电阻:导体对电流的阻碍作用
【学习目标】
1.知道什么是电阻,理解电阻是导体本身的一种属性。
2.知道电阻的单位及其换算。
3.理解电阻的大小与导体的材料、长度、横截面积有关。
4.在探究决定电阻大小因素的过程中,体会用控制变量法研究物理问题。
5.知道滑动变阻器的构造和作用,能改变电阻的原理。
6.知道滑动变阻器所标规格的含义,会把滑动变阻器连入电路使之改变电路中电流。
7.知道电阻箱用途,会读出电阻箱示数。知道变阻器和变阻箱电阻变化的区别和特点。
【学习重难点】
1.理解电阻的大小与导体的材料、长度、横截面积有关。
2.在探究决定电阻大小因素的过程中,体会用控制变量法研究物理问题。
【学时安排】
2学时
【第一学时】
【学习过程】
一、复习回顾
二、尝试学习
(一)物体的导电性
1.有的物体对_________的_________作用较小,容易导电,叫做_________。有的物体对电流的阻碍作用很大,不容易导电叫做_________。根据文中图4-3-3表示各种物质导电能力的排列顺序,可见导体和绝缘体之间_________(有、没有)绝对的界限。在物理学中,为了更具体地描述物体的导电性,常用_________来定量描述导体对_________阻碍作用的大小,并用“_________”表示。
2.电阻的单位是_________,简称_________,符号是_________。
3.这是为了纪念最早研究电阻的德国科学家_________而命名的。
4.观察电线,你能指出哪部分是导体,哪部分是绝缘体,好的_________和_________都是重要的电工材料。
5.物质的分类。
项目 导体 绝缘体 半导体
定义
常见
原因
应用
(二)探究决定电阻大小的因素。
1.铁和银都是导体,为什么有不同的导电性呢?科学家研究发现,金属中的电子大部分被_________原子核周围,几乎不能_________,只有部分电子可以脱离开原子核的束缚而自由移动,成为自由电子。不同金属材料中,自由电子的情况不同,所以它们的导电性能不同。
2.实验探究:电阻的大小与什么因素有关:
(1)电阻描述的是导体对电流的阻碍作用。对于同种金属材料导体的电阻,它的大小与导体的哪些因素有关呢?
甲:粗细相同的水管,管子长阻力大。我猜想导体越长,它的电阻_________。
乙:长度相同的水管,管子粗,阻力小。我猜想导体越粗,它的电阻_________。
以上猜想所用到的_________法是猜想常用的思维方法。
(2)猜想需要实验来验证。怎样设计实验来验证你的猜想呢?请和同学们交流讨论。
甲:把不同长度、不同横截面积的电阻丝接入电路的电流,就能比较它们的电阻大小。
乙:如果电路中电流大小不同,那是长度变化造成的,还是导体粗细变化造成的呢?
丙:我们能不能用_________的方法分别研究呢?
(3)如果给你几段相同的镍铬合金导线,你能组合出长度变化和横截面积变化的情况吗?
画出实验电路图,连接电路,用_________测量电路中的电流,电阻的大小不能直接看出来,比较导体对电流的阻碍作用。
(4)探究导体长度对电阻的影响:(两根导线_________、_________相同_________不同)
实验电路图:
实验表明:导体的电阻跟导体的长度有关,______________的______________,长度越长,电阻______________。
(5)探究导体横截面积对电阻的影响:(两根导线_________、_________相同_________不同。)
实验电路图:
实验表明:导体的电阻跟导体的横截面积有关,______________的______________,横截面积越长,电阻______________。
(6)探究温度对导体电阻的影响的实验电路图。
(7)大量实验证明,导体的电阻是导体本身的一种性质。导体电阻的大小不仅跟____________有关还与____________和____________有关,还受____________的影响。
(8)实验总结:探究电阻的大小与哪些因素有关,采用____________法。电阻的大小不能直接看出来,因此可以采用____________,通过____________来反映电阻的大小。
【达标检测】
1.下列四组物质中,都属于绝缘材料的是( )
A.水银、玻璃、油
B.玻璃、石墨、纯净水
C.塑料、橡胶、陶瓷
D.干木柴、陶瓷、海水
2.有关金属材料电阻的大小,不考虑温度影响的情况下,下面说法中错误的是( )
A.同种材料做成的长度,横截面积相同的导线,电阻相同
B.导体的电阻大小与导体两端的电压和通过的电流无关
C.不同的材料做成的导体,电阻一定不同
D.对于同种材料,长度长,电阻大;横截面积大,电阻大
3.有A、B、C、D四根导线,其中A、B、C三根是铜导线,D是镍铬合金线,A、B两导线的粗细相同,A比B短,B、C两导线的长度一样,B比C粗,C、D长短和粗细都相同,则这四根导线按其电阻大小的顺序排列应是( )
A.RA>RB>RC>RD
B.RD>RC>RB>RA
C.RD>RA>RB>RC
D.RC>RB>RA>RD
4.粗细和长度相同的一根铜导线和一根铝导线串联在同一电路中,则( )
A.两根导线上的电流一定相等
B.两根导线的电阻一定相等
C.铜导线上的电流大于铝导线上的电流
D.两根导线上的电流方向相反
5.把一段金属导线截成三段,然后拧成一股接入电路,它的电阻将( )
A.变大
B.不变
C.变小
D.不能确定
