第十四章 欧姆定律
14.1 电阻
(苏科2024版)九年级
上
01
教学目标
02
新知导入
03
新知讲解
05
典例分析
06
课堂练习
04
课堂小结
(苏科2024版)九年级
上
PART 1 教学目标
(苏科2024版)九年级
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01
教学目标
?1.能测量并记录导体对电流的阻碍作用数据,理解电阻是导体本身阻碍电荷定向移动的物理性质这一本质特征,培养实验观察与现象归纳能力这一核心素养。
2.能在计算电路总电阻时正确进行单位转换,掌握1kΩ=1000Ω等基本换算关系,形成科学计量意识与数值处理能力这一核心素养。
3.通过探究"导线电阻影响因素"实验,学生能归纳出导体电阻与材料、长度、横截面积有关,建立科学探究思维与数据分析能力这一核心素养。
4.能根据电荷迁移能力区分导体与绝缘体,理解保险丝采用铅锑合金而外壳用塑料的科学依据,培养安全用电意识与材料应用能力这一核心素养。?
PART 2 新知导入
(苏科2024版)九年级
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02
新知导入
舞台灯光的亮度需要调节,收音机、电视机的音量需要调节,电扇的转速也需要调节……
这些都是通过改变电路中电流的大小来实现的.
那么,电路中电流的大小是如何改变的?
02
新知导入
想一想
观察两位同学的对话,怎样能够调节电路中电流的大小?
PART 3 新知讲解
(苏科2024版)九年级
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03
新知讲解
活动1
改变电路总电流的大小
试验器材与电路图
-
思考
1、通过什么看电流的大小?
2、能有几种方法改变电流大小?
一 电阻
03
新知讲解
视频演示——《影响电流大小的因素一》
1、电路中接入同一导体时,_______________________,即改变导体两端的______可以改变电路中电流的大小。
改变电池的节数
电压
03
新知讲解
视频演示——《影响电流大小的因素二》
2、保持电路两端电压相同时,改变__________________________,可以改变电路中电流的大小。
改变连接在电路中的导体
03
新知讲解
镍铬合金丝
灯泡较暗
I=0.28A
康铜合金丝
灯泡较亮
I=0.32A
结论:
两根长度和粗细相同的镍铬合金丝和康铜合金丝,它们对电流的阻碍作用不相同;镍铬合金丝对电流的阻碍作用较大。
03
新知讲解
康铜合金丝
镍铬合金丝
灯泡暗
对电流阻碍作用大
电阻大
灯泡亮
电流大
对电流阻碍作用小
电流小
电阻小
物理学中用电阻来描述导体对电流的阻碍作用大小。
03
新知讲解
一、电阻的概念
1、电阻的符号:_______
2、电路中符号:_______________
3、电阻的国际单位:_____,简称_____,符号为 ______
5、电阻单位换算:1kΩ=________Ω;1MΩ=_______Ω
R
欧姆
欧
Ω
kΩ
MΩ
103
106
4、常用单位:_______和_______
03
新知讲解
普通电阻
陶瓷电阻
压电电阻
线绕电阻
常见的一些电阻器
实验室用电阻
热敏电阻
03
新知讲解
常见电阻值
小灯泡
几欧至十几欧
几百欧至上千欧
照明灯泡
1m铜导线
小于百分之几欧
通常忽略不计
几乎没有电阻
几千欧至几万欧
03
新知讲解
二、探究影响导体电阻大小的因素
【猜一猜】影响导体电阻大小的因素可能有哪些?
