16.3 电阻导学案
【学习目标】
1、知识与技能:知道电阻的定义、符号单位及其换算,并理解它是导体本身一种性质。
2、过程与方法:在探究影响电阻大小的因素实验中掌握控制变量法的应用。
3、情感目标:注意培养严谨的科学态度、实事求是的作风和与他人合作的精神。
【学习重点、难点】
探究影响电阻大小的因素实验中掌握控制变量法的应用
【学习过程】
一、自主预习
1、 叫导体,举2个生活例子 。
叫绝缘体,举2个生活例子 。
2、导体与绝缘体的区别在于??( )
A 、导体中有电子,绝缘体中没有电子 B、导体中有能自由移动的电荷,绝缘体中没有电荷
C、导体中有能自由移动的电荷,绝缘体中几乎没有能自由移动的电荷
D 、导体中有电荷,绝缘体中没有电荷
3、小丽用如图所示的装置研究物质的导电性,她先后在两个夹子间接入(1)铅笔芯(2)铁丝 (3)塑料绳 (4)橡皮 (5)毛线 (6)装在杯子中的自来水 。检查的结果是:当接入??? ??? ???? 时灯泡发光,说明它们是???? ? ???;
当接入?? ??????? 时灯泡不发光,说明它们是?? ?。
二、合作学习(一)、学习导入:
1、演示:比较小灯泡的亮度。
把铜丝和镍铬合金丝分别与小灯泡串联接入电路,闭合开关,观察电路中小灯泡的亮度。通过实验发现接入 时小灯泡更亮。说明在相同电压下,通过铜丝的电流较 ,表明铜丝对电流的阻碍作用较 ;而通过镍铬合金丝的电流较 ,表明铜丝对电流的阻碍作用较 。在物理学中,用 来表示导体对电流阻碍作用的大小。导体的电阻越大,表示导体对电流的阻碍作用越 。
2、导体的电阻通常用字母 表示,电阻的单位是 ,简称 ,符号是
另外来可用 、 作它的单位,在电路图中用符号 表示。
它们的换算关系是: 1KΩ= Ω,1MΩ= Ω。
完成下列单位换算:0.5MΩ=???? KΩ=?????? Ω 210000Ω=????? KΩ=???????? MΩ
3、展示常见电阻。
(二)、探究实验:探究影响导体电阻大小的因素:
按照教材右图装置连接电路,然后
把长度,粗细相同的铜丝、铁丝、
镍铬合金丝分别接入灯泡和开关之间,
观察小灯泡的亮度和电流表示数有什么变化?
【提出问题】决定电阻大小的因素是什么?
【猜想和假设】猜想1:电阻的大小可能跟______________________有关。
猜想2:电阻的大小可能跟___________________________有关。
猜想3:电阻的大小可能跟___________________________有关。
猜想4:电阻的大小可能跟___________________________有关。
【设计、进行实验】探究过程中用到的物理方法:______________________
a.比较不同材料的导体时,需要把两条能 、 相同, 不同的金属丝接入电路,你观察到接入 时电流表示数较大,说明 的电阻大。也就是电阻大小与 有关。
b.比较不同长度导体的电阻时,需要把两条 、 相同, 不同的金属丝接入电路,你观察到接入 时电流表示数较大,说明 的电阻大。也就是电阻大小与 有关。
c.比较不同粗细导体的电阻时,需要把两条 、 相同, 不同的金属丝接入电路,你观察到接入 时电流表示数较大,说明 的电阻大。也就是电阻大小与 有关。
d.用灯泡、导线、开关和钨丝组成串联电路如图所示,闭合开关,小灯泡发光。再用酒精灯对钨丝进行加热,会发现灯泡亮度变 ,由此得出的结论是导体的电阻跟温度 关系,对大多数导体来说,温度越高,电阻越 ,但也有少数导体,电阻随温度的升高而 。
【收集数据】
接入电路的导体
电流表示数/A
接入导体的电阻大小
长度、粗细相同的
锰铜线
镍铬线
长度、材料相同的
粗镍铬线
细镍铬线
粗细、材料相同的
长镍铬线
短镍铬线
螺旋状镍铬丝
常温时
用酒精灯加热高温时
A、当长度和横截面积相同时,电阻的大小跟_______________有关。
B、当长度和材料相同时,电阻的大小跟_______________有关,导体越细,电阻越_______导体越粗,电阻越_______。
C、当材料和横截面积相同时,电阻的大小跟_______________有关,导体越长,电阻越_________
【分析归纳,得出结论】
电阻是导体本身的一种性质 ,其大小决定于导体的______、_______、________,还与 有关。在导体的材料和长度不变的情况下,导体横截面积越大,电阻越_____;在材料横截面积不变时,导体越长,电阻越______。
三、成果检验
(一)达标练习
电阻是导体本身的一种_____,它的大小决定于导体的_______、_______和_______,它的大小还跟_________有关。将一根铜导线均匀拉长后,其电阻_________。
2、完成单位换算:20Ω=___ ___MΩ=____ __kΩ。 148kΩ= Ω= MΩ
686Ω= MΩ= KΩ 0.98MΩ= KΩ= Ω
3、甲、乙、丙三根用相同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最大是________,最小的是________。
4、小明在研究导体电阻与温度的关系时,在不同时刻测量了一段锰铜合金线的电阻,其电阻与时间的图像如右图所示,与时刻t2相比较,时刻t1的温度较 (选填“高”、“低”和“一样高”).
