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课题 16.3 电阻
人教版九年级物理全一册
制作 高文超
教学目标
1.物理观念:
(1)知道影响电阻大小的因素有材料、长度、横截面积和温度。
(2)了解导体电阻受温度的影响、超导的一些特点以及对人类生活和社会发展可能带来的影响。
教学目标
2.科学思维:
(1)通过探究影响电阻大小的因素,进一步体会研究多个因素问题的方法。
(2)学会用学过的知识和技能解决新问题的方法。
教学目标
3.科学探究:
通过探究影响导体电阻大小的因素,利用控制变量和转换方法进行探究。
4.科学态度与责任:
(1)在实验探究中,学习科学家研究问题的方法,培养严谨的习惯和实事求是的态度。
(2)通过了解物理学知识对人类生活和社会发展的影响,培养正确的科学价值观。
教学目标
教学重点
电阻和影响电阻大小的因素。
教学难点
电阻是导体自身的性质,它的大小与导体的材料、长度和横截面积有关。
新知导入
输送电能必须有导线和瓷瓶绝缘子。
新知导入
输送电能必须有导线和瓷瓶绝缘子。
新知导入
输送电能必须有导线和瓷瓶绝缘子。
新知导入
导线多是用铜做的,特别重要的电气设备的导线还有用昂贵的银来做。铁也是导体,既多又便宜,想想看,为什么很少用它来做导线呢?
新知讲解
演示
比较小灯泡的亮度
如图,把长短、粗细相同的铜丝和镍铬合金(或锰铜)丝分别接入电路,闭合开关,观察小灯泡的亮度。
新知讲解
如果在上述实验电路中接入电流表,可以看到:当把铜丝接入电路时,电流表的示数较大,灯泡较明亮;当把镍铬合金丝接入电路时,电流表的示数较小,小灯泡较暗。由此可知,在相同的电压下,通过铜丝的电流比通过镍铬合金丝的电流大 。那么,为什么会有这种差别呢?
一、电阻
新知讲解
原来,导体虽然容易导电,但是对电流也有一定的阻碍作用。在相同的电压下,通过铜丝的电流较大,表明铜丝对电流的阻碍作用较小;通过镍铬合金丝的电流较小,表明镍铬合金丝对电流的阻碍作用较大。
一、电阻
新知讲解
在物理学里,用电阻(resistance)来表示导体对电流阻碍作用的大小。导体的电阻越大,表示导体对电流的阻碍作用越大。导体的电阻通常用字母R表示,单位是欧姆(ohm),简称欧,符号是Ω。比较大的单位有千欧(kΩ)、兆欧(MΩ)。
1kΩ=103Ω, 1MΩ=106Ω
一、电阻
新知讲解
手电筒的小灯泡,灯丝的电阻为几欧到十几欧;日常的电炉丝的电阻约为几十欧;长1m、横截面积1mm2的家用铜导线,电阻约为百分之几欧,通常可以略去不计。
一、电阻
新知讲解
如果用铁来制作同样规格的导线,电阻比铜导线的要高6倍左右,所以一般不用“铁导线”。
一、电阻
新知讲解
一、电阻
在电子技术中,我们经常要用到具有一定电阻的元件——电阻器,也叫定值电阻,简称电阻,在电路中用符号“ ”表示。
新知讲解
绝缘体对电流阻碍作用大,导体对电流的阻碍作用小。天然的橡胶棒的电阻,大约是相同粗细、长短铁棒的2╳1016倍!看来材料不同,阻碍作用不同。那么,在材料一定的情况下,电阻还与什么因素有关呢?
