(共22张PPT)
第十一章 简单电路
第7节 探究——影响导体电阻大小的因素
导线多是用铜做的,特别重要的电器设备的导线还要用昂贵的银来做。铁也是导体,且便宜为什么不用铁来做导线呢?
铜
银
铁
新知引入
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、长度有关
2.了解导体的电阻受温度的影响以及超导的特点
学习目标
提出问题:
猜想:电阻可能跟导体的材料有关;还可能与导体的横截面积、长短有关;也许与温度有关。
路越窄,车越难行——导体越细,电阻会不会越大?
路有泥泞路、普通路、高速路——导体有铁、铜、铝、银,阻碍作用会不会相同?
常温下电阻大小与哪些因素有关?
道路越长,人越走越累——导体越长,阻碍作用会不会越大?
学习目标
一、常温下导体下的电阻
利用控制变量法去研究每一个因素对电阻大小的影响。
进行实验:
1. 在实验中采用什么方法去研究?
2. 在实验中怎样探知电阻的大小?
用电流表测量通过导体电流的大小进行比较,同时保持电路的电压不变。
实验电路图
在本研究中应该控制导体的______和______不变,研究当导体的长度发生变化时,导体电阻的变化情况。
长度
材料
1.探究电阻的大小与横截面积的关系
结论: 当导体的材料、长度相同时,横截面积越大,电阻越小。
材料 镍铬合金丝
长度(m) 相 同
横截面积(mm2) 0.5 1
电流
电阻
大
大
小
小
在本研究中应该控制导体的______和___________不变,研究当导体的长度发生变化时,导体电阻的变化情况。
材料
横截面积
2.探究电阻的大小与导体长度的关系
结论:当导体的材料、横截面积相同时,长度越长,电阻越大。
材料 镍铬合金丝
长度(m) 1 0.5
横截面积(mm2) 相 同
电流
电阻
大
大
小
小
在本研究中应该控制导体的______和__________不变,研究当导体的材料发生变化时,导体电阻的变化情况。
长度
横截面积
3.探究电阻的大小与导体材料是否有关
结论: 当导体的横截面积、长度相同时, 电阻的大小与材料有关。
材料 锰铜镍铬合金丝 镍铬镍铬合金丝
长度(m) 相 同
横截面积(mm2) 相 同
电流
电阻
大
大
小
小
实验结论
1.导体的电阻是导体本身的一种性质,它的大小与导体的材料、长度、横截面积有关。
2.在材料、横截面积相同的情况下,导体的电阻跟长度有关,长度越长,电阻越大。
3.在材料、长度相同的情况下,导体的电阻跟横截面积有关,横截面积越大,电阻越小。
4.在长度、横截面积相同的情况下,导体的电阻跟材料有关。
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?
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。
二、导体电阻受到温度的影响
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
视频演示
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
探究——影响导体
电阻大小的因素
探究方法
控制变量法
影响因素
长度、材料、横截面积、温度
超导体
当温度降低到某一温度时,物质的电阻变为零
课堂总结
1.关于导线电阻的大小,下列说法中正确的是(温度对电阻的影响可以不计) ( )
A.横截面积越大的导线,电阻越小
B.横截面积相同的导线,长导线的电阻大
C.长度相同的导线,细导线的电阻大
D.同种材料制成的长短相同的导线,粗导线的电阻小
D
课堂练习
2.如图所示是研究导体的电阻大小是否与导体材料有关的电路,其中除了AB、CD导线的长度相同外,还应满足的条件是( )
A.横截面积不同,材料不同
B.横截面积相同,材料不同
C.横截面积不同,材料相同
D.横截面积相同,材料相同
B
3.用同种材料制成的粗细均匀的某段金属导体,对于其电阻大小下列说法正确的是( )
A.当导体两端电压和通过导体的电流为零时,导体的电阻为零
B.当导体被均匀拉长至原来的二倍时,它的电阻减小为原来的一半
C.电阻是导体本身的一种性质,所以温度不论如何变化,它的电阻也不可能为零
D.电阻是导体本身的一种性质,与电压和电流无关
D