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第十六章
电压
电阻
16.3
电阻
【学习目标】
1.掌握电阻的概念、理解电阻是导体本身的一种性质。
2.会画电阻在电路图中的符号,掌握电阻的单位及单位换算。
3.理解电阻的大小与导体的材料、长度、横截面积及温度有关。
4.体会用控制变量法探究电阻与哪些因素有关,积极动手进行实验。
【课前预习】
1.白炽灯长期使用后,钨丝会变细。变细后的钨丝与原来相比
(
)
A.熔点变低
B.密度变小
C.比热容变大
D.电阻变大
2.关于影响导体电阻大小的因素说法正确的是
A.导体电阻大小取决于通过它电流的大小,电流越小的导体电阻越大B.导体电阻大小取决于加在它两端电压的大小,电压越大的导体电阻越大
C.相同材料制成粗细相同的导线,长度越长电阻也越大
D.铜导线的电阻一定比铁导线的电阻小
3.关于电阻,下列说法中正确的是
A.长度相同的两根铜导线,横截面积大的电阻大
B.长度和横截面积都相同的铝导线和铜导线,它们的电阻一定相等
C.导体的电阻与导体两端电压成正比,与通过导体的电流成反比
D.通电后的电熨斗温度很高,但与之相连的导线温度却不高,这是因为导线的电阻远小于电熨斗的电阻
4.下列关于导体电阻的说法中,正确的是
A.一根金属丝被均匀拉长后,它的电阻变大
B.导体中没有电流通过,导体就没有电阻
C.电阻是导体的一种属性,任何情况下导体的电阻都不可能为零
D.粗导线的电阻一定比细导线的电阻小
5.关于电流、电压和电阻的关系,下列说法中正确的是(
)
A.导体中的电流越大,电阻就越小
B.导体两端的电压越小,导体的电阻就越小
C.导体的电阻与电压成正比,与电流成反比
D.导体两端的电压越高,通过该导体的电流就越大
【课前预习】答案
1.D
2.C
3.D
4.A
5.D
为什么导线要用铝或铜做材料?
铝质导线
铜质导线
【学习探究】
为什么有些开关触点要用价格昂贵的银做呢?
铁也是导体,为什么不用既多又便宜的铁做呢?
演示1
把长短、粗细相同的铜丝和镍铬合金丝分别接入电路,闭合开关,观察电路中小灯泡的亮度。
接不同的导体,小灯泡的亮度发生了变化。
实验电路
实验现象
在上述实验中,接入电流表,观察电流表的示数变化,并继续观察小灯泡的亮度。
A
B
A
实验电路
实验现象
把铜丝接入电路时,电流表的示数较大,小灯泡较明亮;
把镍铬合金丝接入电路时,电流表的示数较小,小灯泡较暗。
演示2
导体虽然容易导电,但对电流也有一定的阻碍作用。
在相同的电压下,通过铜丝的电流比较大,表明铜丝对电流的阻碍作用比较小;
通过镍铬合金丝的电流比较小,表明镍铬合金丝对电流的阻碍作用比较大。
在相同的电压下,通过铜丝的电流比镍铬合金丝的大,为什么会有这种差别呢?
实验现象
问 题
1.在物理学中,用电阻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就越大。导体的电阻通常用字母R表示。
2.单位:欧姆(ohm),简称欧,符号Ω。
3.电阻的单位还有:兆欧(MΩ)
千欧(kΩ)
换算关系是:
1
kΩ
=
1
000
Ω=
103
Ω
1
MΩ
=
1
000
000
Ω=106
Ω
一、电阻
4.电阻器
在电子技术中,我们常用到有一定电阻值的元件——电阻器,也叫做定值电阻,简称电阻。电路图中用符号
表示。
一、提出问题:
影响导体电阻大小的因素会有哪些?
二、探究影响电阻大小的因素
猜想一:导体的电阻可能与导体的材料有关。
猜想二:导体的电阻可能与导体的长度有关。
猜想三:导体的电阻可能与导体的粗细有关。
猜想四:导体的电阻可能与导体的温度有关。
二、猜想或假设
三、设计实验方案
你怎样知道导体电阻的大小?你能设计一个合理的电路吗?
