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第四章 电路探秘
浙教版八年级上册
第3节 物质的导电性与电阻(2)
---电 阻
教学目标
科学观念:理解电阻概念;知道电阻的单位及换算;了解影响
电阻大小的主要因素;
科学思维:能利用控制变量法设计实验方案来探究影响电阻大
小的因素;
探究实践:通过控制变量小实验探究影响电阻大小的因素;提
升动手动脑能力以及讨论交流、小组合作的能力;
态度责任:通过实验设计与观察,培养严谨细致、实事求是的
科学态度。
复习巩固
1、物质属于导体还是绝缘体,主要与物质内部的 有关。
2、金属导电是因为其内部存在 ;这些电荷 就会形成电流;
3、科学上规定, 为电流的方向;
4、说出几种常见的导体或绝缘体:
导体: ;
绝缘体: 。
自由电子
定向移动
自由电荷
正电荷定向移动的方向
人体、大地、金属、溶液等
塑料、橡胶、陶瓷、干木、纯净水、干燥空气等
其实,导体容易导电是因为其电阻较小,而绝缘体导电能力弱是因为其电阻很大的缘故。
新知讲解
一、电阻
1、电阻:
(1)电阻:导体对电流的阻碍作用。
(2)电阻是用来描述导电能力的强弱的;
①导体的电阻很小,电流容易通过,其导电能力很强;
②绝缘体的电阻很大,电流不容易通过,其导电能力很弱;
③半导体的电阻介于导体与绝缘体之间,故其导电能力介于导体与绝缘体之间。
新知讲解
2、电阻符号和单位:
(1)电阻的符号:I
(2)电阻的单位:欧姆(Ω)
1 千欧=103 欧 [ 1kΩ=103 Ω ]
1兆欧=103 千欧 [ 1MΩ=103 kΩ ]
1兆欧 =103千欧 =106欧 [ 1MΩ = 103KΩ =106Ω ]
(3)电阻的电路元件符号:
讨论交流
1)结合图中的电阻器,猜一猜:导体的电阻大小可能与什么因素有关?
定值电阻
线路板上的电阻
猜想1、导体的电阻大小可能与材料有关?
猜想2、导体的电阻大小可能与导体的长度有关?
猜想3、导体的电阻大小可能与导体的粗细有关?
猜想4、……
讨论交流
2)导体的电阻大小可能与多种因素有关。所以当我们要研究导体的电阻大小与其中某一因素是否有关时,我们应采用 法进行研究。
如研究导体的电阻大小是否与导体的材料有关时,应该保持导体的
不变的情况下,改变导体的 ,比较其导电能力;
研究导体的电阻大小与否与导体的长度有关时,应该保持导体的
不变的情况下,改变导体的 ,比较其导电能力;
研究导体的电阻大小与否与导体的粗细有关时,应该保持导体的
不变的情况下,改变导体的 ,比较其导电能力;
控制变量
长度、粗细等
材料
材料、粗细
长度
材料、长度
粗细
(横截面积)
讨论交流
3)若要探究导体的电阻与某一因素是否有关,除了采用控制变量法外;同时,我们还应该采用合适的方法来判断导体电阻的大小。
结合前面所学的知识,我们可以采用 法来判断导体电阻的大小,如连入电路中的导体电阻较小时,其阻碍电流的能力就会较 ,电路中的电流就会较 ,所以若在电路中串联一个 ,就能很容易判断出导体电阻的大小。
所以我们可以设计如下的电路,对导体的电阻大小进行测试。
转换
小
大
电流表
(或电灯)
A B
探究活动
探究活动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:
将b与c两根镍铬合金线分别连入电路中,
闭合开关,观察电流表指针偏转情况(或
比较灯的亮度)。
现象:接入长导线b时,电流表示数较 ,灯较 ,说明 ;
