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第3节 物质的导电性与电阻(第2课时)
考试这样考
题型一 影响电阻大小的因素
角度1:影响电阻大小因素的猜想
1.如图所示,自由电子在金属导体中的定向移动,跟水在塞满石头的水管中的流动类似,会
受到阻力。下面是几位同学根据“水管--石头模型”的理解和对决定电阻大小因素的猜
想,下列说法中错误的是( )
A.粗细相同的水管,管子长,阻力大,猜想导体越长,它的电阻可
能越大
B.长度相同的水管,管子粗,阻力大,猜想导体越粗,它的电阻可
能越大
C.同学们在猜想过程中利用了类比的研究方法
D.“水管--石头模型”利用了物理中的建立模型法
角度2:探究长度、粗细和材料影响电阻的实验设计
2.如图所示是探究影响导体电阻大小因素的实验装置(导线的数量及连接可改变),演示板
上的金属丝长短粗细都相同,A、B和C都是镍铬丝、D是铜丝、E
是铁丝,下列说法正确的是( )
A.实验中,电流表示数越大说明电阻越大
B.该装置无法研究电阻与导体横截面积的关系
C.在图示情况下,将B接线柱处导线改接在C处,电流表示数将
变大
D.在图示情况下,连接B、C接线柱,电流表示数将变大
角度3:温度影响导体电阻的影响
3.研究导体的电阻与温度的关系的实验如图所示,当用酒精灯缓慢地
对线圈加热时,将观察到电流表的示数 (选填“变大”或
“变 小”),这表明导体电阻 (选填“变大”、“变小”),
这个实验证明了导体的电阻还跟 有关系,对大多数的导体
而言,温度越 , 其电阻值越大。
题型二 学科综合
4.在“探究影响导体电阻大小的因素”实验中,小明设计了如图所示的电路。
(1)在连接电路时发现,还缺少一个元件,他应该在电路中再接
入的元件是 。
(2)为粗略判断a、b两点间导体电阻的大小,可观察
。
(3)另有甲、乙两位同学分别对小明的电路作了如下的改进(如图所示):甲把灯泡更换
为电流表;乙在原电路中串联接入电流表。你认为____同学的改进更好一些,理由
是 。
题型四 拓展创新
5.有些汽车前挡风玻璃上的刮水器能够随着雨量的大小,刮水的速度会相应地发生变化,雨
停后,刮水器自动停止工作,小华查阅了相关资料后,自制了如图(甲)所示的,(以
下简称检测网)并设计了如图(乙)所示的模拟电路进行探究。
(1)小华按照设计的电路图连接电路,检测网未放入水中,电流表无示数,再将检测网
放入雨水中,电流表有示数,表明雨水是 (选填“导体”或“绝缘体”)。
(2)某同学将高为3h检测金属网竖立在容器中,设计如图乙所示电路探究“检测金属
网在电路工作中作用”。将ab接入图乙电路时电流表无示数,向容器中逐渐加入
雨水,记录检测网浸入雨水中的深度与电流表的示数,实验数据记录在如表中:
检测网浸入雨水中的深度H h 2h 3h
电流表的示数I/A 0.16 0.25 0.32
分析数据可知,金属网浸入雨水中的深度越深,电流表的示数越大。这说明a、b间
接入电路的电阻在 (选填“变大”或“变小”),我们知道,影响导体电阻的大
小的因素有:导体的材料、长度和和橫截面积,由此可知:a、b间接入电路的电阻变化
是由导体的 变化引起的。
(3)小华设计的电路在无雨水时,电动机不能转动,可是这样无法实现无雨时的车窗清
洗,若要解决此问题,可在图乙电路中加装一个开关,请说明连接方法: 。
能力提升训练
1.给你两根长度相同、横截面积不同、材质均匀的镍铬合金线,一组电源、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( )
A.只有① B.只有② C.①② D.①②③
2.如图所示的四个电路中,已知定值电阻R1和R2的阻值大小关系为R1>R2。在这四个电路中,电路的等效电阻最小的是( )
