
P
甲
A
B
C
D
P
乙
A
B
C
D
P
丙
A
B
C
D
P
丁
考点三:变阻器
迁移训练3
按下列要求先画出电路图再连接实物图。
(1)用电压表测灯泡两端的电压; (2)用电流表测通过灯泡的电流;(3)用滑动变阻器改变灯泡的亮度,且滑片P向右移动时灯泡变暗;(4)开关控制整个电路。