探究结果表明 :导线越长,电阻越 。
导体的长度
导体的材料、横截面积等
小
暗
电阻较大
大
镍铬合金b 镍铬合金c
电流表示数
电灯亮度
0.22A
较暗
0.34A
较亮
探究活动
探究活动2、探究电阻与导线横截面积的关系。
这个探究中,主要变量是 ,要控制不变的因素是 。
将b与d两根镍铬合金线分别连入电路中,闭合开关,观察电流表指针偏转情况(或比较灯的亮度)。
现象:接入粗导线d时,电流表示数较 ,灯较 ,说明 ;
探究结果表明 :导线越粗(横截面积越大),电阻越 。
导体的横截面积
导体的材料、长度等
大
亮
电阻较小
小
镍铬合金b 镍铬合金d
电流表示数
电灯亮度
0.22A
较暗
0.31A
暗亮
探究活动3、探究电阻与导线材料的关系。
这个探究中,主要变量是 ,要控制不变的因素是 。
将a与b两根合金线分别连入电路中,闭合开关,观察电流表指针偏转情况(或比较灯的亮度)。
现象:接入锰铜合金线a时,电流表示数较 ,灯较 ;而接入镍铬合金线b时,电流表示数较 ,灯较 ;
探究结果表明 : 。
①不同的材料,导电能力的强弱是不相同的。
②相同条件下,镍铬合金线的电阻比锰铜合金线的电阻大。
探究活动
导体的材料
导体的长度、粗细等
大
亮
小
暗
锰铜合金a 镍铬合金b
电流表示数
电灯亮度
0.22A
较暗
0.34A
较亮
视频:
影响导体电阻大小的因素研究
(点击图片播放)
新知讲解
二、影响导体电阻大小的因素:
1、比较电阻大小的方法:
①定性比较:
在同一电源下,把对照的电阻分别和同一小灯泡串联,观察比较灯泡的亮暗。灯越亮,说明导体的电阻越小。
②定量表示:
在同一电源下,用电流表测定并比较通过对照电阻的电流大小。电流表示数越大,说明导体的电阻越小。
以上方法都属于转换法。
(注:转换思维法是指在保证最终效果相同的情况下,用较为简便的事件或条件将原事件或条件代替转化来考虑问题。)
新知讲解
2、影响导体电阻大小的因素:
影响导体电阻大小的因素有导体的长度、材料和横截面积等。
(1)材料和横截面积相同时,导体越长,电阻越大;
(2)材料和长度相同时,导体横截面积越小(越细),电阻越大;
(3)长度和横截面积相同时,材料不同,其电阻大小也不同。
总之,用同种材料的导线,导线越长,电阻越大 ;导线越细,电阻也越大。
讨论交流
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?
改变电路中的电流,用电阻较大的镍铬合金线可以使改变电阻的范围较大,效果更好。
新知讲解
3、导体的电阻是导体的一种特性:
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。
所以,导体的电阻不会随电流或电压的变化而改变。
新知讲解
4、铜丝作为导线经济又实惠:
在相同条件下,银、铜、铝的电阻很小,而镍铬合金的电阻较大。因此,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。
铜导线
塑料绝缘皮
橡胶绝缘电工鞋
新知讲解
5、金属导体的电阻大小还与温度有关:
科学研究还表明,导体的电阻与温度有关。
例如,金属导体的电阻会随温度的升高而增大。
同时,科学家还发现,某些材料的温度降低到一定程度时,电阻会突然消失,这就是超导现象(如水银在 -269℃时,电阻会突然消失)。
我国大型超导导体研制能力达世界一流
讨论交流
图4-30 实验可说明玻璃的电阻与温度有什么关系?