A. B. C. D.
参考答案
考试这样考
1.B 2.B
3.变大 变小 温度 高
4.(1)开关 (2)灯泡亮度 (3)乙 电路中串联一个电流表从而可根据电流大小定量判断电阻的大小,而且保留了灯泡,起到保护电流表的作用
5.(1)导体 (2)变小 横截面积 (3)ab间接入一开关并与检测器并联
能力提升训练
1.C 2.D
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第3节 物质的导电性与电阻
(第2课时)
浙教版 八年级上
教材解析
【核心概念】
【学习内容与要求】
本节课通过猜想、实验设计、验证、结论等环节,探究了影响导体电阻大小的因素激发学生的学习兴趣,让学生感受到科学课堂的魅力。
3.物质的运动与相互作用
3.2 电磁相互作用
通过实验了解决定电阻大小的因素。
创设情境
我们知道,各种材料的导电能力并不相同:
待测物体
AB间接入金属片、铅笔芯(碳棒)、硬币等不同材料,灯亮度和电流大小不同。
导体的导电能力与材料有关。
那么,除了材料因素会影响电阻大小以外,还有哪些因素会影响电阻大小呢?
探究实践
我们可以这样来猜想 :
行车于宽阔的道路,阻碍作用小
电流在粗的导线中流动,阻碍作用小
①导体的粗细可能会影响电阻大小
行车于长度大的道路中,阻碍道路的因素会多一些,阻碍作用大
电流在长度较大的导线中流动,阻碍作用大
②导体的长度可能会影响电阻大小
我们可以通过控制变量法来逐个研究影响电阻的因素。
丙方案最合理
探究实践
请设计比较电阻大小的电路图。
甲
乙
丙
只根据亮度判断,不准确。
只根据电流大小判断,准确但电流表可能损坏。
根据灯亮度或电流大小判断,既准确又保护电路。
探究实践
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 灯的亮暗 电流示数 电阻的大小
材料 长度 粗细
探究实践
给你以下器材如何进行验证导体电阻与长度、粗细、材料的关系
探究实践
探究电阻与导线长度的关系:
主要变量是 ,要控制不变的因素是 。
长度
材料、粗细
相同材料和粗细时,导线越长,电阻越大 。
结论:
选择镍铬线2和3分别接入电路,记录电流大小。
探究实践
探究电阻与导线粗细的关系:
主要变量是 ,要控制不变的因素是 。
粗细
材料、长度
相同材料和长度时,导线横截面积越大(越粗),电阻越 小。
结论:
选择镍铬线2和4分别接入电路,记录电流大小。
探究实践
探究电阻与导线材料的关系:
主要变量是 ,要控制不变的因素是 。
材料
粗细、长度
相同长度和粗细时,不同材料的电阻不同。
结论:
选择锰铜线1和镍铬线2分别接入电路,记录电流大小。
探究实践
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?
如果用电阻极小的铜线做实验,前后两次实验的电流改变不明显。用电阻较大的镍铬合金线做实验,前后两次实验的电流改变明显。
思考与讨论:
与密度、比热、导热性等特性一样,导电能力的强弱也是物质的一种特性,即每一种物质的导电能力是不相同的。
探究实践
人们常用电阻小而价格实惠的铜或铝来制作导线。电木和橡胶的电阻很大,可用作绝缘材料。
探究实践
科学研究还表明,导体的电阻与温度有关。
金属导体的电阻会随温度的升高而增大。
超导现象:当温度降低到一定程度时,某些材料电阻消失。
超导体:能发生超导现象的物体。
探究实践
思考与讨论:
图4-30实验可说明玻璃的电阻与温度有什么关系?
玻璃的电阻随温度的升高而减小。
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。
一般来说,人体电阻的平均值是1000~2000欧。
人体是导体,也有电阻:
表一 表二 测量者: 小李 干燥时 沾水潮湿时 测量者: 小张 干燥时 沾水潮湿时
电阻 (千欧) 电阻 (千欧) 电阻 (千欧) 电阻
(千欧)
手与脚之间 3 1 手与脚之间 5 2
头与脚之间 600 5 头与脚之间 680 8.2
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。
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查,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
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
迁移应用
3.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
迁移应用
4.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
A B
A B
C D
A
迁移应用
板书设计
电阻是物质的一种特性。
电阻
导体的
长度
导体的
粗细
导体的
材料
导体的
温度
第3节 物质的导电性与电阻(第2课时)
谢谢
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