(共28张PPT)
幻灯片 1:标题页
4.4 电阻
副标题:电路中的 “阻碍力量”
授课对象:初中物理学生
授课时长:45 分钟
核心目标:理解电阻的概念与影响因素,认识变阻器的原理及应用,建立电阻与电流、电压的关联认知
幻灯片 2:导入 —— 生活中的 “电阻现象”
为什么有的用电器发热明显?
电暖器工作时,电阻丝发热明显,能快速升温。
铜导线通电时几乎不发热,摸起来温度变化很小。
调光台灯通过调节旋钮,能改变灯光亮度(本质是改变电阻)。
思考问题:为什么不同材料对电流的阻碍作用不同?这种阻碍作用如何影响电路中的电流?
幻灯片 3:电阻的概念与符号
什么是电阻?
定义:导体对电流的阻碍作用叫做电阻,用符号 R 表示。
物理意义:电阻越大,导体对电流的阻碍作用越强,相同电压下通过的电流越小。
微观解释:导体中的自由电子在定向移动时,会与导体中的原子核、其他电子碰撞,碰撞越频繁,阻碍作用越强(电阻越大)。
电路符号:在电路图中用长方形符号 “ ” 表示(标注 “R” 及阻值)。
幻灯片 4:电阻的单位与常见值
如何描述电阻的大小?
基本单位:欧姆(简称 “欧”,符号:Ω)。
常用单位:千欧(kΩ)、兆欧(MΩ)。
换算关系:1kΩ = 1000Ω,1MΩ = 1000kΩ = 10 Ω。
常见电阻值参考:
铜导线(1m 长):约 0.01Ω(电阻很小)。
小灯泡灯丝:约 10Ω~100Ω。
定值电阻(实验室用):1Ω~10kΩ。
人体电阻:干燥时约 10000Ω~100000Ω,潮湿时可降至 1000Ω 以下(更易触电)。
幻灯片 5:影响电阻大小的因素
哪些因素决定电阻的大小?
实验探究:电阻与哪些因素有关?
实验方法:控制变量法(每次改变一个因素,保持其他因素不变)。
实验结论:
材料:不同材料的导体,电阻不同(如长度、横截面积相同的铜丝和铁丝,铁丝电阻更大)。
长度:同种材料、横截面积相同的导体,长度越长,电阻越大(R 与长度成正比)。
横截面积:同种材料、长度相同的导体,横截面积越大,电阻越小(R 与横截面积成反比)。
温度:大多数导体的电阻随温度升高而增大(如灯丝发光时电阻比不发光时大)。
应用实例:滑动变阻器靠改变接入电路的电阻丝长度改变电阻。
幻灯片 6:定值电阻与变阻器
两种常见的电阻元件
定值电阻
特点:电阻值固定不变,用于电路中稳定电流或电压。
外观特征:表面标注阻值和允许通过的最大电流(如 “10Ω 1A” 表示阻值 10Ω,最大电流 1A)。
电路符号: (标注阻值,如 “R=10Ω”)。
滑动变阻器
构造:由电阻率较大的电阻丝(如镍铬合金丝)绕在绝缘管上,配有可滑动的金属滑片。
原理:通过改变接入电路中电阻丝的长度来改变电阻(滑片移动时,接入长度变长→电阻变大,反之变小)。
电路符号: (表示有滑片的电阻,标注 “P” 为滑片)。
幻灯片 7:滑动变阻器的使用方法
正确使用滑动变阻器的 “四要”
要 “一上一下” 接线:接入电路时,需选择上面一个接线柱和下面一个接线柱(若接上面两个,电阻为 0;接下面两个,电阻为最大值,无法调节)。
要串联接入电路:滑动变阻器应与被测用电器串联,才能通过改变电阻调节电流。
要了解最大阻值和允许电流:使用前查看铭牌(如 “20Ω 2A” 表示最大电阻 20Ω,最大电流 2A),避免超量程损坏。