二、影响电阻大小的因素
高压绝缘子瓷瓶
新知讲解
导体的电阻不仅与材料有关,还可能与导体的粗细、长短等因素有关。下面我们分别进行探究。
实验 探究影响导体电阻大小的因素
探究导体电阻大小的因素
新知讲解
1.电阻的大小是否跟导体的长度有关
选用粗细相同、长度不同的两根镍铬合金丝,分别将它们接入电路中,观察电流表的示数。比较流过长短不同的镍铬合金丝的电流的大小。
实验 探究影响导体电阻大小的因素
材料相同、粗细相同长度不同导线
新知讲解
1.电阻的大小是否跟导体的长度有关
材料相同 、粗细相同、电阻与长度关系
实验 探究影响导体电阻大小的因素
结论:在材料相同、横截面积相同的情况下,导体的电阻跟长度有关,长度越长,电阻越大。
材料 横截面积 长度 电压 电流
镍铬 S L 2V 0.4A
镍铬 S 2L 2V 0.2A
新知讲解
2.电阻的大小是否跟导体的粗细有关
选用长度相同、横截面积不同的两根镍铬合金丝,分别将它们接入电路中,观察电流表的示数。比较流过粗细不同的镍铬合金丝的电流的大小。
实验 探究影响导体电阻大小的因素
材料相同、长度相同粗细不同导线
新知讲解
2.电阻的大小是否跟导体的粗细有关
材料相同 、长度相同、电阻与粗细关系
实验 探究影响导体电阻大小的因素
结论:在材料相同、长度相同的情况下,导体的电阻跟横截面积有关,横截面积越大,电阻越小。
材料 横截面积 长度 电压 电流
镍铬 S L 2V 0.4A
镍铬 2S L 2V 0.8A
新知讲解
3.电阻的大小是否跟导体的材料有关
选用长度相同、横截面积相同的两根铁丝和,铜丝分别将它们接入电路中,观察电流表的示数。比较流过材料不同的铁丝和铜丝的电流的大小。
实验 探究影响导体电阻大小的因素
粗细相同、长度相同材料不同导线
新知讲解
3.电阻的大小是否跟导体的材料有关
长度相同 、粗细相同、电阻与材料关系
实验 探究影响导体电阻大小的因素
结论:在长度相同、横截面积相同的情况下,导体的电阻跟材料有关,材料不同,电阻不同。
材料 横截面积 长度 电压 电流
铜丝 S L 2V 0.6A
铁丝 S L 2V 0.1A
新知讲解
4.还可以检验其他的猜想
影响导体电阻大小的因素还可能有哪些?它们是怎样影响导体电阻对的?设计实验,继续进行探究。
实验 探究影响导体电阻大小的因素
实验设计中,导体的电阻的大小通过转换法(通过电流表的示数的大小知道电阻的大小)和控制变量法,分别进行探究。
新知讲解
实验 探究影响导体电阻大小的因素
分析论证:导体的电阻是导体本身的一种性质。导体的电阻的大小跟导体的材料、长度、横截面积等因素有关。
结论: 导体的电阻的大小还跟导体的温度有关。
将点燃的酒精灯移至钨丝下,发光的灯泡变暗,移去酒精灯,灯泡恢复原来亮度。
新知讲解
小资料
在其他条件相同的情况下,电阻小的材料导电性能较强;反之,电阻较大的材料导电性能较弱。如图展示的是不同材料在导电性能上的排序,从上至下,材料的导电性能依次减弱。
新知讲解
小资料
在其他条件相同的情况下,电阻小的材料导电性能较强;反之,电阻较大的材料导电性能较弱。如图展示的是不同材料在导电性能上的排序,从上至下,材料的导电性能依次减弱。
导电性能
银
铜
铝
铁
炭笔
酸溶液
碱溶液
盐水
地表
湿木
锗
硅
汽油
干纸
干布
玻璃
橡胶
陶瓷
绝缘能力
新知讲解
科学世界
1.半导体
导体导电性能好,绝缘体导电性能比较差。有一些材料,例如锗、硅,导电性能介于导体和绝缘体之间,常常称做半导体。温度、光照、杂质等外界因素对半导体的导电性能有很大影响。
