电阻
第十六章 电压 电阻 第3节
在生活及工程技术中,都要用到铜、铝金属材料制成的导线来传送电能(或信息)。
思考:铁也是导体,而且价格便宜,为什么不用铁线?
铜质导线
想想议议
这些不同材料的导体有什么不一样?
闭合开关,观察电路中小灯泡的亮度
把铜丝接入电路时,小灯泡较 ;
把镍铬合金丝接入电路时,小灯泡较 。
长短、粗细相同
演示实验
实验现象:
亮
暗
思考:实验现象不太明显,如何改进实验?
演示实验
思考:在相同的电压下,通过铜丝的电流比镍铬合金丝的大,为什么会有这种差别呢?
把铜丝接入电路时,电流表的示数较 ,小灯泡较 ;
把镍铬合金丝接入电路时,电流表的示数较 ,小灯泡较 。
实验现象:
大
小
导体在导电的同时,对电流产生阻碍作用
电阻
亮
暗
1、定义:在物理学中,把导体对电流阻碍作用的大小叫电阻,用
字母 表示。
电阻
电阻越大,对电流的阻碍作用就越 。
R
大
试一试:解释为什么把铜丝接入电路时,小灯泡更亮?
1、定义:在物理学中,把导体对电流阻碍作用的大小叫电阻,用字母
R 表示。
2、单位:欧姆,简称欧,符号Ω。
常用单位:
千欧(kΩ); 兆欧(MΩ)
1 kΩ = 103 Ω;1 MΩ = 106 Ω
电阻
常用到有一定电阻值的元件——电阻器,也叫做定值电阻。
用符号 表示。
欧姆
欧姆(1789-1854),德国物理学家。1787年3月16日出生于德国埃尔兰根。欧姆是家里七个孩子中的长子,他的父亲是一位熟练的锁匠,爱好哲学和数学。欧姆从小就在父亲的教育下学习数学,这对欧姆以后的发展起了一定的作用。
人物介绍
主要成就
物理学家
欧姆在物理学中的主要贡献是发现了欧姆定律。
另外,欧姆还发现了电阻与导线的长度及横截面的关系。
普通电阻
热敏电阻
陶瓷电阻
压电电阻
线绕电阻
贴片电阻
常见的电阻器
小电珠约10欧
白炽灯约800欧
热水壶约50欧
电流表的内阻约0.1欧
电压表的内阻约在几十兆欧
人体约
几千欧
一些常见物体的电阻值
看成导线
看成断开的开关
1 m 长铜导线:小于百分之几Ω,常略去不计
提出问题:导体的电阻大小与哪些因素有关呢?
猜想:
影响电阻大小的因素
①电阻的大小可能与导体的长短有关。
②电阻的大小可能与导体的材料有关。
③电阻的大小可能与导体的粗细有关。
④电阻的大小可能与············有关。
思考:①在实验中采用什么方法去研究?
②在实验中怎样比较电阻的大小?
控制变量法
转换法:
通过导体电流的大小
(电流表示数)
①探究导体的电阻是否与导体的长度有关
在本研究中应该控制导体的_________和___________不变,研究当导体的 发生变化时,导体电阻的变化情况。
材料
横截面积
进行实验
长度
思考1:你认为该实验设计是否有不妥之处?
①探究导体的电阻是否与导体的长度有关
思考2:只有一根镍铬合金丝,你能完成此实验吗?
进行实验
选用长的镍铬合金丝
选用短的镍铬合金丝
进行实验
选用长的镍铬合金丝时,电流 ;
选用短的镍铬合金丝,电流 。
实验现象:
小
大
{5C22544A-7EE6-4342-B048-85BDC9FD1C3A}材料
长度(m)
横截面积
(mm2)
电流(A)
对电流阻碍作用
(电阻)
镍铬合金
0.5
S
0.4
镍铬合金
1
S
0.2
分析实验数据,归纳结论
小
大
结论:导体的电阻与导体的 有关。
导体越长,电阻越 。
大
长度
试一试:分析实验数据,你得出了什么实验结论?
在材料、横截面积相同时,
前提条件一定不能掉!!!
②探究导体的电阻是否与导体的横截面积有关
进行实验
在本研究中应该控制导体的_________和___________不变,研究当导体的 发生变化时,导体电阻的变化情况.
材料
长度
横截面积
选用粗的镍铬合金丝
选用细的镍铬合金丝
进行实验
选用粗的镍铬合金丝时,电流 ;
选用细的镍铬合金丝时,电流 。
实验现象:
小
大
{5C22544A-7EE6-4342-B048-85BDC9FD1C3A}材料
长度(m)
横截面积
(mm2)
电流(A)
对电流阻碍作用
(电阻)
镍铬合金
1
0.05
0.3
镍铬合金
1
0.02
0.16
小
大
结论:导体的电阻与 有关。在 相同时,横截面积越大,电阻越 。
小
横截面积
材料、长度
分析实验数据,归纳结论
③探究导体的电阻是否与导体的材料有关
在本研究中应该控制导体的_________和___________不变,研究当导体的 发生变化时,导体电阻的变化情况.
长度
横截面积
材料
选用铜丝
选用镍铬合金丝
进行实验
选用铜丝时,电流 ;
选用镍铬合金丝时,电流 。
实验现象:
小
大
分析实验数据,归纳结论
{5C22544A-7EE6-4342-B048-85BDC9FD1C3A}材料
长度(m)
横截面积
(mm2)
电流(A)
对电流阻碍作用
(电阻)
铜丝
1
0.05
0.5
镍铬合金
1
0.02
0.1
小
大
结论:导体的电阻与 有关。在 相同时,导体的材料不同,电阻 。
材料
长度、横截面积
不同
思考:“铜导线比镍铬合金导线的电阻小。”这种说法对吗?