温度越高,玻璃的电阻越小。
阅读:
新知讲解
6、人体是导体,但电阻是可以变化的:
一般来说,人体电阻的平均值是 1000~2000 欧。
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)当气温高或人体出汗时,人体电阻较小;
(2)而在气温低、空气干燥的冬季,皮肤很干燥时,人体电阻较大。
随堂练习
1、实验室里将一根粗细均匀的铜导线剪去一半,那么剩下部分与原来比较电阻将( )
A.不变 B.变大 C.变小 D.不能判定
C
随堂练习
2、下列事实中,能够说明导体的电阻跟导体的材料有关的是( )
A. 横截面积相同的镍铬合金丝,长的比短的电阻大
B. 长度相同的铜丝,细的比粗的电阻大
C. 长的锰铜丝的电阻可能比短的铜丝的电阻大
D. 长度及横截面积相同的铁丝和铜丝比较,铁丝电阻大
D
随堂练习
3、一根铜导线的电阻为R,要使电路中的电阻变为4R,以下方法可行的是( )
A. 将铜导线对折起来,接在电路中
B. 将铜导线用拉丝机拉长至原来2倍
C. 将同样长,同样粗的铝导线代替铜导线接在电路中
D. 将两根相同的铜导线连起来
B
随堂练习
4、小明用如图所示的电路探究影响金属丝电阻大小的因素。他手边除了有电路中的器材外,还有一根金属丝,则( )
A.只能探究电阻与金属丝长度的关系
B.只能探究电阻与金属丝横截面积的关系
C.电阻与金属丝长度、横截面积的关系都能探究
D.电阻与金属丝长度、横截面积的关系都不能探究
C
随堂练习
5、用如图所示电路探究“影响电阻大小的因素”实验时,下列说法正确的是( )
A.该电路中不可以用小灯泡代替电流表判断电流强弱
B.实验只需要控制导体的材料相同
C.该电路探究导体的电阻大小与导体长度有关
D.根据图中的实验可以得出导体电阻的大小与导体的材料有关
C
课堂总结
1、电阻是指导体对电流的阻碍作用;电阻越大其阻碍作用越强;
2、电阻的符号R,单位欧姆(Ω),元件符号
3、影响导体电阻大小的因素有导体的长度、材料和横截面积,金属导体的电阻还与温度等因素有关。
4、相同材料制成的导体,导体越长电阻越大,导体越细电阻越大;
一般来说,合金的电阻比纯金属电阻大。
5、一般用铜来制作导线而用橡胶、塑料、电木等制作绝缘材料。
6、超导体:温度超低时,电阻消失。
板书设计
4.3 物质导电性与电阻(2)
……电阻
1、电阻:导体对电流的阻碍作用
符号:R
单位:欧姆(Ω),
元件符号
2、影响导体电阻的因素:长度、材料、横截面积、温度(金属)
长度、材料相同:越细电阻越大;
粗细、材料相同:越长电阻越大;
合金的电阻比纯金属电阻大
3、超导体:温度低,电阻小,甚至消失。
作业布置
1、复习本课时主要内容;
2、完成作业本中相应练习;
3、完成学案中“课后巩固”;
4、预习“变阻器”的相关内容。
谢谢
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浙教版八上科学§4.3物质的导电性与电阻(2)教学设计
课题 4.3物质的导电性与电阻(2) 单元 四 学科 科学 年级 八上
教材分析 本节内容选自浙教版八上第四章第3节,本节内容既巩固电路的基本组成、状态、电路图和电流的概念、测量等有关知识,又为后面电阻的影响因素、变阻器、欧姆定律的学习做铺垫,所以本节内容具有承上启下的重要地位和作用。 本节内容拟用2课时完成教学,第1课时主要介绍物质的导电能力,第2课时介绍电阻并探究影响电阻大小的因素。
学习目标 科学观念:理解电阻概念;知道电阻的单位及换算;了解影响电阻大小的主要因素; 科学思维:能利用控制变量法设计实验方案来探究影响电阻大小的因素; 探究实践:通过控制变量小实验探究影响电阻大小的因素;提升动手动脑能力以及讨论交流、小组合作的能力; 态度责任:通过实验设计与观察,培养严谨细致、实事求是的科学态度。
重点 电阻、影响电阻大小的因素
难点 影响电阻大小因素的研究(方案的设计、比较的过程等)
教学环节 教师活动 设计意图
导入新课 复习:1、物质属于导体还是绝缘体,主要与物质内部的 有关。 2、金属导电是因为其内部存在 ;这些电荷 就会形成电流; 3、科学上规定, 为电流的方向; 4、说出几种常见的导体或绝缘体: 导体: ; 绝缘体: 。 导入: 其实,导体容易导电是因为其电阻较小,而绝缘体导电能力弱是因为其电阻很大的缘故。 导入新课