①电阻的大小可能与导体的长短有关;
②电阻的大小可能与导体的材料有关;
③电阻的大小可能与导体的粗细有关;
④电阻的大小可能与导体的温度有关;
⑤电阻的大小可能与 ·········有关。
1. 探究影响导体电阻大小的因素
03
新知讲解
(1)转换法:电阻大小转换成电流表示数
(2)控制变量法:
①控制导体的____________和___________不变,改变导体的长度,看导体电阻的变化情况。
①控制导体的_________和___________不变,改变导体的横截面积,看导体电阻的变化情况。
①控制导体的_________和___________不变,改变导体的材料,看导体电阻的变化情况。
横截面积
材料
长度
材料
长度
横截面积
2. 实验思路和方案
A
B
A
03
新知讲解
导体(下图)、电源、电流表、小灯泡、开关、导线等器材。
其中选用的导体规格:
①其中B、C、D都是镍铬合金丝, A是锰铜丝;
②A、B、C的长度相等,D的长度是B的0.5倍;
③A、B、D的横截面积相等,C的横截面积是A的两倍。
LA=LB=LC=2LD
sC=2sA=2sB=2sD
3. 实验器材
03
新知讲解
3. 实验电路
03
新知讲解
(1)探究导体的电阻与长度的关系
你会选择哪两根导体做实验?
根据控制变量法可知,应该控制两根导体的材料、横截面积相等,长度不等。所以应该选择B、D。
sB=sD
LB=2LD
4. 进行实验
03
新知讲解
实验视频——《探究导体电阻与长度的关系》
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
03
新知讲解
4. 进行实验
(2)探究导体的电阻与横截面积的关系
你会选择哪两根导体做实验?
根据控制变量法可知,应该控制两根导体的材料、长度相等,横截面积不等。所以应该选择B、C。
LC=LB sC=2sB
03
新知讲解
实验视频——《探究导体电阻与横截面积的关系》
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
03
新知讲解
4. 进行实验
(3)探究导体的电阻与材料的关系
你会选择哪两根导体做实验?
根据控制变量法可知,应该控制两根导体的长度、横截面积相等,材料不同。所以应该选择A、B。
LA=LB sA=sB
03
新知讲解
实验视频——《探究导体电阻与材料的关系》
在长度、横截面积相同的情况下,导体的电阻跟__________有关。
材料
03
新知讲解
4. 进行实验
(4)探究导体的电阻与温度的关系
结论:电阻大小还跟温度有关,对大多数导体来说,温度越高,电阻越大。
03
新知讲解
实验结论
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______。
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______。
在长度、横截面积相同的情况下,导体的电阻跟_______有关。
电阻大小还跟温度有关,对大多数导体来说,温度越高,电阻越大。
越大
越小
材料
03
新知讲解
三 物质的导电性能
1. 导体与绝缘体
导电性能是物质的一种属性,不同材料的导电性能不同。
(1)导体:容易导电的物体叫作导体。如金属、石墨、人体、大地、酸碱盐的水溶液等。
(2)绝缘体:不容易导电的物体叫作绝缘体。 如橡胶、玻璃、陶瓷、塑料、油等。
(3)导体和绝缘体之间没有绝对界限
实验表明,导体和绝缘体之间并没有绝对的界限。原来不导电的物体,当条件改变时,也有可能变成导体。例如,常态下的玻璃是相当好的绝缘体,如果给玻璃加热,达到炽热状态,它就变成导体了。再如,纯净的水不导电,但含有杂质的水却较容易导电。
(4)物质的导电性能:常见物质在通常情况下的导电性能如图所示。
03
新知讲解
2. 半导体
(1)定义:导电性能介于导体和绝缘体之间的物质,叫作半导体。
(2)半导体的应用
半导体材料经过特殊处理后,可以制成二极管、三极管、集成电路,它们是计算机和其他电子设备的重要元器件。有些半导体材料的导电性能受温度、光照、压力等的影响而显著变化,有些半导体有特殊的光电特性,能在一定条件下释放光能。人们利用半导体的这些特性,制成了热敏电阻、光敏电阻、压敏电阻等传感元件,以及半导体发光二极管和半导体激光器等。这些发明,使得现代电子工业的发展突飞猛进。
热敏电阻
压敏电阻
集成电路
发光二极管
03
新知讲解
3. 超导体
(1)超导体
某些物质在很低的温度时,电阻就变成了零,这就是超导现象。能够发生超导现象的物质叫做超导体。
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。
(2)超导体的应用
如果超导现象用于实际,会给人类带来很多好处。例如用超导体制造电子元件,由于没有电阻,不必考虑散热的问题,元件尺寸可以大大缩小,进一步实现电子设备的微型化。超导体在临界温度下电阻为零,如能用超导体制成的导线把电能从发电厂送到各个用户,将大大降低输电过程中的能量损耗,节约大量能源。
PART 4 课堂小结
(苏科2024版)九年级
上
04
课堂小结
电阻表示导体对电流阻碍作用的大小,常用字母R表示.
