第3节 物质的导电性与电阻 2课时(课件 16+20张ppt)

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名称 第3节 物质的导电性与电阻 2课时(课件 16+20张ppt)
格式 zip
文件大小 18.6MB
资源类型 教案
版本资源 浙教版
科目 科学
更新时间 2023-12-04 15:45:41

文档简介

(共20张PPT)
内容要求
①通过实验了解决定电阻大小的因素,
②了解半导体和超导体及其应用对科学、技术发展的作用。
学业要求
能用控制变量的方法探究电阻大小相关影响因素
探究
第3节 物质的导电性与电阻
我们为什么用金属铜做导线,而用塑料或橡胶做金属导线的外套呢?
为什么不能用湿手去操作开关呢?
一、物质的导电能力
不同的物质具有_______的导电能力。
哪些物质容易导电?
哪些物质不容易导电?
我们可以用什么方法辨别呢?
不同
有硬币、塑料直尺、玻璃片、铅笔芯(碳棒)、食盐水、粉笔、纯净水等物品,试设计实验方案来检测哪些物质容易导电,哪些不容易导电。
1.设计一个实验方案,并在右框中画出方案的电路图。
2.与同学交流实验方案,并改进自己的方案。
3.实验检测,并将待测物质归类为易导电物质和不易导电物质。
4.结果记录 :易导电物质有________________________;
不易导电物质有________________________ 。
____________的物质叫做_______。
金属、石墨(碳)、 人体、大地、盐类的水溶液等都是_______。
____________的物质叫做_________。
橡胶、玻璃、瓷、塑料、干木材、油和干燥的空气等都是_________。
纯净的水是__________的,但由于自然界的水中______大量其他物质,因此生活中所用的水一般是能_______的。
容易导电
导体
1、导体
2、绝缘体
不容易导电
绝缘体
导体
绝缘体
不导电
溶有
导电
导体和绝缘体并不是______的,有些绝缘体在___________时会变成_______。
例如,玻璃在通常情况下是__________,但被烧红时会______,图 4-30 中的发光二极管在电路畅通后______了。
绝对
条件改变
导体
绝缘体
导电
发光
图4-30 烧红的玻璃能导电
导体的表面被______或______后,导电能力会______,甚至_________。
因此,电路的关键部位必须采取_________措施。
例如,人造卫星电路的接触点表面一般都会镀上____,以防止_______,确保电路导电的可靠性。
氧化
腐蚀
下降
不导电
防腐蚀

腐蚀
在家庭电路中,所有导线都是用塑料和橡胶等材料包裹着,这是为什么?
导电能力介于_______与_________之间的一类物质叫做_________。
常见的半导体材料是______和______ 。
半导体主要用于电子工业、信息通信系统、光伏发电、智能电网等多个领域。
3、半导体
导体
绝缘体
半导体


图4-31 笔记本电脑芯片上集中了
20亿个以上的半导体元件
而分子由______构成,
金属是_________。
那么,金属为什么能导电呢?
我们知道物质是由______构成的,
电子带_______,原子核带_______ 。
良导体
分子
原子
原子又是由________和绕核高速运动的______构成的。
原子核
电子
负电
正电
金属内部原子核的位置是相对_______的,但存在着大量可自由移动的_______ 。
自由电子能从一个地方_______到另一个地方,如图 4-32 所示,所以金属能_______。
而在绝缘体中,几乎_______能_______ _______的_______ ,因此_______ _______。
固定
电子
移动
导电
没有
自由
移动
电子
不能
导电
用金属导电的原理,你能否解释玻璃烧红后能导电的原因?
二、电阻
为了描述物体___________的______,我们引入______的概念。
电阻表示导体对电流的_______作用。
导体对电流的阻碍能力越_____,其电阻值就越_____。
绝缘体的电阻非常_____,电流________通过 ;
导体的电阻非常_____,电流很_______通过。
导电能力
强弱
电阻
阻碍



不容易

容易
电阻用字母 ____ 表示。
它的单位是______,简称____,符号是 ____(希腊字母, 读作 omega)。
比欧姆大的单位是________(_____)和_______(_____)。
1 兆欧(MΩ)=______ 千欧(kΩ)
1 千欧(kΩ)=______ 欧(Ω)
R
欧姆

Ω
千欧


兆欧
10
10
小结:
一、物质的导电能力
____________的物质叫做_______。
容易导电
导体
1、导体
____________的物质叫做_________。
2、绝缘体
不容易导电
绝缘体
导电能力介于_______与_________之间的一类物质叫做_________。
3、半导体
导体
绝缘体
半导体
金属内部原子核的位置是相对_______的,但存在着大量可自由移动的_______ 。
自由电子能从一个地方_______到另一个地方,所以金属能_______。
而在绝缘体中,几乎_______能_______ _______的_______ ,因此_______ _______。
固定
电子
移动
导电
没有
自由
移动
电子
导电
不能
二、电阻
电阻表示导体对电流的_______作用。
阻碍
电阻用字母 ____ 表示。
它的单位是______,简称____,符号是 ____。
R
欧姆

