11.7 探究——影响导体电阻大小的因素 学案 2023-2024学年物理北师大版九年级全一册

七 探究——影响导体电阻大小的因素
素养目标
1.经历:电阻的大小与导体的长度、横截面积等因素的关系的探究过程。
2.在探究决定电阻大小的因素的过程中,体验用控制变量法来研究物理问题。
3.记住影响导体电阻大小的因素。
学法指导
1.预习时对本节内容相关知识有复习准备。如电流、电压的相关知识等。
2.预习时要把实验的原理、方法弄清楚,为实验做好准备。在实验时,要做好分工,为求每个小组成员都分担一部分工作。
3.在探究实验中要会运用控制变量法。
【预习导学】
知识点1常温下导体的电阻
(一)问题与猜想
1. 通过课本的问题,你猜想常温下影响导体电阻大小的因素是 。
(二)制订计划
2.实验中比较电阻大小的方法是什么
在相同电压下,通过导体的电流 ,说明导体的电阻 。
3.因为导体电阻的大小可能与几个因素有关,当我们研究其中的一个因素对它的影响时,其他的几个因素应该 ,这种研究问题的方法是 。
(三)实验计划
(1)根据实验需要画出 ,确定需要的 。
(2)要验证导体的电阻跟材料的关系,应该选 、 一样, 不一样的导线接入电路中进行实验。
(3)要验证导体的电阻跟长度的关系,应该选 、 一样, 不一样的导线接入电路中进行实验。
(4)要验证导体的电阻跟粗细的关系,应该选 、 一样, 不一样的导线接入电路中进行实验。
(5)通过记录的实验现象,得出结论。
(6)实验电路图如图所示。
(7)实验器材:电源、电流表、 。
(8)实验注意事项:①连接电路时,开关应 ;实验前应检查 是否正确,再闭合 ,避免 。②电流表选择合适的 。
(四)收集证据
请设计数据记录表格:
　　(五)分析与结论
(1)将两根粗细相同、长度不同的镍铬合金丝分别接入同一个电路中,观察并比较电流表的示数,你有什么发现 能得出什么结论
①现象:当接入较短的镍铬合金丝时电流表示数较 ,说明电路中的电流较 ;当接入较长的镍铬合金丝时电流表示数较 ,说明电路中的电流较 ;
②结论:粗细相同的镍铬合金线, 的电阻较小, 的电阻较大。说明导体的电阻大小跟导体的 有关。
(2)将两根长度相同、粗细不同的镍铬合金丝分别接入同一个电路中,观察并比较电流表的示数,你有什么发现 能得出什么结论
①现象:当接入较粗的镍铬合金丝时电流表示数较 ,说明电路中的电流较 ;当接入较细的镍铬合金丝时电流表示数较 ,说明电路中的电流较 ;
②结论:长度相同的镍铬合金线, 的电阻较小, 的电阻较大。说明导体的电阻大小跟导体的 有关。
(3)将两根长度、粗细相同的镍铬合金丝与锰铜合金丝分别接入同一电路中,观察并比较电流表的示数,你有什么发现 能得出什么结论
①现象:当接入锰铜合金丝时,电流表示数 ,说明电路中电流 。
②结论:长度、粗细相同的镍铬合金丝和锰铜合金丝, 电阻较大, 电阻较小,说明导体电阻的大小跟导体的 有关。
4.结论:导体电阻与导体的 、 和 有关。
【答案】知识点一
1.导体的材料、长度和横截面积
2.越小　越大
3.相同　控制变量法
(1)电路图　器材
(2)长度　粗细　材料
(3)材料　粗细　长度
(4)材料　长度　粗细
(6)
(7)长为L、横截面积为S的镍铬合金丝A、长度为L、横截面积为S的镍铬合金丝B、长为L、横截面积为2S的镍铬合金丝C、长为L、横截面积为S的锰铜合金丝D、开关,导线若干。
(8)断开　电路连接　开关　短路　量程
序号 导线编号 材料 长度 横截面积 电流表 示数
1 A 镍铬 合金 L S
2 B 镍铬 合金 L S
3 C 镍铬 合金 L 2S
4 D 锰铜 合金 L S
(1)①大　大　小　小
②较短　较长　长度
(2)大　大　小　小
②较粗　较细　横截面积(或粗细)
(3)①较大　较大
②镍铬合金丝　锰铜合金丝　材料
4.材料　长度　横截面积
知识点2导体的电阻受温度的影响
5.实验表明:导体的电阻大小与它的温度有关,金属导体的电阻通常随温度的升高而 。
6.当温度降低到某一温度时,物质的电阻变为零,这种现象叫 。
【答案】知识点二
5.增大
6.超导现象
【合作探究】
任务驱动1探究导体电阻大小的决定因素
1.小芳同学在“探究决定导体电阻大小的因素”时,做出了如下猜想:
猜想①:在温度不变时,导体的电阻与导体的材料有关;
猜想②:在温度不变时,导体的电阻与导体的长度有关;
猜想③:在温度不变时,导体的电阻与导体的横截面积有关。
供她选择的导体如下表所示:
序号 材料 长度/m 横截面积/mm2
A 镍铬合金 0.8 0.5
B 锰铜合金 0.8 1
C 锰铜合金 0.8 0.5
D 锰铜合金 1.2 0.5
她画出了实验电路图,并按要求正确地连接了电路。请完成下列填空(只填序号)。
(1)要验证猜想①,小芳同学应选择的两段导体是 和 。
(2)要验证猜想②,小芳同学应选择的两段导体是 和 。
(3)要验证猜想③,小芳同学应选择的两段导体是 和 。
(4)在探究决定电阻大小的因素实验中,运用的科学研究方法是 。
(5)在实验中,除了通过电流表示数的大小来反映导体的电阻大小外,还可以把电流表换成 ,通过观察 来反映导体电阻的大小。
【答案】任务驱动一
1.(1)A　C
(2)C　D
(3)B　C
(4)控制变量法
(5)小灯泡　小灯泡的亮度
任务驱动2探究温度对导体电阻的影响
2.通过实验我们知道金属导体的电阻随着温度的升高而增大,非金属导体的电阻与温度有什么关系呢 小刚为了研究这个问题,选用不同型号的铅笔芯进行了如下实验:
步骤一:将H型铅笔芯接入电路,闭合开关,测量并记录通过它的电流;
步骤二:用酒精灯给铅笔芯加热,每隔20 s测量并记录通过它的电流;
步骤三:分别将HB型、2B型铅笔芯接入电路,重复以上实验过程。
下表是记录的实验数据:
时间/s 电流/A 类型 0 20 40 60
H 0.15 0.17 0.19 0.22
HB 0.25 0.27 0.29 0.30
2B 0.32 0.34 0.36 0.38
(1)实验中,他们是通过 的变化来判断铅笔芯电阻的改变的。
(2)分析表中数据可得铅笔芯的电阻与温度的关系是
。
【答案】任务驱动二
2.
时间/s 电流/A 类型 0 20 40 60
H 0.15 0.17 0.19 0.22
HB 0.25 0.27 0.29 0.30
2B 0.32 0.34 0.36 0.38
(1)电流表示数
(2)不同型号铅笔芯的电阻随温度的升高而减小
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