国际单位:Ω. 常用单位:kΩ、MΩ
换算关系:1 kΩ = 103 Ω 1MΩ =103 kΩ
电路元件符号:
导体的电阻与导体的长度、横截面积、材料和温度有关.
在材料、横截面积相同时,导体越长,电阻越大.
在材料、长度相同时,导体的横截面积越大,电阻越小.
在长度、横截面积相同时,导体的材料不同,电阻不同.
在一定条件下,金属导体的电阻随温度的升高而增大.
导体:容易导电的物体.
绝缘体:不容易导电的物体.
半导体:导电性能介于导体和绝缘体之间的物质.
超导体:某些物质在很低的温度时,电阻变成零。
电阻
影响因素
电阻
物质的
导电性能
PART 5 典例分析
05
典例分析
例1.下列关于导体电阻的说法正确的是( )
A.铜导线的电阻一定比铁导线的电阻小
B.横截面积大的导体,电阻一定小
C.导体两端的电压为零时,导体的电阻为零
D.导体的电阻越小,表示导体对电流的阻碍作用越小
【答案】D
【详解】A.导体电阻与材料、长度、横截面积、温度有关,仅比较材料,无法比较电阻大小,故A错误;
B.导体电阻与材料、长度、横截面积、温度有关,仅比较横截面积,无法比较电阻大小,故B错误;
C.导体电阻是导体本身的属性,与电压、电流无关,导体两端的电压为零时,导体的电阻不为零,故C错误;
D.导体的电阻越小,表示导体对电流的阻碍作用越小,故D正确。
D
05
典例分析
例2.下列物质在一般情况下都属于导体的是( )
A.橡胶、玻璃、丝绸 B.陶瓷、盐水、金属
C.酱油、石墨、石灰水 D.人体、塑料、大地
【答案】C
【详解】A.绝缘体不善于传导电流,导体善于传导电流,橡胶、玻璃、丝绸都属于绝缘体,故A不符合题意;
B.陶瓷是很好的绝缘体,盐水、金属是导体,故B不符合题意;
C.酱油、石墨、石灰水都能够导电,属于导体,故C符合题意;
D.塑料是很好的绝缘体,人体、大地属于导体,故D不符合题意
C
05
典例分析
例3.甲、乙、丙三根用同种材料制成的均匀合金丝,甲、乙的粗细相同,但甲较长;乙、丙的长度相同,但丙较粗,则这三根电阻丝的电阻值R甲、R乙、R丙的大小关系是( )
A.R甲=R乙=R丙 B.R甲>R乙>R丙
C.R甲>R丙>R乙 D.R甲【答案】B
【详解】甲、乙、丙三根合金丝的材料相同,甲、乙粗细相同,而甲较长,则有R甲>R乙
乙、丙的长度相同,丙较粗,则有R乙>R丙
所以R甲>R乙>R丙
故ACD不符合题意,B符合题意。
B
05
典例分析
例4.如图所示,材料相同的甲、乙两金属棒长度相同,但乙的横截面积大,把它们并联在同一电路中,下列说法正确的是( )
A.甲的电阻大于乙的电阻 B.甲两端的电压大
C.甲的电阻小于乙的电阻 D.乙两端的电压大
【答案】A
【详解】AC.因为甲、乙两金属棒材料相同、长度相同、横截面积不同,乙的横截面积大,则乙的电阻小,所以甲的电阻大于乙的电阻,故A正确,C错误;
BD.若把它们并联在电路中,由于并联电路两端电压相等,故甲乙两端的电压相等,故BD错误。
A
05
典例分析
例5.一金属丝被拉长后,金属丝的电阻将______ ,此时影响金属丝电阻变化的主要因素是______和_________;若将金属丝对折起来使用,其电阻将______(填“增大”“减小”或“不变”).一根粗细均匀的铜导线,电阻为R,如果把它截为长度相同的两段,每段的电阻为R1,则R1______R;如果将原来的导线对折拧成一条使用,其电阻为R2,则R2______ R.(后两空填“<”“>”或“=”)
增大
长度
横截面积
减小
<
<
05
典例分析
