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第3节 电阻
第 十六 章 电压 电阻
学 习 目 标
1.知道电阻是表示导体对电流阻碍作用大小的物理量。
2.知道电阻的单位及其换算关系。
3.通过实验知道影响电阻大小的因素。
新课引入
铁线
铜线
铝线
塑料线
哪些是导体,
哪些是绝缘体
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?
自 主 探 究
1.怎样知道电路中电流的大小?
2.用哪些方法可以改变电路中电流的大小?
A
A
金属丝
灯泡的明亮程度
一、电阻
方法二 : 改变电路中的导体
改变电路中电流大小的方法
方法一 : 改变导体两端的电压
演示1
把长度、横截面积相同的铜丝和镍铬合金丝分别接入电路,闭合开关,观察电路中小灯泡的亮度。
接不同的导体,小灯泡的亮度发生了变化。
实验电路
实验现象
在上述实验中,接入电流表,观察电流表的示数变化,并继续观察小灯泡的亮度。
A
B
A
实验电路
实验现象
把铜丝接入电路时,电流表的示数较大,小灯泡发光较明亮;
把镍铬合金丝接入电路时,电流表的示数较小,小灯泡发光较暗。
演示2
导体虽然容易导电,但对电流也有一定的阻碍作用。
在相同的电压下,通过铜丝的电流比较大,表明铜丝对电流的阻碍作用比较小;
通过镍铬合金丝的电流比较小,表明镍铬合金丝对电流的阻碍作用比较大。
在相同的电压下,通过铜丝的电流比通过镍铬合金丝的大,为什么会有这种差别呢?
实验现象分析
问 题
1.电阻——导体对电流阻碍作用的大小
是导体本身的一种性质
国际单位制中电阻单位是“欧姆”、简称:欧、符号是“Ω”。
还有千欧( k Ω )、兆欧( Μ Ω )。
1 kΩ=1 000 Ω 1 Μ Ω =1 000 kΩ
实验用小灯泡的电阻:几欧十几欧。
长1米的铜导线电阻小于百分之几欧。
实验用小灯泡的电阻是每根导线电阻的500倍。
导线的电阻可以忽略不考虑。
你知道吗?
电阻值越大,表明电阻对电流的阻碍作用也越大
欧姆简介:
欧姆(Georg Simon Ohm,1787~1854年)是德国物理学家。欧姆定律及其公式的发现,给电学的计算,带来了很大的方便。人们为了纪念他,将电阻的单位定为欧姆,简称“欧”。 1854年7月,欧姆逝世。
比一比,赛一赛
128k =_____
220 =_____k
280k =_____M
几个特殊值
1.实验室用的连接导线的电阻很小,常用的1m长的铜导线,阻值小于百分之几欧,通常可以忽略不计。
2.电流表的电阻很小,近似情况下可看作等于零。
3.电压表的电阻很大,近似情况下看作无限大。
4.人体的电阻为几千欧至几十兆欧。
5.手电筒的小灯泡其灯丝电阻为几欧至几十欧。
定值电阻
2. 在电子技术中,要经常用到具有一定电阻值的元件——电阻器,也叫定值电阻,简称电阻。
在电路图中用“ ”表示,如下面的电路图中R1、R2。
提出问题
二、探究决定导体电阻大小的因素
探究决定导体电阻大小的因素
绝缘体对电流的阻碍作用大,导体对电流的阻碍作用小。天然橡胶棒的电阻,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?
猜想一:导体的电阻可能与导体的材料有关。
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。
猜想四:导体的电阻可能与导体的温度有关。
猜想或假设
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,若灯亮,则对电流阻碍作用小,电阻小。
通过比较电流表示数的大小,若电流大,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。
实验过程中需记录的内容有哪些?你能设计一张表格来表示吗?
导体 灯泡的亮度 电流表示数 电阻的大小
材料 长度 粗细
控制变量法:一个物理量可能与多个因素有关,我们必须一个一个因素来研究。研究时,只让其中一个因素改变,其余因素要保持不变。
思考:一个物理量可能与多个因素有关时,如何展开研究?
研究实验方法
(一)探究导体电阻与材料的关系。
你会选择哪两根导体做实验?
丁
甲
乙
丙
导体 灯的亮度 电流表示数 电阻大小
锰铜(甲)
镍铬(乙)
长度、粗细、温度相同的导体,电阻大小与_____有关。
(一)探究导体电阻与材料的关系。
控制的不变量有__、__、__。
亮 大 小
暗 小 大
实验方案
长度 粗细 温度
实验结果
材料
你会选择哪两根导体做实验?