利用半导体材料可以制作二极管、三极管。如果把很多二极管、三极管和电阻、电容等元件直接做在硅单晶片上(俗称芯片),就成了集成电路。集成电路是20世纪最重要的发明之一。
新知讲解
科学世界
1.半导体
现代的收音机、电视机、电话机、计算机,以及打电话用的IC卡、算账用的计算器,里面都有集成电路。
数码相机的传感器
新知讲解
科学世界
1.半导体
现代的收音机、电视机、电话机、计算机,以及打电话用的IC卡、算账用的计算器,里面都有集成电路。
新知讲解
科学世界
1.半导体
没有半导体就没有我们今天的现代化生活。
新知讲解
科学世界
2.超导现象
各种金属导体中,银的导电性能是最好的,但是还有电阻的存在。20世纪初,科学家发现,某些物质在很低的温度时,如铝在1.39K(-271.76℃)以下,铅在-265.95℃以下,电阻就变成了零。这就是超导现象。目前已经开发出一些“高温”超导材料,它们在100K(-173℃)左右电阻就降为0。
新知讲解
科学世界
2.超导现象
如果把超导现象应用于实际,会给人类带来很大的好处。在发电厂发电、输送电能方面若能采用超导材料,就可以大大降低由于电阻引起电能的损耗。
新知讲解
科学世界
2.超导现象
如果用超导材料制造的电子元件,由于没有电阻,不必考虑散热的问题,元件尺寸可以大大缩小,进一步实现电子设备的微型化。
课堂练习
1.下列说法不正确的是( )
A. 用电阻表示导体对电流阻碍作用的大小
B. 导体的电阻越大,表示导体对电流的阻碍作用越小
C. 导体的电阻通常用字母R表示
D. 电阻的单位是欧姆,简称欧,符号是Ω
B
课堂练习
2.下列电阻单位换算不正确的是( )
1kΩ=1000Ω
B. 1MΩ=1000kΩ
C. 1MΩ=1000Ω
D. 1MΩ=106Ω
C
课堂练习
3.关于导体的电阻,下列说法中正确的是 ( )
A.导体中有电流时导体才有电阻
B.导体电阻的大小取决于通过它的电流的大小
C.导体电阻是导体本身的一种性质,与通过的电流无关
D.导体的电阻只与导体的长度有关
C
课堂练习
4.下列说法正确的是( )
A.铁导线的电阻一定比铜导线的电阻大
B.两根长度相同的镍铬合金导线,横截面积较小的电阻一定大
C.长度相同的两根导线,细的导线电阻一定大
D.长度相同,材料相同,横截面积也相同的导线,在任何情况下,电阻都一样大
B
课堂练习
5. a是长1m,粗0.1mm2的康铜线;b是长1m,粗0.2 mm2的康铜线;c是长0.5m,粗0.2mm2的康铜线;d是长1m,粗0.1mm 2的镍铬线,要研究导体的电阻与材料是否有关,应选取做实验的金属线是 ( )
A.a和b B.b和c
C.a和c D.a和d
D
课堂总结
1. 导体对电流的阻碍作用的大小叫做电阻。电阻用字母R表示,电阻的单位是欧姆,符号是Ω
2.探究影响导体电阻大小的因素实验中采用转换法和控制变量法。
导体的电阻是导体本身的一种性质。它的大小与导体的材料、长度、横截面积等因素有关。电阻还跟温度有关。
3.导体对电流的阻碍作用小,绝缘体对电流的阻碍作用大。电阻在电路中元件符号:
板书设计
1. 导体对电流的阻碍作用的大小叫做电阻。电阻用字母R表示,电阻的单位是欧姆,符号是Ω
2.探究影响导体电阻大小的因素实验中采用转换法和控制变量法。
导体的电阻是导体本身的一种性质。它的大小与导体的材料、长度、横截面积等因素有关。电阻还跟温度有关。
3.导体对电流的阻碍作用小,绝缘体对电流的阻碍作用大。电阻在电路中元件符号:
作业布置
1.课堂作业P67.T4
2.家庭作业P67.T1、T2、T3、T5。
谢谢
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