讲授新课 一、电阻 1、电阻: (1)电阻:导体对电流的阻碍作用。 (2)电阻是用来描述导电能力的强弱的; ①导体的电阻很小,电流容易通过,其导电能力很强; ②绝缘体的电阻很大,电流不容易通过,其导电能力很弱; ③半导体的电阻介于导体与绝缘体之间,故其导电能力介于导体与绝缘体之间。 2、电阻符号和单位: (1)电阻的符号:I (2)电阻的单位:欧姆(Ω) 1 千欧=103 欧 [ 1kΩ=103 Ω ] 1兆欧=103 千欧 [ 1MΩ=103 kΩ ] 1兆欧 =103千欧 =106欧 [ 1MΩ = 103KΩ =106Ω ] (3)电阻的电路元件符号:讨论交流:1)结合图中的电阻器,猜一猜:导体的电阻大小可能与什么因素有关? 参考:猜想1、导体的电阻大小可能与材料有关? 猜想2、导体的电阻大小可能与导体的长度有关? 猜想3、导体的电阻大小可能与导体的粗细有关? 猜想4、…… 2)导体的电阻大小可能与多种因素有关。所以当我们要研究导体的电阻大小与其中某一因素是否有关时,我们应采用 法进行研究。 如研究导体的电阻大小是否与导体的材料有关时,应该保持导体的 不变的情况下,改变导体的 ,比较其导电能力; 研究导体的电阻大小与否与导体的长度有关时,应该保持导体的 不变的情况下,改变导体的 ,比较其导电能力; 研究导体的电阻大小与否与导体的粗细有关时,应该保持导体的 不变的情况下,改变导体的 ,比较其导电能力;3)若要探究导体的电阻与某一因素是否有关,除了采用控制变量法外;同时,我们还应该采用合适的方法来判断导体电阻的大小。 结合前面所学的知识,我们可以采用 法来判断导体电阻的大小,如连入电路中的导体电阻较小时,其阻碍电流的能力就会较 ,电路中的电流就会较 ,所以若在电路中串联一个 ,就能很容易判断出导体电阻的大小。 所以我们可以设计如下的电路,对导体的电阻大小进行测试。 参考: 探究活动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: 将b与c两根镍铬合金线分别连入电路中, 闭合开关,观察电流表指针偏转情况(或 比较灯的亮度)。 现象:接入长导线b时,电流表示数较 ,灯较 ,说明 ; 探究结果表明 :导线越长,电阻越 。 探究活动2、探究电阻与导线横截面积的关系。 这个探究中,主要变量是 ,要控制不变的因素是 。 将b与d两根镍铬合金线分别连入电路中,闭合开关,观察电流表指针偏转情况(或比较灯的亮度)。 现象:接入粗导线d时,电流表示数较 ,灯较 ,说明 ; 探究结果表明 :导线越粗(横截面积越大),电阻越 。 探究活动3、探究电阻与导线材料的关系。 这个探究中,主要变量是 ,要控制不变的因素是 。 将a与b两根合金线分别连入电路中,闭合开关,观察电流表指针偏转情况(或比较灯的亮度)。 现象:接入锰铜合金线a时,电流表示数较 ,灯较 ;而接入镍铬合金线b时,电流表示数较 ,灯较 ; 探究结果表明 : 。 视频:影响导体电阻大小的因素研究 归纳:二、影响导体电阻大小的因素: 1、比较电阻大小的方法: ①定性比较: 在同一电源下,把对照的电阻分别和同一小灯泡串联,观察比较灯泡的亮暗。灯越亮,说明导体的电阻越小。 ②定量表示: 在同一电源下,用电流表测定并比较通过对照电阻的电流大小。电流表示数越大,说明导体的电阻越小。 以上方法都属于转换法。 (注:转换思维法是指在保证最终效果相同的情况下,用较为简便的事件或条件将原事件或条件代替转化来考虑问题。) 2、影响导体电阻大小的因素: 影响导体电阻大小的因素有导体的长度、材料和横截面积等。 (1)材料和横截面积相同时,导体越长,电阻越大; (2)材料和长度相同时,导体横截面积越小(越细),电阻越大; (3)长度和横截面积相同时,材料不同,其电阻大小也不同。 总之,用同种材料的导线,导线越长,电阻越大 ;导线越细,电阻也越大。 讨论交流: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?