应该怎么说?
《实验探究“影响电阻大小的因素”》
导体的电阻与导体的长度、横截面积、材料有关。
在材料、横截面积相同时,导体越长,电阻越 。
在材料、长度相同时,导体的横截面积越大,电阻越 。
在长度、横截面积相同时,导体的材料不同,电阻 。
电阻是导体本身的一种性质。一段导体不论是否接入电路,都有电阻,且电阻大小不变。 它的大小取决于导体的材料、长度、横截面积,还受 影响。
实验结论
大
小
不同
温度
ρ表示电阻率;
结论:对大多数导体来说,温度越高,电阻越 。
大
如图所示, ???????? 和 ???????? 是由不同材料制成的长度相同、横截面积不
同的两段导体,将它们串联后接入电路中,下列说法正确的是( )
?
D
A. ???????? 段电阻大,通过的电流小
B. ???????? 段电阻小,通过的电流小
C. ???????? 段电阻一定大,通过的电流与 ???????? 段相等
D. ???????? 段电阻可能大,通过的电流与 ???????? 段相等
?
导体的长为1米、横截面积为1毫米2的不同材料的金属丝在20 ℃时的电阻值
{5C22544A-7EE6-4342-B048-85BDC9FD1C3A}材料
电阻值 (欧)
银
0.016
铜
0.017
铝
0.027
钨
0.053
铁
0.099
锡
0.110
镀铬合金
1.100
小资料
生活实际应用
通常情况下用铜、铝做导线。
铝质导线
镀银音响线
铜质导线
高压输电线用横截面积较大的铝线进行输送电能的。
如图所示,多芯线是高压输电常用的导线,
它是由多根细导线____联组成的,相当于增加
了导线的__________。材料、长度相同的多芯
并
横截面积
小于
线的电阻______(填“大于”“小于”或“等于”)其中每一根细导线的电
阻。
导电性能增强
导电性能减弱
导体
绝缘体
半导体
高压线的绝缘子用陶瓷材料。
一些材料的导电能力和绝缘能力
绝缘能力增强
导体和绝缘体之间没有绝对的界限。
铜、铝、橡胶、陶瓷都是良好的电工材料。
介于中间的锗、硅是常用的半导体材料。
小资料
1. 半导体
导电能力介于导体和绝缘体之间的叫做半导体。常见物质材料为:锗、硅等。 利用半导体材料制成的二极管、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。
没有半导体就没有我们今天的现代化生活。
科 学 世 界
B
A
电流表
1. 如图所示,将不同导体接到电路A、B之间时,闭合开关,可通过观察、比较_____________________来判断不同导体电阻的大小;若两个导体的电阻差异不大,则可以在电路中串联一个________作进一步的判断。
小灯泡的亮暗程度
2. 有两条粗细相同、材料相同的导线,甲长20cm,乙长1.3m,哪条导线电阻大,为什么?
3.有两条长短相同、材料相同的导线,甲的横截面积为0.4cm2,乙的横截面积为2mm2,哪条导线电阻大,为什么?
4.“铜导线比铁导线的电阻小。”这种说法对吗?应该怎么说?
乙。因为甲乙粗细相同、材料相同,乙比甲长。
乙。因为甲乙长短相同、材料相同,乙比甲细。
不对。应该说:长度相同、粗细相同的铜导线的电阻比铁导线的电阻小。
换算关系:1 kΩ = 103 Ω 1MΩ =103 kΩ
电阻:把导体对电流的阻碍作用叫电阻。用字母 R 表示。
国际单位:欧姆,简称欧,符号Ω。
常用单位:千欧(kΩ)、兆欧(MΩ)
符号:
导体的电阻与导体的长度、横截面积、材料有关。
在材料、横截面积相同时,导体越长,电阻越大。
在材料、长度相同时,导体的横截面积越大,电阻越小。
在长度、横截面积相同时,导体的材料不同,电阻不同。
单位:
电阻
影响因素
电阻
1.关于导体的电阻,下列说法中正确的是( @18@ )
A.导体导电说明它对电流没有任何阻碍作用
B.导体的电阻越大,说明它对电流的阻碍作用越小
C.相同条件下,铜导线比铁导线的导电性能好,说明导体的电阻与材料有关
D.导体的电阻由它两端的电压和通过的电流决定
C
2.下列说法正确的是( @19@ )
A.通过导体的电流为零,导体的电阻也为零
B.通过导体的电流越大,导体的电阻一定越小
C.导体两端的电压为零,导体的电阻也为零
D.导体的电阻是导体本身的一种性质
D
3.如果在粗细和长度相同的铜丝、铁丝、镍铬合金丝中选择做电学实验连接电路用的导线,最好选用( @20@ )
A.铜丝 B.铁丝 C.镍铬合金丝 D.三种材料都一样
A
4.长 10?m 、电阻均为 10Ω 的两根铜导线,接成长为 20?m 的导线,接长后的导线电阻为( @21@ )
A. 10Ω B. 20Ω C. 5Ω D. 40Ω
?
B
5.给你两根长度相同但横截面积不同的镍铬合金线、一个电源、一只电流表、一个开关、若干根导线,现需要研究的课题有:①导体的电阻跟它的横截面积的关系;②导体的电阻跟它的长度的关系;③导体的电阻跟它的材料的关系。由上述实验器材可以完成的研究课题是( @22@ )
A.只有① B.只有② C.①② D.①②③
C
6.完成下列单位换算。
(1) 0.07?MΩ= _____ kΩ= __________ Ω 。
?
????????
?
????×????????????
?
(2) 90Ω= _______ kΩ= ___________ MΩ 。
?
????.????????
?
????×?????????????