【答案】 变大 长度 横截面积 减小 < <
【详解】[1]一金属丝被拉长后,材料不变,导体长度变长,横截面积变小,所以电阻变大;
[2][3]此时影响金属丝电阻变化的主要因素是长度和横截面积;
[4]将金属丝对折起来使用,材料不变,导体变短,横截面积变大,所以电阻变小;
[5]把铜导线截为长度相同的两段,导体的材料和横截面积不变,导体变短,所以电阻变小,即R1[6]如果原来的导线对折拧成一条使用,则导体的材料不变,导体变短,横截面积变大,所以电阻变小,则R2PART 6 课堂练习
(苏科2024版)九年级
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06
课堂练习
1、关于电阻以下说法正确的是( )
A、长的导线比短的导线电阻大
B、粗的导线比细的导线电阻小
C、铜导线比铁导线电阻小
D、以上说法均不准确
D
06
课堂练习
2.如图所示,将一根铜丝拉长,一定变化的物理量是( )
A.质量 B.比热容
C.电阻 D.密度
C
06
课堂练习
3.中科院上海微系统与信息技术研究所经过研发,使中国单晶晶圆实现量产。如图所示,“晶圆”是指集成电路制作所用的硅晶片,经过切割加工成为芯片,主要使用的是( )
A.复合材料 B.超导材料
C.纳米材料 D.半导体材料
D
06
课堂练习
4.我们在考试时要用到2B铅笔填涂机读卡,2B铅笔中的石墨是_______(选填“导体”或“绝缘体”)。某些材料导电性能介于导体和绝缘体之间,常称作__________ 。某些物质在很低的温度时,电阻会变成零,这就是______现象。
导体
半导体
超导
06
课堂练习
5.用如图所示的器材探究“影响电阻大小的因素”,图中提供接入M、N两点间的电阻有:甲、乙、丙是镍铭合金丝,甲、乙长度相同,乙、丙粗细相同,实验中探究“导体电阻的大小与其长度的关系”和探究“导体电阻的大小与其横截面积的关系”时应分别选用的电阻丝是( )??
A.甲和乙????乙和丙 B.甲和乙????甲和丙
C.甲和丙????乙和丙 D.乙和丙????甲和乙
D
06
课堂练习
6.如图所示,AB和BC是由同种材料制成的长度相同、横截面积不同的两段导体,将它们串联后连入电路中。比较的电阻及通过它们的电流的大小,正确的是( )
A.AB段电阻大,电流小
B.BC段电阻大,电流大
C.AB段电阻大,电流与BC段相等
D.BC段电阻大,电流与AB段相等
C
06
课堂练习
7.如图所示的钨丝是将一个白炽灯去除玻璃罩制成的,闭合开关S,灯泡L发光,钨丝不发光;向钨丝吹冷气时,灯泡L变亮,用酒精灯给钨丝加热,灯泡L逐渐变喑直至熄灭。由实验可知(??????)
A.钨丝的电阻随温度升高而减小
B.向钨丝吹冷气时,钨丝电阻变小
C.给钨丝加热时,电路中的电流变大
D.通过钨丝的电流小于灯泡L的电流
B
06
课堂练习
8. 如图所示,在探究影响导体电阻大小因素的实验中,导线a、b、c粗细相同,b、d粗细不同,a、b、d长度相同.
①该实验是通过观察 _________的示数比较导线电阻的大小;
②选用导线a、b分别接入电路中,
是为了探究电阻大小跟导体的
________ 有关;
③选用导线b、c分别接入电路中,
是为了探究电阻大小跟导体的 ________ 有关;
④选用导线 ________ 分别接入电路中,是为了探究电阻大小跟导体的横截面积有关。
电流表
材料
长度
b,d
Thanks!
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