Ω
1 兆欧(MΩ)=______ 千欧(kΩ)
1 千欧(kΩ)=______ 欧(Ω)
10
10
1、如图所示,电池因长度太短不能接触电池盒两端金属片,无法对外供电。此时,只需在空隙处塞入一些填充物便能解决问題。该填充物可以是( )
A、锡箔纸 B、干纸巾 C、塑料块 D、橡皮擦
A
2、到校了,早读和第一节课后,物理老师登场啦!老师先出了一道辨别导体和绝缘体的题目,下列物品常温下属于导体的是( )
A、玻璃板 B、陶瓷碗 C、橡胶鞋 D、金属勺
D
3、在通常情况下,下列物体属于绝缘体的是( )
A、铁丝 B、人体 C、铜线 D、塑料尺
D
4、电池作为一种可移动电源,生活中应用十分广泛。常见的电池有干电池、锂电池、太阳能电池等。目前,硅是制作太阳能电池的主要材料之一,硅是一种( )
A、导体 B、绝缘体 C、半导体 D、超导体
C(共16张PPT)
内容要求
①通过实验了解决定电阻大小的因素,
②了解半导体和超导体及其应用对科学、技术发展的作用。
学业要求
能用控制变量的方法探究电阻大小相关影响因素
探究
第3节 物质的导电性与电阻
我们知道,各种材料的导电能力并不相同,所以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?
我们可以这样来猜想 :
①导体的粗细可能会影响电阻大小,电流在粗的导线中流动相当于行车于宽阔的道路,阻碍作用小 ;
影响导体电阻大小的因素
②导体的长度可能会影响电阻大小,电流在长度较大的导线中流动相当于行车于长度大的道路中,阻碍道路的因素会更多一些。
我们可以通过控制变量法来逐个研究影响电阻的因素。依据控制变量法研究导体电阻与某一因素的关系时,要控制其他因素都不变。
1.探究电阻与导线长度的关系。
这个探究中,主要变量是__________,要控制不变的因素是__________ 。
用电阻相对容易测量的镍铬合金线作为被测导线,用图 4-33 所示的电路比较不同长度的导线的电阻大小。
探究结果表明 :导线越长,电阻越__________ 。
影响导体电阻大小的因素
待测导线
图4-33 比较电阻大小的电路图
2.探究电阻与导线粗细的关系。这个探究中,主要变量是__________ ,要控制不变的因素是__________ 。
按照图 4-33 的电路图,用长度和材料相同而粗细不同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 __________。
影响导体电阻大小的因素
待测导线
图4-33 比较电阻大小的电路图
3.用同样的方法研究导体电阻与材料的关系,其结果表明 :不同的材料,导电能力的强弱是不相同的。
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?
上述研究可知 :导体的电阻大小与导体的_______ 、 ___________ ( ______ )和_______有关。
用同种材料的导线,导线越____,电阻越____ ;
长度
横截面积
材料
粗细
导线越____ ,电阻也越____ 。




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______,即每一种物质的导电能力是_________的。
表 4-3 长 1米、横截面积 1毫米 的几种材料的电阻(20℃时)
不相同
特性
在相同条件下,银、铜、铝的电阻很____,而镍铬合金的电阻较_____。


因此,人们常用电阻小而价格实惠的铜或铝来制作________。电木和橡胶的电阻很大,可用作_____________。
绝缘材料
导线
科学研究还表明,导体的电阻与_______有关。
例如,金属导体的电阻会随温度的升高而_______。
温度
同时,科学家还发现,某些材料的温度________到一定程度时,电阻会突然________,这就是_____________。
降低
增大
超导现象
消失
(如水银在 -269℃时,电阻会突然消失)。
图 4-30实验可说明玻璃的电阻与温度有什么关系?
超导现象与超导体
超导现象是荷兰物理学家昂尼斯(Heike Kamerlingh Onnes ,1853~1926)于1911年发现的。当温度降低到某一值(称为转变温度)时,有些物质的电阻会变为零,科学家把这种现象称为超导现象,把能发生超导现象的物体称为超导体( superconductor )。大多数超导体的转变温度极低(如水银的转变温度为-269℃),难以应用于实际生产与生活,因此寻找高转变温度超导材料成为各国科学家努力的目标。现在科学家已经发现了转变温度高于100K(-173.15℃)的超导体。
超导现象有很广泛的应用价值。例如,用超导技术可制造磁悬浮高速列车;用超导材料制成的导线在长途输电时几乎没有电能损失;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。
如何用实验的方法来验证金属导体的电阻值与温度有关这个结论?请你设计一个方案。
一般来说,人体电阻的平均值是 ____________________。
当然,不同的人电阻是________的,同一个人在不同情况下的电阻也是________的。
当气温高或人体出汗时,人体电阻较______ ;
1000~2000 欧
不同
不同
而在气温低、空气干燥的冬季,皮肤很干燥时,人体电阻较_____。


小结:
上述研究可知 :导体的电阻大小与导体的_______ 、 ___________ ( ______ )和_______有关。
用同种材料的导线,导线越____,电阻越____ ;
长度
横截面积
材料
粗细
导线越____ ,电阻也越____ 。




科学研究还表明,导体的电阻与_______有关。
例如,金属导体的电阻会随温度的升高而_______。
温度
同时,科学家还发现,某些材料的温度________到一定程度时,电阻会突然________,这就是_____________。
降低
增大
超导现象
消失
1、影响导体电阻大小的因素主要有:①导体长度 ②导体粗细 ③导体材料。兴趣小组同学选择右图装置进行了探究实验。其中黑点表示接线柱的位置。利用该装置可探究的因素有( )
A、只有①②
B、只有②③
C、只有①③
D、①②③
D
2、小明用如图所示的电路研究电阻与材料的关系,在A、B间分别接入锰铜合金线与镍格合金线,这两根合金线应该( )
A、长度相同、横截面积不同 B、长度相同、横截面积相同
C、长度不同、横截面积相同 D、长度不同、模截面积不同
B