参考:改变电路中的电流,用电阻较大的镍铬合金线可以使改变电阻的范围较大,效果更好。3、导体的电阻是导体的一种特性: 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。 所以,导体的电阻不会随电流或电压的变化而改变。 4、铜丝作为导线经济又实惠: 在相同条件下,银、铜、铝的电阻很小,而镍铬合金的电阻较大。因此,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。 5、金属导体的电阻大小还与温度有关: 科学研究还表明,导体的电阻与温度有关。 例如,金属导体的电阻会随温度的升高而增大。 同时,科学家还发现,某些材料的温度降低到一定程度时,电阻会突然消失,这就是超导现象(如水银在 -269℃时,电阻会突然消失)。 讨论交流: 图4-30 实验可说明玻璃的电阻与温度有什么关系? 参考: 阅读:超导现象和超导体6、人体是导体,但电阻是可以变化的: 一般来说,人体电阻的平均值是 1000~2000 欧。 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)当气温高或人体出汗时,人体电阻较小; (2)而在气温低、空气干燥的冬季,皮肤很干燥时,人体电阻较大。 直接给出电阻的概念,这也是一种常规的教学方法给出电阻的图片,让学生从中发现一些猜想:电阻大小与什么因素有关,如材料、长度、粗细等逐个进行研究这里所用的方法有控制变量法有转换法思维法等,最好都有一定的交待分因素进行研究,并得出合理的结论综合研究成果,得出综合结论 拓展、深化学生思维前后知识比较、联系知识运用与生活实际相联系超导体和超导现象,走向科学前沿,体验我国科学的进步,增强爱国情怀提升安全意识
课堂练习 1、实验室里将一根粗细均匀的铜导线剪去一半,那么剩下部分与原来比较电阻将( C ) A.不变 B.变大 C.变小 D.不能判定2、下列事实中,能够说明导体的电阻跟导体的材料有关的是( D )A. 横截面积相同的镍铬合金丝,长的比短的电阻大B. 长度相同的铜丝,细的比粗的电阻大C. 长的锰铜丝的电阻可能比短的铜丝的电阻大D. 长度及横截面积相同的铁丝和铜丝比较,铁丝电阻大3、一根铜导线的电阻为R,要使电路中的电阻变为4R,以下可行的是(B)A. 将铜导线对折起来,接在电路中B. 将铜导线用拉丝机拉长至原来2倍C. 将同样长,同样粗的铝导线代替铜导线接在电路中D. 将两根相同的铜导线连起来4、小明用如图所示的电路探究影响金属丝电阻大小的因素。他手边除了有电路中的器材外,还有一根金属丝,则( C )A.只能探究电阻与金属丝长度的关系B.只能探究电阻与金属丝横截面积的关系C.电阻与金属丝长度、横截面积的关系都能探究D.电阻与金属丝长度、横截面积的关系都不能探究(第4题图) (第5题图)5、用如图电路探究“影响电阻大小的因素”实验时,下列说法正确的是( C ) A.该电路中不可以用小灯泡代 替电流表判断电流强弱 B.实验只需要控制导体的材料相同 C.该电路探究导体的电阻大小与导体长度有关 D.根据图中的实验可以得出导体电阻的大小与导体的材料有关 及时训练,有利于巩固刚刚学习的新知识。同时还有发现学生理解所学知识中存在的问题,便于及时纠正、修补。
课堂小结 1、电阻是指导体对电流的阻碍作用;电阻越大其阻碍作用越强; 2、电阻的符号R,单位欧姆(Ω),元件符号 3、影响导体电阻大小的因素有导体的长度、材料和横截面积,金属导体的电阻还与温度等因素有关。 4、相同材料制成的导体,导体越长电阻越大,导体越细电阻越大; 一般来说,合金的电阻比纯金属电阻大。 5、一般用铜来制作导线而用橡胶、塑料、电木等制作绝缘材料。 6、超导体:温度超低时,电阻消失。 帮助学生掌握重点,更加容易的学习。
板书
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浙教版八上§4.3物质的导电性与电阻(2)学案
姓名
[学习目标]
1、理解电阻概念;
2、知道电阻的单位及换算;
3、了解影响电阻大小的主要因素;
4、能利用控制变量法和转换法来设计“探究影响电阻大小的因素”实验方案。
一、知识点梳理:
1、电阻:
(1)概念: 电阻是导体对电流的 作用,导体对电流的阻碍作用越强,电阻值就 。
(1)符号: 电阻用字母 表示,电阻在电路中的元件符号为 。
(3)单位: 在国际单位制中,电阻的单位是 ,简称欧,符号是 。比欧姆大的单位有千欧(kΩ)、兆欧(MΩ),它们之间的换算关系如下:1兆欧(MΩ)= 千欧(kΩ)= 欧(Ω)。
(4)电阻大小与导电能力关系:导电能力越强,电阻值 ;电阻越大,导体的导电能力 。
2、影响导体电阻大小的因素
(1)影响因素:导体的电阻大小与导体的 、 和 有关。
同种材料的导线,导线越长,电阻越 ;导线越 ,电阻也越大。
(2)探究实验:
实验中采用的实验方法是 法,还运用了 法等研究方法。
(3)影响导体电阻大小的因素还有 等外界因素。
3、超导现象:金属导体的电阻会随温度的升高而 。而某些材料,当温度降低到一定程度时,电阻会 ,这就是超导现象(如水银在-269 ℃时,电阻会突然消失)。超导现象说明导体的电阻与
有关。
二、例题讲解
例题1、关于导体的电阻大小,下列说法中正确的是( )
A. 导体的长度越长,电阻越大 B. 导体的横截面积越小,电阻越大
C. 铜导线的电阻一定比铝导线的电阻小 D. 材料相同的导线,越长、越细,电阻越大
例题2、一根铜导线的电阻为R,要使电路中的电阻变为4R,以下方法可行的是( )
A. 将铜导线对折起来,接在电路中
B. 将铜导线用拉丝机拉长至原来2倍
C. 将同样长,同样粗的铝导线代替铜导线接在电路中
D. 将两根相同的铜导线连起来
例题3、如图所示,实验桌上备有实验器材:电池组、电流表、横截面积相同的电阻丝和带有金属夹的导线,其中1、2、3号电阻丝的长度相同,5号电阻丝的长度是1、2、3号的一半。小明想探究电阻大小与长度、材料、横截面积的关系,下列所选电阻丝能完成上述实验探究的是( )
A. 1、2、3 B. 2、3、5 C. 3、4、5 D. 1、2、4
(例题3图) (例题4图)
例题4、小明用如图所示的电路探究影响金属丝电阻大小的因素。他手边除了有电路中的器材外,还有一根金属丝,则( )
A.只能探究电阻与金属丝长度的关系
B.只能探究电阻与金属丝横截面积的关系
C.电阻与金属丝长度、横截面积的关系都能探究
D.电阻与金属丝长度、横截面积的关系都不能探究
例题5、导体电阻的大小与哪些因素有关呢?小明想起课堂上老师把电流比作水流,于是他想:电阻也可以比作水管对水流的阻力。他还想到水管内部粗糙程度、有无杂物和它的长短粗细都可能导致水管对水流的阻力不同,因此经过分析,他提出了以下几种猜想:
猜想1:导体的电阻可能跟导体的材料有关; 猜想2:导体的电阻可能跟导体的长度有关。
猜想3:导体的电阻可能跟导体的横截面积有关。
为了验证自己的猜想,实验室有如下表格中的7种电阻丝,则:
(1)若要探究电阻跟导体横截面积的关系,可依次把图中M、N跟电阻丝________、________(填导线代号)的两端连接,闭合开关记下电流表示数,分析比较这两根电阻丝电阻的大小。
(2)若依次把M、N跟电阻丝C、F的两端连接,闭合开关记下电流表示数,分析比较这两根电阻丝电阻的大小,这时探究的是电阻跟导体的________的关系。
(3)在上面的实验中,电阻的大小并不能直接观察,而是通过电流表的示数反映出来,电流表的示数越大,说明电阻丝的电阻越____。
三、随堂练习:
1、电学实验中连接电路用的导线如果只能在粗细相同的铜丝、铝丝、铁丝、锰铜丝中挑选,你认为选取哪一种较好( )
A.铜丝 B.铝丝 C.铁丝 D.锰铜丝
2、在如图所示的电路中,金属板M和N之间夹有一滴水银。当两金属板互相靠近一些时,电路中电流表的指针的偏转角度将( )
A.增大 B.减小 C.不变 D.无法判断
3、一根锰铜线的电阻为R,要使这根连入电路的导线电阻变小,可采用的方法是( )
A.减小导线的电流 B.增大导线的电流 C.导线对折后连入电路 D.导线拉长后连入电路
4、某些金属在温度降到一定值时,其电阻会突然消失,这种现象称为超导现象。假设白炽灯的灯丝、电风扇的线圈、电水壶和电熨斗的电热丝都用超导材料制作,通电时能正常工作的是( )
A. 白炽灯 B. 电风扇 C. 电水壶 D. 电熨斗