5、将一根镍铬合金丝均匀拉长接入电路,其电阻将 ?;若将这根镍铬合金丝对折后接入电路,其电阻将 ?。(填“增大”、“减小”或“不变”)。
6、在A、B两条不同导线的两端加上相同的电压时,通过它们的电流大小关系是IA7、照明白炽灯的灯丝断了一截,把两段灯丝搭接上后仍能使用,则搭接后灯丝的电阻将变____;接在电路中,灯泡的亮度将变_____。
8、电阻是导体本身的一种性质,这反映在( )
A.导体中不通电流时,不可能对电流有阻碍作用,此时导体没有电阻
B.某导体两端电压减小时,导体的电阻增大
C.电阻的大小由导体两端的电压和导体中的电流共同决定
D.电阻的大小由导体本身的材料、长度、横截面积和温度决定
9、仔细分析下表中数据,不难发现“导体的电阻与材料有关”。除此之外,还可发现导体的电阻与它的 、 ?????? 和?????? 等因素有关。
几种长1m,横截面积1mm2的金属导线在20℃时的阻值
导线
电阻R/Ω
银
0.016
铜
0.017
铝
0.027
镍铬合金
0.1
分析上表中数据,金属是最常用的导体,铁也是导体,量多价廉,但是生活中常用铜和铝做导线。为什么不选作铁或银做导线呢?
(二)拓展提升
1、如右图所示,用导线把电池、小灯泡和一段粗细均匀的电阻丝连接起来。当金属夹从电阻丝上的某点,沿电阻丝向右移动的过程中,小灯泡亮度逐渐变暗。这表明导体电阻的大小跟导体的
有关。如要继续研究电阻与温度的关系,还需要添加的仪器是 。
2.有一段裸导线,下列哪一种方法可以减小它的电阻( )
A.把导线对折合在一起者 B.减小通过导线的电流
C.增大导线两端的电压 D.把导线拉长一些
3.在做“决定电阻大小的因素”的实验时,需要在电压相同的条件下,比较通过不同导线的电流,发现决定电阻大小的因素,下表是几种实验用的导线的参数。
?
导线代号
A
B
C
D
E
F
G
长度/m
1.0
0.5
1.5
1.0
1.2
1.5
0.5
横截面积/mm2
3.2
0.8
1.2
0.8
1.2
1.2
1.2
材料
锰铜
钨
镍铬
锰铜
钨
锰铜
镍铬
?
⑴为了研究电阻与导体的材料有关,应在上表中选用导线 和导线 。
⑵为了研究电阻与导线的长度有关,应在上表中选用导线 和导线 。
⑶为了研究电阻和导体的横截面积有关,应在上表中选用导线 和导线 。
⑷上述研究方法在物理学里叫做 法。
4.如图所示,AC、EG分别为长度和粗细都相同的锰铜丝和镍铬合金丝,B、F分别为这两段电阻丝的中点,张明同学用该装置做“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________,可得出结论:导体电阻大小与材料有关;
(2)比较步骤l和2(或4与5),可得出结论_______________________________________;
(3)比较步骤2和3(或5与6),可得出结论:________
步骤
M接
N接
电流/A
l
A
C
0.5
2
A
B
1.0
3
A和C
B
2.0
4
E
G
0.2
5
E
F
0.4
6
E和G
F
0.8
5.观察用久的灯泡和同种型号的新灯泡哪个更亮,为什么?
6、右图说明了什么?
。
【课后作业】
【课后反思】整理反思,归纳梳理
(学习要求:请同学们根据以下内容,回顾今天所学的知识。)
1.你学到了哪些知识?
2.你经历的实验过程是怎样的?
3.你掌握了哪种学习方法?
4.你还有哪些疑问?