要 “闭合开关前滑片移到最大阻值处”:防止电路中电流过大,保护电路元件(滑片远离下接线柱时电阻最大)。
幻灯片 8:滑动变阻器的应用场景
生活中的变阻器
调光台灯:调节旋钮带动滑片移动,改变电路电阻,从而改变电流和灯泡亮度。
音量调节旋钮:通过改变电路电阻,调节扬声器的电流大小,控制音量高低。
电熨斗调温:不同档位对应不同电阻,改变电流大小,实现温度调节。
实验电路保护:连接电路时将滑片移到最大阻值处,闭合开关后缓慢调节,观察电流电压变化。
幻灯片 9:电阻与电流、电压的关系
定性分析:电阻对电路的影响
在电压不变时:电阻越大,电流越小(电阻是阻碍电流的因素)。
实例:电源电压 3V 的电路中,接入 10Ω 电阻时电流 0.3A;接入 20Ω 电阻时电流 0.15A。
在电阻不变时:电压越大,电流越大(电压是推动电流的因素)。
实例:10Ω 电阻两端加 3V 电压时电流 0.3A;加 6V 电压时电流 0.6A。
关系总结:电阻是导体本身的性质,与电流、电压无关,但电流与电压成正比,与电阻成反比(为欧姆定律铺垫)。
幻灯片 10:实验探究 —— 用变阻器改变电流
实验目的
探究滑动变阻器对电路中电流的影响,练习变阻器的使用方法。
实验器材
电源(3V 电池组)、定值电阻(10Ω)、滑动变阻器(20Ω 2A)、电流表、开关、导线若干。
实验步骤
按电路图连接电路(电源→开关→滑动变阻器→定值电阻→电流表→电源负极,滑动变阻器 “一上一下” 接线)。
闭合开关前,将滑动变阻器滑片移到最大阻值处。
闭合开关,缓慢移动滑片,观察电流表的示数变化:
滑片向靠近下接线柱方向移动→接入电阻变小→电流表示数变大。
滑片向远离下接线柱方向移动→接入电阻变大→电流表示数变小。
记录不同位置的电阻(可估算)和对应电流值,分析两者关系。
幻灯片 11:易错点辨析
常见理解误区
误区一:认为电阻与电流、电压有关(电流越大电阻越小)。
纠正:电阻是导体本身的性质,只与材料、长度、横截面积、温度有关,与电流、电压无关。
误区二:滑动变阻器接线接 “上面两个” 或 “下面两个” 也能调节电阻。
纠正:接上面两个接线柱时电阻为 0,接下面两个时电阻固定为最大值,均无法调节。
误区三:闭合开关后滑片移动无变化,一定是变阻器损坏。
纠正:可能是接线错误(如接了上面两个或下面两个接线柱),需先检查接线方式。
幻灯片 12:课堂小结
核心知识点回顾
电阻是导体对电流的阻碍作用,用 R 表示,单位是欧姆(Ω)。
影响电阻的因素:材料、长度、横截面积、温度(同种材料,长而细的电阻大)。
滑动变阻器通过改变接入电阻丝长度改变电阻,使用时需 “一上一下” 接线、串联接入。
电阻是电路的重要参数,影响电流大小,与电压、电流的定量关系将在下节课学习。
幻灯片 13:课后作业
填空题:一根铜导线电阻为 R,若将其对折后电阻变为______;若将其拉长为原来的 2 倍,电阻变为______。
实验题:设计一个用滑动变阻器控制灯泡亮度的电路图,并标注滑动变阻器的接线柱接法。
实践题:观察家中的可调电器(如电扇、调光台灯),思考其调节原理是否与滑动变阻器有关。
幻灯片 14:结束页
知识拓展与预告
趣味延伸:超导体在低温下电阻为 0,可用于远距离输电和高速磁悬浮列车,了解超导体的应用前景。
下节课预告:4.5 欧姆定律及其应用
2024教科版物理九年级上册
授课教师: . 班 级: . 时 间: .