5、技术监督部门抽查发现,某品牌的铜芯电线不符合规格,具体情况如下:①用镀铜的镍铬合金芯冒充铜芯;②电线直径明显比说明书上标定的直径要小。引起这种电线不符合规格的主要原因是( )
A. 电线的长度引起电阻偏大 B. 电线的横截面积引起电阻偏小
C. 电线的温度引起电阻偏大 D. 电线的材料引起电阻偏大
6、如图所示,用酒精灯对废灯泡灯芯加热一段时间后,演示电流计的示数变大,该实验表明( )
A. 通电时间越长,玻璃电阻越小,电流越大
B. 高温时玻璃为导体,常温时玻璃为绝缘体,所以玻璃为半导体
C. 随着温度的升高,玻璃由绝缘体变成导体,且电阻越来越小
D. 以上说法都有道理
(第6题图) (第7题图)
7、某同学利用如图所示电路,探究“导体电阻的大小与其横截面积的关系”,图中甲、乙、丙是镍铬合金丝,甲、乙长度相同,乙、丙粗细相同。实验中,根据________________判断接入M、N两点间电阻的大小,选用的电阻丝是________。
8、在“探究影响导体电阻大小的因素”实验中,小明设计了如图电路。
(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: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________。
(4)同学们为了完成探究活动,从实验室借来了四根电阻丝(如上表)。则选择A、B两电阻丝进行实验,是为了探究导体电阻大小与________的关系;为了探究导体电阻与材料的关系,应选择电阻丝D和________。
四、课后练习:
1、 两根不同材料做成的电阻丝,已知电阻相同,长度也相同,那么它们的横截面积( )
A.一定相等 B.一定不相等
C.有可能相等,也有可能不相等 D.以上都不对
2、下列事实中,能够说明导体的电阻跟导体的材料有关的是( )
A. 横截面积相同的镍铬合金丝,长的比短的电阻大
B. 长度相同的铜丝,细的比粗的电阻大
C. 长的锰铜丝的电阻可能比短的铜丝的电阻大
D. 长度及横截面积相同的铁丝和铜丝比较,铁丝电阻大
3、使用调光灯时,旋动旋钮,滑片在弧形电阻丝上滑动,即可调节灯泡亮度,这是因为改变了接入电路中电阻的( )
A.长度 B.横截面积 C.材料 D.温度
4、以下说法正确的是( )
A. 半导体具有良好的导电性能 B. 超导体是一种电阻很大的材料
C. 电阻在任何时候都是越小越好 D. 超导材料用于输送电力可以降低电能损耗
5、高压输电网中的铁架与导线之间必须用绝缘材料连接,由于长期暴露在室外,要求这种材料的性质相当稳定。下列最适合的材料是( )
A. 铝合金 B. 橡胶 C. 干木材 D. 陶瓷
6、LED灯是一种新型的高效节能光源,它的核心元件是发光二极管。二极管由下列哪种材料制成( )
A.陶瓷材料 B.金属材料 C.半导体材料 D.超导材料
7、日常用的白炽灯的灯丝断了,若搭接上后仍能使用,则相同温度下灯丝的电阻将( )
A. 增大 B. 不变 C. 减小 D. 无法判断
8、如图所示,将材料、长度相同,横截面积不同的铁棒AB和CD连接在一起接入电路中,下列说法中,正确的是( )
A. AB段电阻大,电流小 B. CD段电阻小,电流大
C. AB段电阻大,电流与CD段相等 D. CD段电阻大,电流与AB段相等
(第8题图) (第9题图)
9、如图所示,圆环状合金圈的A点固定接在电路中,滑动触头P可以在圆环上滑动。闭合开关S后,在P从B开始经C滑动到D的过程中,电流表的示数变化是( )
A.由小变大 B.先变大后变小 C.由大变小 D.先变小后变大
10、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
11、如图所示,将导体接到电路A、B之间时,导体与小灯泡是________联的。如果将不同的导体分别接到A、B之间,闭合开关,可通过观察、比较__________________来判断不同导体导电能力的强弱。若两个导体的导电能力的强弱差异不大,则可以在电路中________________,作出进一步的判断。
(第11题图) (第12题图)
