11.7探究——影响导体电阻大小的因素课件(共35张PPT)2023-2024学年度北师大版物理九年级全册

(共35张PPT)
第7节 探究——影响导体电
阻大小的因素
材料 电阻R/Ω 材料 电阻R/Ω
银 0.016 铜 0.017
铝 0.027 铁 0.096
镍铬合金 1.09-1.12 橡胶 107-1010
长1m，横截面积1mm2的材料在20℃下电阻大小
电阻的大小意味着什么呢？
思考
电阻的大小与哪些因素有关呢？
新课引入
导线多是用铜做的，特别重要的电器设备还要用昂贵的银做导线。
铁也是导体，既多又便宜，想想看，为什么不用铁来做导线呢？
铁
铜
银
约六百万元/吨
约四万五千元/吨
约三千元/吨
1.通过实验探究，知道导体电阻的大小与导体的材料、横截面积、长度及温度有关
2.能够运用转换法、控制变量法设计、探究影响电阻大小的因素
3.了解导体电阻受温度的影响、超导的特点以及超导对人类生活和社会发展可能带来的影响
难点
重点
学习目标
一、常温下导体的电阻
新知学习
猜想也要有一定的根据。
类比是进行猜想常用的思维方法。
探究影响电阻大小的因素
实 验 1
1.提出问题：　　
金属导体有电阻，电阻的大小可能和哪些因素有关？
2.猜想与假设：　　
柏油路和泥泞的路，你如何选择？
想一想 比一比
其实电荷在导体内的移动就像是汽车在道路上的行驶
前往郑州市，你会选哪一条路呢？
想一想 比一比
较宽的路和较窄的路，你如何选择？
想一想 比一比
柏油路、较短的路、宽阔的路
在刚刚的三个问题中，我们的选择是：
（材料）
（长度）
（宽窄）
我们可以由此猜想，影响电阻大小的因素可能有：
导体的材料
导体的长度
导体的粗细（横截面积）
灯泡的灯丝有长有短，有粗有细
我们在生活中也会见到不同特点的电阻
电阻的大小无法直接观察到，实验中是通过电流表的示数大小或小灯泡的亮暗程度来反映的，这种研究问题的方法称为转换法。
在探究的过程中，我们如何判断电阻的大小呢？
3. 制定计划：
通过刚才的猜想，影响导体电阻大小的因素有多个，我们如何研究每个因素对电阻大小的影响呢？
用“控制变量法”研究电阻跟所猜想的因素之间的关系
探究电阻大小与材料的关系：
控制变量
控制：_____________、__________不变
改变：_____________
导体材料
横截面积
导体的长度
探究电阻大小与导体粗细的关系：
探究电阻大小与导体长度的关系：
控制：___________、___________不变
改变：_____________
导体材料
横截面积
导体的长度
控制：__________、____________不变
改变：_____________
导体材料
导体的长度
横截面积
控制变量
（1）研究电阻与导体材料的关系，选择1、2导线接入电路
实验数据表格：　　
结论：导体的电阻与材料有关
接入电路的导体 电流表示数/A 小灯泡的亮暗 接入导体电阻的大小
长度、粗细相同 1锰铜
2镍铬
4. 收集证据:
（2）研究电阻与导体长度的关系，选择2、3导线接入电路
实验数据表格：　　
结论：材料、横截面积相同，导体越长，电阻越大
接入电路的导体 电流表示数/A 小灯泡的亮暗 接入导体电阻的大小
材料、粗细相同 2镍铬
3镍铬
（3）研究电阻与导体横截面积的关系，选择2、4导线接入电路
实验数据表格：　　
结论：材料、长度相同，导体的横截面积越大，电阻越小
接入电路的导体 电流表示数/A 小灯泡的亮暗 接入导体电阻的大小
材料、长度相同 2镍铬
4镍铬
实验视频：探究影响导体电阻大小的因素
1.在材料、粗细相同的情况下，导体越长，电阻越大；
2.在材料、长度相同的情况下，导体横截面积越大，电阻越小
3.在长度、粗细相同的情况下，不同材料导体的电阻大小一般不同
电阻的大小与导体的长度、横截面积（粗细）和材料的种类有关。电阻是导体本身的一种性质
5. 分析与结论:
温馨提示
当一个导体的材料、长度和横截面积大小一定时，导体的电阻则总是存在的，这与它是否接入电路无关，即导体中没有电流时它的电阻也是存在的，只是这时导体对电流的阻碍作用没有表现出来。
1.在温度相同的情况下，有甲、乙两根粗细相同的铜导线，甲导线长0.4m，乙导线长20cm。哪根导线的电阻大
因为甲导线比乙导线长，所以甲导线的电阻大
2.在温度相同的情况下，有A、B两根长度相同的铜导线，A的横截面积是6mm2，B的横截面积是4mm 。哪根导线的电阻大
因为A导线的横截面积比B导线的横截面积大，所以A导线的电阻小于B导线的电阻
针对训练
3.把一根粗细均匀的细铁丝对折起来，形成一根新的导线，那么与对折前相比电阻将如何变化？
长度减半，横截面积加倍，电阻减小
4. 若将这根细铁丝剪掉一半，与原来的整根细铁丝相比，剩余部分的电阻将如何变化
长度减半，横截面积不变，电阻减小
导线对折与拉长电阻的变化：