(二)探究导体电阻与长度的关系
丁
甲
乙
丙
实验方案
实验结果
导体 灯的亮度 电流表示数 电阻大小
镍铬(乙)
镍铬(丙)
(二)探究导体电阻与长度的关系。
材料 粗细 温度
材料、粗细、温度相同的导体,长度越大,
电阻___。
暗 小 大
亮 大 小
控制的不变量有__、__、__。
越大
你会选择哪两根导体做实验?
(三)探究导体的电阻与粗细(横截面积)的关系
丁
甲
乙
丙
实验方案
实验结果
(三)研究导体的电阻与粗细(横截面积)的关系
控制的不变量有__、__、__。
导体 灯的亮度 电流表示数 电阻大小
镍铬(乙)
镍铬(丁)
材料、长度、温度相同的导体,导体越粗(横截面积越大),电阻__。
材料 长度 温度
暗 小 大
亮 大 小
越小
你会怎样设计实验?
(四)探究导体电阻与温度的关系。
实验方案
实验结果
(四)研究导体的电阻与温度的关系。
控制的不变量有__、__、__。
导体 灯的亮度 电流表示数 电阻大小
温度高
温度低
材料、长度、粗细相同的金属导体,温度越高,电阻____。
材料 长度 粗细
暗 小 大
亮 大 小
越大
电阻是导体本身的一种性质,导体的电阻与导体本身的材料、长度、横截面积和温度有关。
(1)长度、横截面积和温度相同时,材料不同,导体的电阻不同。
(2)材料、横截面积和温度相同时,导体越长,导体的电阻就____。
(3)材料、长度和温度相同时,导体横截面积越小,导体的电阻就____。
越大
(4)导体的电阻与温度有关。有的导体温度升高,电阻变小,有的导体温度升高,电阻变大。
越大
实验结论
课 堂 小 结
1.物理学中,用电阻(R)来表示导体对电流阻碍作用的大小。
3.电阻是导体本身的性质。它的大小取决于导体的材料、长度、横截面积,还受温度影响。
2.电阻的单位是欧姆,简称欧,符号Ω。
你能做吗?
当 堂 达 标
1.一根金属导体,把它拉长后,跟原来相比较,它的电阻____________。(选填“不变”“变大”或“变小”)
变大
2. 0.2MΩ=______Ω=_____kΩ。
2×105
200
3.有甲、乙、丙三根同种材料制成的导线,甲和乙导线长为1m,乙导线粗些;乙和丙导线粗细相同,丙导线长为0.5m,则按电阻由大到小排列的三根导线应是( )
A.甲、乙、丙
B.丙、乙、甲
C.丙、甲、乙
D.甲、丙、乙
A
你能做吗?
5.关于导线电阻的大小,下列说法中正确的是(温度对电阻的影响可以不计) ( )
A.横截面积越大的导线,电阻越小
B.横截面积相同的导线,长导线的电阻大
C.长度相同的导线,细导线的电阻大
D.同种材料制成的长短相同的导线,粗导线的电阻小
D
6.在进行“导体电阻的大小与哪些因素有关”的实验时,将一根粗细均匀的导体截成长短不同的两段后,分别接入电路中,这是用来研究( )
A.导体电阻与温度的关系
B.导体电阻与长度的关系
C.导体电阻与材料的关系
D.导体电阻与横截面积的关系
B
你能做吗?
7.在探究影响导体电阻大小的因素时,小华同学作出了如下猜想:
猜想1:导体的电阻与导体的长度有关。
猜想2:导体的电阻与导体的横截面积有关。
猜想3:导体的电阻与导体的材料有关。
实验室提供了四根电阻丝,其规格、材料如下表:
(1)为了验证上述猜想,她设计了如图所示的实验电路,在M、N之间分别接上不同的导体,则通过观察_________________来比较导体电阻的大小。
(2)为了验证猜想1,应该选用编号为________的两根电阻丝进行实验;如果选用编号为A、C的两根电阻丝进行实验,是为了验证猜想_______(填序号),此时得出的结论是:______________________________________________________________。
电阻丝 材料 长度/m 横截面积/mm2
A 镍铬合金 0.5 0.5
B 镍铬合金 1.0 0.5
C 镍铬合金 0.5 1.0
D 锰铜合金 0.5 0.5
电流表示数
AB
2
当导体的材料和长度相同时,横截面积越大,导体的电阻越小
N
M
再见