4.4 电 阻
第4章 电流、电压和电阻
a
i
T
u
j
m
i
a
N
g
观察电路元件的组成材料,它们与什么异同点。
铜丝
铜丝、钨丝、铁片是导电材料;
塑料、玻璃是绝缘材料。
塑料
钨丝
玻璃
铁片
塑料
连接如图所示的电路,做成导电性检测器,在导线间分别接入细铜线、铅笔芯、橡皮、塑料尺、木片等,观察小灯泡的亮度和电流表的示数,你有什么发现?
学生活动一:做一个导电性检测器
物体的导电性
转换法
思考:1.用到了什么实验方法?
2.如果去掉小灯泡是否可行?
3.如果去掉电流表是否可行?
不可行,可能会发生短路,烧坏电流表
不可行,小灯泡的亮暗变化不易准确的比较
导体和绝缘体
2.绝缘体:对电流的阻碍作用较大,
不容易导电。
1.导体:对电流的阻碍作用较小,
容易导电。
导体和绝缘体
演示实验
3.导体与绝缘体没有绝对的界限,在一定条件下可以相互转化。
1.电阻的定义:物理学中表示导体对电流阻碍作用的大小。
符号为:R
2.电阻的单位:
(1)国际制基本单位:欧姆,简称:欧 符号:Ω
(2)常用单位:千欧(kΩ)、兆欧(MΩ)
(3)单位换算:1kΩ=103Ω、1MΩ=106Ω
认识电阻
常见的电阻值
电阻的大小与什么因素有关
猜想:导体的电阻与导体的 、 、 ……有关
设计实验:实验装置如图所示,实验方法 、 。
材料
长度
横截面积
转换法
控制变量法
2.探究电阻与长度的关系时,应将 分别接入电路;
3.探究电阻与横截面积的关系时,应将 分别接入电路。
1.探究电阻与材料的关系时,应将 分别接入电路;
设计实验:
A、B
A、D
A、C
电阻的大小与什么因素有关
进行实验:
1.将A、D分别接入电路,发现IA ID,说明电阻与材料 ;
2.将A、B分别接入电路,发现IA IB,
说明同种材料、横截面积相同的导体,长度越长,电阻 ;
3.将A、C分别接入电路,发现IA IC,
说明同种材料、长度相同的导体,横截面积越大,电阻 。
≠
有关
>
越大
<
越小
电阻的大小与什么因素有关
提问:导体的电阻与导体的温度也有关系呢?
设计实验:根据控制变量法,我们应选取 、 、
都相同但 不同的电阻丝。
进行实验:将废旧的白炽灯中的钨丝小心取出,
接入如图所示的电路中,闭合开关,用酒精灯
给钨丝加热。
观察现象得出结论:电流表的示数 ,可见导体的电阻与温度 。
材料
长度
横截面积
温度
变小
有关
电阻的大小与什么因素有关
得出结论:
导体的电阻是导体本身的一种性质,它的大小取决于导体的长度、横截面积、材料和温度等因素。
2.同种材料、长度相同的导体,横截面积越大,电阻越小。
1.同种材料、横截面积相同的导体,长度越长,电阻越大。
3.横截面积、长度相同的导体,电阻与材料的关系如右图。
4.一般金属随温度的升高,电阻增大,玻璃、石墨等随温度的升高,电阻变小。
电阻的大小与什么因素有关
(1)常见物质:锗、硅
(2)影响因素:温度、光照、掺加杂质等
(3)应用:
1.半导体:导体的导电性能好,绝缘体导电性能比较差。有些材料,例如锗、硅,导电性能介于导体和绝缘体之间,常常被称作半导体。
半导体和超导现象
应用:
(1)超导输电。
(2)发电机、电动机的线圈可用超导材料制作:功率大、效率高。
好处:减少热量的散失,降低输送成本
弊端:获取低温困难,成本高
2.超导现象:某种物质在很低温度时,如水银在-269℃左右时,电阻就变成了0,这就是超导现象。
半导体和超导现象
知识点1 物体的导电性
1. 下列四组物体中,在通常情况下都属于导体的一组是
( )
D
A. 钢尺、瓷碗、大地
B. 固体食盐、纯净水、煤油
C. 铅笔芯、食盐水、玻璃杯
D. 钢制刀片、铝制饭勺、人体
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2. [2025·石家庄月考]关于导体和绝缘体,下列说法正确
的是( )
D
A. 导体都是固体
B. 绝缘体很不容易导电,是因为在绝缘体中没有电荷