对折：长度减小，横截面积增大，电阻减小;
拉长：长度增加，横截面积减小，电阻增大。
？
通过刚才的实验，我们知道常温下导体的电阻和它的材料、长度、横截面积有关。那么，导体的温度改变时，它的电阻会不会发生变化呢？
二、导体电阻受温度的影响
如图所示，闭合开关后，用酒精灯给日光灯灯丝加热，观察电流表的示数和小灯泡亮度的变化。
实 验 2
随着灯丝温度的升高，电流表示数逐渐变小，灯泡逐渐变暗。
灯丝的电阻随着温度的升高而增大
现象
结论
导体电阻随温度升高一定变大吗？
思考
热敏电阻温度升高，电流表示数变大，表明此热敏电阻阻值随温度升高而减小。
现象
结论
导体的电阻与温度有关
1.对大多数导体来说（比如金属），温度越高，电阻越大；
2.但也有少数导体（比如热敏电阻），电阻随温度的升高而减小
当温度降低到某一温度时，物质的电阻变为零，这种现象叫作超导现象
能够发生超导现象的物质叫做超导体。
超导现象：
物质电阻变为零的温度称为临界温度，
当外界温度低于该物质的临界温度时
该物质具有超导性。
如铝的临界温度是 -271.76℃ 。
超导磁悬浮列车
超导磁悬浮现象
影响因素
探究——影响导体电阻大小的因素
研究方法
材料
长度
横截面积
温度
转换法
控制变量法
板书
1.下列关于导体电阻的说法正确的是（ ）
A.长度长的导体，电阻一定大
B.横截面积大的导体，电阻一定小
C.导体的电阻由其两端的电压和通过的电流来决定
D.导体的电阻与导体的材料、长度和横截面积等因素有关
D
电阻是导体本身的一种性质，与其两端的电压和通过的电流无关
没有控制变量
随堂练习
2. 现代生产生活中需要各种各样的材料，下列说法正确的是（　　）
A．超导体是一种电阻超级大的材料可以用来制造
B．橡胶、铝、塑料都是很好的绝缘材料
C．用半导体材料可以制成性能优良的输电导线
D．有些半导体材料对光比较敏感，可以用来制造光敏电阻
D
超导体是在一定条件下电阻为零的材料
导体
输电线需要阻碍作用小的材料
3. 某实验小组的同学利用如图所示的实验装置图来探究影响导体电阻大小的因素．实验中分别把A、B、C、D四根合金丝接入电路，其规格如下表所示：
编号 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
(1)实验中是通过____________来比较电阻的大小，实验装置中灯泡的作用是__________．
电流表示数
保护电路
(2)选用编号为________的两根合金丝进行实验，可以用来探究导体电阻大小与长度的关系；
(3)选用编号为A、C的两根合金
丝进行实验，可以用来探究导体
电阻大小与__________的关系．
(4)选用编号为A、D的两根合金
丝进行实验，可以用来探究导体
电阻大小与______的关系．
编号 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
A、B
横截面积
材料
(5)实验中探究导体电阻大小与横截面积的关系时，发现A合金丝不能使用，在不增加其他器材的前提下，请你给出解决方案：___________
_________________________________．
(6)实验过程中，小组的小红同学发现，将一根合金丝接入电路后电路一直接通，一段时间后发现电流表的示数降低了，请你根据该现象提出一个可探究的问题：________________________________．
导体的电阻与导体的温度是否有关
将B合金丝的一半接入电路与C合金丝进行比较
编号 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
4. 在学习了电阻一节知识后，小明想探究液体导体对电流的阻碍作用．
于是选用盐水并设计了如图甲所示的电路来探究液体导电性能的影响因素，其中a、b是完全相同的两个碳棒．
(1)在连接电路时开关应______．
断开
(2)若小明想探究液体导电性能和液体浓度的关系则应该将碳棒按如图乙中______两种方式插入盐水中．若将碳棒按照图乙中2、4两种方式插入盐水中，他想要探究的问题是_________________________________.
1、2
盐水的导电性能和碳棒间距离的关系
(3)在交流时老师指出小明设计的电路中有一处不合理的地方，该不合理的地方是_____________________．
(4)为验证实验结论是否具有普遍性，应采取的做法是______________
___________________________________________________________．
换用不同的导电液体，进行多次实验(或换用不同浓度的盐水，进行多次实验)
电路中缺少保护电阻
实践与拓展
用2B铅笔画长短粗细不同的导线，把电源和二极管连成回路，由二极管亮度判断导线长短、粗细对电阻的影响