(共32张PPT)
第四章 电路探秘
浙教版八年级上册
第3节 物质的导电性与电阻(2)
---影响电阻大小的因素
教学目标
科学观念:能通过实验探究得出影响导体电阻大小的因素,及
其之间的定性关系;通过阅读表格了解不同材料的电阻特性;
了解金属导体电阻与温度之间的关系和超导现象。
科学思维:理解在与一个物理量的相关因素较多时,能用控制
变量法进行实验方案设计。
探究实践:通过科学探究全过程的切身体验;增强理论联系实
际,继而解决理论问题的能力;
态度责任:激发主动进行探究的意识;培养严谨的科学态度和
协作精神。
新知导入
复习:
1、举例说明什么是导体?什么是绝缘体?
2、什么是电阻?
金属、石墨、盐类溶液、人类、大地等都是容易导电的物质,都慎于导体;塑料、橡胶、陶瓷、油、干木、干燥空气及纯净水等都是不容易导电的物质,属于绝缘体。但导体和绝缘体不是绝对的,当条件改变时,绝缘体可能转化为导体。
导体对电流的阻碍作用称为导体的电阻。不同导体的电阻不同。
讨论交流
3、你怎样知道导体电阻的大小?你能设计一个合理的电路吗
通过比较灯的亮暗来判断,如灯亮,则对电流阻碍作用小,电阻小。
通过比较电流表的读数大小,如电流大,则对电流的阻碍作用小,电阻小。
既可比较灯的亮暗,也可比较电流的大小。
共同点:转换法
讨论交流
1、铜丝、石墨、盐类溶液等不同的导体对电流的阻碍作用不同,这说明什么是影响电阻大小的因素?
2、玻璃常温下为绝缘体电阻很大,而加热到红热时电阻变小成为导体,这又说明聆教骒影响电阻大小的因素?
说明了导体的电阻与材料组成有关。
影响电阻大小的因素除了材料、温度外,可能还有哪些?
导体的长度、导体的粗细(横截面积)等
说明了导体的电阻与温度有关。
问题讨论
影响导体电阻大小的因素有多种,如导体的长度、导体的粗细(横截面积)、温度等。
那么,我们在研究导体电阻是否与这些因素有关时,应该采用 法。
采用这种研究“导体电阻大小是否受某一因素影响”时,我们应该设置该因素 ;而保持其他因素 。
控制变量
不变
改变
活动:
探究1:电阻与导体长度的关系
这个探究中,主要变量是 ,要控制不变的因素是 。
方法:
用电阻相对容易测量的镍铬合金线作为被测导线,用如图所示的电路比较 的电阻大小。
探究结果表明:
导线越长,电阻越 。
导线的长度
导线的材料、粗细等
不同长度的镍铬合金线
大
分别接入电路中,比较灯的亮暗(电流表的示数)
(实验都是在室温下进行,所以忽略温度变化的影响)
视频:
电阻与长度关系
(点击图片播放)
探究2:电阻与导体粗细的关系
活动:
这个探究中,主要变量是 ,要控制不变的因素
是 。
方法:
按照如图所示的电路,用 的导线接入电路来比较。
探究结果表明:
导线横截面积越大(越粗),电阻越_____。
导线的粗细
导线的长度、材料
长度和材料相同而粗细不同
小
分别接入电路中,比较灯的亮暗(电流表的示数)
视频:
电阻与粗细关系
(点击图片播放)
探究3:电阻与导体材料的关系
活动:
这个探究中,主要变量是 ,要控制不变的因素
是 。
方法:
按照如图所示的电路,用 的导线接入电路来比较。
探究结果表明:
材料不同,电阻_____。
导线的材料
导线的长度、粗细
长度和粗细相同而材料不同
分别接入电路中,比较灯的亮暗(电流表的示数)
不同
视频:
电阻与材料关系
(点击图片播放)
实验结论
一、影响电阻大小的因素
1、导体电阻大小的因素受自身因素和环境因素的影响。
(1)影响导体电阻大小的环境因素有温度、光照等
(2)影响导体电阻大小的自身因素有有导体的长度、材料、粗细等。
当材料和粗细相同时,导体长度越长电阻越大;
当材料和长度相同时,导体越细电阻越大;
当长度和粗细相同时,导体材料不同其电阻也不同。一般合金材料的电阻大于纯金属材料的电阻。
用同种材料的导线,导线越长,电阻越大 ;导线越细,电阻也越大。
阅读
仔细阅读下表,说一说:
1、为什么要注明“长1米、横截面积1毫米2的几种材料的电阻(20℃时)”?
2、从表格中可知,一般用铜、铝等材料而不用镍铬合金来制作导线的原因是
;而橡胶、电木等用作为绝缘材料的原因是 。
长度、横截面积、材料和温度都是影响电阻大小的因素
相同条件下,铜、铝电阻很小而价格实惠,而镍铬合金的电阻较大
说明:银的电阻也很小,但是受产量和价格等因素影响,一般不用于普通导线。
橡胶、电木等物的电阻很大
讨论交流
实验室里有两种导线,一种是导电能力极强的铜线(电阻极小),另一种是导电能力较差的镍铬合金线(电阻较大),为什么本实验用镍铬合金线作为被测导线?