12、央视《是真的吗?》节目中,主持人做了“电池十口香糖锡纸=取火工具”的实验:取口香糖锡纸,中间剪掉一些(如图2所示),将锡纸条带锡的一端接在电池的正极,另一端接在电池的负极,很快发现锡纸条开始冒烟、着火,如图1所示。锡纸条上 段的电阻最大,因为其他条件相同时, 越小电阻越大。(已知ab、bc、cd长度相等)
13、已知导体电阻(R)与它的材料(ρ)、长度(L)、横截面积(S)的定量关系可以表示为R=Lp/S。
(1)将长10米、电阻为10欧的两根铜导线接成20米长的导线,接长后导线的电阻为 。
(2)有电阻均为10欧的相同导线若干,现要得到电阻值为15欧的导线,可采用的方法有 。
A.把两根接长后使用 B.把两根合并后使用
C.一根取半与另一根接长后使用 D.两根合并后与另一根接长后使用
14、如图所示,长度和粗细都相同的锰铜合金丝AC和镍铬合金丝EC、B、F分别为这两段合金丝的中点。某同学用该装置做“探究影响电阻大小的因素”实验,记录数据见下表。
(1)比较步骤 ,得出结论:当导体长度、粗细相同时,导体电阻大小与材料有关。
(2)比较步骤1和2(或4和5) ,得出结论: 。
(3)比较步骤2和3(或5和6) ,得出结论: 。
参考答案:
一、知识点梳理:
1、(1) 阻碍 越大 (2) R
(3) 欧姆 Ω 103 106 (4) 越小 越弱。
2、 (1) 长度、 横截面积(粗细) 材料 大 细
(2)控制变量法 转换 (3)温度
3、 增大 突然消失 温度
二、例题讲解:
例题1、D
解析:导体的电阻跟导体的长度、横截面积以及材料有关,比较时应采用控制变量法,即只有当另外条件都相同时,才能进行比较。
例题2、B
解析:A、将铜导线对折起来,导体的长度变小,横截面积变大,则电阻变小,不符合题意;B、将铜导线用拉丝机拉长至原来2倍,由于铜导线的体积不变,长度变为原来的2倍,横截面积变为原来的二分之一,所以电阻变为原来的4倍,故符合题意;C、铝的电阻率不是铜的2倍,所以这种操作是不符合题意的;D、将两根相同的铜导线连起来,此时只有长度变为原来的2倍,故电阻会变成原来的2倍,故不符合题意。
例题3、B
解析:根据控制变量法,要探究导体电阻大小跟材料是否有关,需控制导体的长度、横截面积不变,材料改变,故选电阻丝1、2或1、3或2、3;根据控制变量法,要探究导体电阻大小跟长度是否有关,需控制导体的材料、横截面积不变,长度改变,故选电阻丝3、4或3、5或4、5;根据控制变量法,要探究导体电阻大小跟横截面积是否有关,需控制导体的材料、长度不变,横截面积改变,因为5号电阻丝的长度是3号电阻丝的一半,所以可以将3对折后与电阻丝5共同探究导体电阻大小跟横截面积的关系,故选电阻丝3、5;综合上述分析可得,要想探究电阻大小与长度、材料、横截面积的关系2、3、5号电阻丝。
例题4、C
解析:将电阻丝的一段固定在A端,然后使B在电阻丝上滑动,通过电流表的示数即可探究电阻与电阻丝长度的关系;将电阻丝的一半分别接入A、B两端,并记录电流表的示数;再将电阻丝对折后接入A、B两端,同时记下电流表的示数,通过比较电流的示数即可得出电阻与电阻丝横截面积的关系。
例题5、A D 材料 小
解析:(1)探究电阻与横截面积的关系时,要选取的电阻丝必须长度相同、材料也相同,横截面积不同,由表格数据可以知道,应选A、D两电阻丝。(2)C、F两电阻丝的长度、横截面积相同,材料不同,分析比较C、F两根电阻丝的电阻大小,可探究电阻跟导体的材料的关系。(3)实验中通过电流表示数大小反映电阻大小,电流表示数越大,说明电阻丝的电阻越小。
三、随堂练习:
1、A 2、A 3、C 4、B 5、D 6、C
7、电流表示数大小 甲和乙
8、(1)开关(2)灯泡的亮度(3)乙;灯泡在电路中可以保护电路(4)长度;B
四、课后练习:
1、C 2、D 3、A 4、D 5、D 6、C 7、C 8、C 9、D 10、C
11、串 小灯泡的亮暗程度 串联接入电流表
12、ab 横截面积 13、(1)20 欧 (2)C;D
14、(1)1与4(或2与5,或3与6) (2)当材料和横截面积相同时,导线越长,电阻越大
(3)当材料和长度相同时,横截面积越大,电阻越小
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