6.上题中,若将该金属丝均匀拉长为原来的3倍,则电阻将( )
A.变大
B.不变
C.变小
D.不能确定
7.当温度一定时,比较两根铜制导线电阻的大小,下列说法正确的是( )
A.长导线的电阻一定大
B.粗细相同,长导线的电阻一定大
C.细导线的电阻一定大
D.长度相同,粗导线的电阻一定大
8.在温度一定的条件下,做“研究决定导体电阻大小因素”的实验,采用了控制变量的方法,下表给出了实验中所用到的导体的情况。选择C、F两根导体进行对比,是为了研究导体电阻大小与__________是否有关;选择C和__________两根导线进行对比,是为了研究导体电阻与长度的关系;为了研究导体电阻与横截面积的关系,应选择的两根导体是__________。
导体代号 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/mm? 3.2 0.8 1.2 0.8 1.2 1.2 1.2
材料 锰铜 钨 镍铬丝 锰铜 钨 锰铜 镍铬丝
9.图中所示电路中,可以探究出电阻跟__________的关系,若a、b、c是三根镍铬合金线,则它们的电阻关系是__________。
10.为了测量灯泡里的电流大小,将电流表和灯泡、电源、开关串联起来,当开关闭合,电流表指针指到0.45A,然后慢慢回到0.18A,电流表示数减小的原因是( )
A.指针的惯性
B.灯泡里钨丝的电阻随温度变化引起的
C.电流表有故障
D.在开关闭合的瞬间,电流总是很大的
11.在图14-33所示电路中,能直接测量灯泡L1两端电压的正确电路是( )
12.如图14-28所示,电压表所测的是( )
A.电源电压
B.灯L1两端的电压
C.灯L2两端的电压
D.灯L1与L2两端的电压
13.在图14-29所示各电路图中的“○”内填上合适的电表(电流表或电压表)符号,并标明它们的正、负接线柱。
【第二学时】
【学习过程】
一、课前预习
滑动变阻器是靠改变电阻来改变电路中电流的,那么滑片移动是怎么改变连入电路成电阻的呢?
_________________________________________________________________________。
二、课堂导学
变阻器:
观察每组桌上的两组滑动变阻器。
1.由哪几部分组成?
_________________________________________________________________________。
2.有几个接线往?连入电路后电流的路径如何?
_________________________________________________________________________。
3.它铭牌上标志有什么?
_________________________________________________________________________。
三、练习使用滑动变阻器
1.滑动变阻器是一种重要的电学元件,作用是:______________________________。
2.连接方法:
请同学们连好电路,并根据连法说出哪部分电阻线连入了电路。
_________________________________________________________________________。
3.柱变阻器有几种正确接法?
(1)连接A和_________接线柱,向_________电阻增大,向_________电阻减小。
(2)连接A和_________接线柱,向_________电阻增大,向_________电阻减小。
(3)连接B和_________接线柱,向_________电阻增大,向_________电阻减小。
(4)连接B和_________接线柱;向_________电阻增大,向_________电阻减小。
4.总结规律:(1)要_________联入电路;(2)接线柱要“一_________一_________”。
5.能连接CD或AB接线柱吗?为什么?
(1)连接CD电阻。
_________________________________________________________________________。
(2)连接AB电阻。
_________________________________________________________________________。
滑动变阻器滑片位置不同,闭合开关在电路中电流大小不同,电阻最大时,电流______,电阻最小时电流______。电学实验为了闭合开关时防止电流的过大而烧坏元件,要求滑动变阻器在闭合开关前要____________________________________。
四、变阻器的应用
能读出电阻值的变阻器,数值不连续。
【达标检测】
1.如图5所示是滑动变阻器的结构示意图,若把滑动变阻器串联接入电路,要求滑片P向右滑动时,能使连入电路的电阻减小,则A、B、C、D四个接线柱应该接( )
图5
A.BC
B.AC
C.AD
D.AB
2.如图10,滑动变阻器有4个接线柱,使用时只需接入其中2个,因此有几种接法,在这些接法中,不能改变电阻大小并且可能损坏仪器的接法是( )
A.接A和D
B.接B和C
C.接A和B
D.接C和D
3.如图所示,当滑动变阻器向右移动时,小灯泡的发光情况是变________。
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