铜线的电阻极小,把它接入电路中,电流的变化量不明显,其误差较大;而用电阻较大的镍铬合金线接入电路中,电路中电流变化更明显,效果更好。
阅读
新知讲解
2、超导现象
(1)电阻与温度关系:
科学研究还表明,导体的电阻与温度有关。
一般情况下,金属导体的电阻会随温度的升高而增大。
(2)超导现象:
某些材料的温度降低到一定程度时,电阻会突然消失,这就是超导现象。能发生超导现象的物体称为超导体。
(3)超导体的应用:
a.用超导技术可制造磁悬浮高速列车;
b.用超导材料制成的导线在长途输电时几乎没有电能损失;
c.用超导材料制造电动机和变压器,其内部线圈不会发热,等等。
如,水银是可作为超导体,温度降至-269℃时,水银有电阻会突然消失,降为零。
新知讲解
二、人体的电阻
1、人体是导体,也有电阻;
一般来说,人体电阻的平均值是1000~2000欧。
2、不同的人电阻是不同的,同一个人在不同情况下的电阻也是不同的。
当气温高或人体出汗时,人体电阻较小;而在气温低、空气干燥的冬季,皮肤很干燥时,人体电阻较大。
课堂练习
1、为维护消费者权益,某技术监督部门对市场上的电线产品进行抽査,发现有一个品牌的铜芯电线不符合规格:电线直径明显比说明书上标有的直径要小。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.电线的横截面积引起电阻偏大
D
课堂练习
2、下列关于导体电阻的说法中,正确的是( )
A.长度长的导体,电阻一定大
B.横截面积大的导体,电阻一定大
C.导体电阻与导体材料、长度、横截面积等因素有关
D.导体电阻由其通过的电流来决定
C
课堂练习
3、用实验研究导体的材料、长度、横截面积对电阻的影响时,供选择的导体规格如下表:
你认为下面对导体选择最合理的一组是( )
A.③④⑤⑥ B.②③⑥⑦ C.①⑤⑥⑦ D.⑤⑥⑦⑧
C
课堂练习
4、在相同温度下,关于导体的电阻,下列说法正确的是( )
A.铜线的电阻一定比铝线的小
B.长度相同粗细也相同的铜线和铝线电阻相等
C.长度相同的两根铜线,粗的那根电阻较大
D.粗细相同的两根铜线,长的那根电阻较大
D
课堂练习
5、小明在探究“电阻的大小与什么因素有关”的活动中,发现实验器材中电阻丝只有一根,其他器材足够,如果要他完成下面的实验探究活动,不可能完成的是( )
A.探究导体电阻与长度的关系
B.探究导体电阻与横截面积的关系
C.探究导体电阻与材料的关系
D.探究导体电阻与温度的关系
C
课堂练习
6、如图所示的电路,AB和CD均为镍铬合金线。闭合开关后,通过观察 ,可以比较出合金线电阻的大小,这种研究方法叫 (选填“等效替代法”或“转换法”)。这个实验装置是研究电阻大小与导体 的关系。
电流表的示数
转换法
横截面积
课堂练习
7、小明利用一个废弃的白炽灯,用图甲所示的装置来探究灯丝电阻与温度的关系。
(1)闭合开关,电流表的示数如图乙,其示数为 安。
(2)点燃酒精灯给白炽灯的灯丝加热,发现电流表示数变小,由此可知:灯丝温度升高,其电阻大小变化情况是 。
0.3
变大
课堂练习
8、为了探究“铅笔芯的电阻随温度的变化规律”,小明设计了如图电路,电源电压恒定,R0为定值电阻。
(1)在本实验中电阻R0的作用是 ;
(2)小明检查电路后认为电路设计存在问题,实验过程中没有保持铅笔芯两端的电压相同,无法判断其电阻变化。小明的观点是否正确 ,理由 ;
保护电路
不正确
因为电路中电源电压及定值电阻R0不变,若电流变大,则总电阻变小,说明铅笔芯电阻变小;若电流变小,则总电阻变大,说明铅笔芯电阻变大。所以能够完成实验。
(3)闭合开关后用酒精灯对铅笔芯进行加热,每隔10秒记录一次电流值,实验测得的数据如下表所示:
由此可以得出:铅笔芯的电阻随温度的升高而 。
减小
课堂总结
1、影响导体电阻大小的因素有导体的材料、长度、粗细及温度等;
2、越长、越细的导体,其电阻越大;合金材料的电阻一般大于纯金属材料的电阻;同种材料的导线,越长越细时电阻越大;
3、金属导体的温度越高,其电阻越大;
4、某些超导材料的温度降低到一定程度时,电阻会突然消失。
5、不同的人体有不同的电阻,且不同情况下电阻会变化。
板书设计
影响导体电阻大小的因素
材 料
长 度
越长电阻越大
粗 细
越细电阻越大
温 度
超导现象
超导体
温度越高金属的电阻越大
温度降至一定值,电阻变为零
注:
人体有电阻,不同的人电阻不同,同一个人不同情况下电阻也不同。
作业布置
1、复习本课时主要内容;
2、完成作业本中相应练习;
3、完成学案中“课后巩固”;
4、复习“4.3物质的导电性与电阻”全部内容。
谢谢
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