C. 导体容易导电,是因为导体中有大量的自由电子
D. 导体与绝缘体没有绝对界限
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3.在一些精密的电子设备上,为减小对电流传输过程的影响,
会用银导线而不用常见的铜导线,这是因为银的导电性能比
铜____(填“好”或“差”),常用_____________来定量描述导
体对电流阻碍作用的大小,其单位为_____________。
好
电阻(或)
欧姆(或)
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知识点2 探究影响导体电阻大小的因素
4. 小红在探究“影响导体电阻大小的因素”的实验中,
所用“不同规格的电阻丝”是一些可比较的电阻丝。在一个木
板上有四根电阻丝(温度相同),其中、、、 的材料、
横截面积和长度情况及记录的电流表示数如表。
编号 材料 长度/ 横截面积/ 电流大小/A
镍铬合金 0.5 0.4 0.16
镍铬合金 1.0 0.4 0.08
镍铬合金 0.5 0.8 0.32
锰铜合金 0.5 0.4 0.24
(1)实验通过观察_______
_____来比较导体电阻的大
小。
电流表示数
(2)实验中采用的研究方
法是____________和______
___。
控制变量法
转换法
(3)为了探究导体电阻大小
跟横截面积的关系,应该把图
中的______(填电阻丝的字母
代号)依次接入 间,闭合
开关,记下电流表的示数。分
、
大
(4)小红依次把电阻丝、接入 间,闭合开关,记下
电流表的示数,可以探究导体电阻跟导体______的关系。
材料
析比较表格中实验数据可得结论:在材料和长度相同时,横
截面积越小,导体电阻越____。
(5)小红应把______两根电
阻丝分别接入 间来探究导
体电阻与长度的关系。分析比
较表格中实验数据可得结论:
导体的材料和横截面积一定时,
长度越____,电阻越大。
、
长
(6)她由实验想到,自己的家乡进行了输电线路的改造,
将原来较细的铝质输电线换成较粗的铜质输电线,这样就
______(填“增大”或“减小”)了输电线的电阻。
减小
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5. [2025·北京期中]有甲、乙两根完全相同的铜导线,把
甲导线对折后绞合起来使用,此时它的电阻为 ,若乙导线
的电阻为 ,则下列判断正确的是( )
C
A. B.
C. D. 无法确定
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6. [2025·枣庄期中]欧姆不仅发现了欧姆定律,还研究了
决定导体电阻大小的因素。如图所示,有一个长方体的金属
电阻,材料分布均匀,长、宽、高分别为、、 ,且
。当有电流按下列方向通过该电阻时( )
A
A. 沿 方向通电流时电阻最小
B. 沿 方向通电流时电阻最小
C. 沿 方向通电流时电阻最小
D. 沿以上三个方向通电流时电阻相等
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7. 由同种材料制成的长度相同、横截面积不同的和 两
段导体,按如图所示的方式接入电路中,导体的电阻及通过
的电流大小关系正确的是( )
A
A. , B. ,
C. , D. ,
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1.导体:容易导电的物体。
2.绝缘体:不容易导电的物体
3.电阻:对电流的阻碍作用,符号R,单位:欧姆Ω
4.决定电阻大小的因素:材料、长度、横截面积、温度
必做作业:从教材习题中选取;
选做作业:完成练习册本课时的习题.
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