通过比较灯的亮暗来判断,如灯亮,则对电流阻碍作用小,电阻小。
通过比较电流表中电流的大小,如电流大,则对电流的阻碍作用小,电阻小。
既可比较灯的亮暗,也可比较电流的大小
实验过程中需记录的内容有哪些?你能设计一张表格来表示吗?
导体
灯泡的亮度
电流表示数
电阻的大小
材料
长度
粗细
控制变量法:一个物理量可能与多个因素有关,我们必须一个一个因素来研究。研究时,只让其中一个因素改变,其余因素要保持不变。
思考:一个物理量可能与多个因素有关时,如何展开研究?
四、研究实验方法
1.探究电阻与导体长度的关系
实验1:电阻是否与导体的长度有关
材料
长度
(m)
横截面积(mm2)
电流
(A)
对电流的阻碍作用
电阻
镍铬合金
0.5
S
镍铬合金
1
S
导体的电阻与长度有关。
材料、横截面积相同,导体越长,电阻越大。
实验1的结论:
2.探究电阻与导体横截面积的关系
实验2:电阻与导体横截面积是否有关
材料
长度
(m)
横截面积
(mm2)
电流
(A)
对电流的阻碍作用
电阻
镍铬合金
1
S
镍铬合金
1
2S
导体的电阻与横截面积有关;
材料、长度相同,导体的横截面积越大,电阻越小。
实验2的结论:
实验3:电阻还与温度有关
灯丝
A
加热
在其他条件相同的情况下,电阻较小的材料导电性能较强;反之,电阻较大,导电性能较弱。右图展示的是不同材料在导电性能上的排序,从上至下,材料的导电性能依次减弱。
1.物理学中,用电阻来表示导体对电流阻碍作用的大小。
3.电阻是导体本身的性质。它的大小取决于导体的材料、长度、横截面积,还受温度影响。
2.电阻的单位是欧姆,简称欧,符号Ω。
课堂小结
【课后练习】
1.下列有关电阻的说法正确的是
A.导体的电阻越大,表明导体的导电能力越强
B.导体的电阻与导体两端的电压成正比
C.导体中的电流为零时电阻也为零
D.导体的电阻是导体本身的一种性质,与导体的材料、长度和横截面积等因素有关
2.关于电流、电压和电阻,下列说法正确的是
A.只要将导体连入电路,电路中就有电流
B.有电流通过的小灯泡,其两端不一定有电压
C.导体两端电压越大,通过该导体的电流就越大
D.导体中通过的电流越大,它的电阻越小
3.下列关于半导体的说法,正确的是(
)
A.常温下半导体的电阻为零
B.半导体广泛应用于各种电子设备
C.半导体就是超导体
D.任何情况下半导体都是不导电的
4.某些物质在温度很低的情况下,电阻就变成0,这种现象叫超导现象.如果把超导现象应用于实际,则(
)
A.可用超导材料制作电炉丝
B.可用超导材料制作输电线
C.可用超导材料制滑动变阻器的电阻丝
D.可用超导材料制作白炽灯泡的灯丝
5.如果不考虑温度的影响,导体电阻的大小与下列哪个因素无关
A.导体的材料
B.导体的长度
C.导体的横截面积
D.导体两端的电压
6.下列关于材料的导电性能及其应用的说法错误的是
A.绝缘体不易导电,是因为绝缘体内部几乎没有电荷
B.生活中通常用铜、铝做电线的线芯,是因为它们的导电性能好
C.半导体的导电性能介于导体和绝缘体之间,可以制作二极管、三极管等
D.用超导材料制造电子元件,可不必考虑元件的散热问题
7.下列因素中,对导体电阻大小有决定作用的是
A.导体是否接入电路
B.导体的长度
C.通过导体的电流
D.导体两端的电压
8.有关导体电阻的说法,正确的是(
)
A.粗细相同的两根导线,长度大的,电阻一定大
B.长度相同的两根导线,横截面积小的,电阻一定大
C.同种材料制成的长短相同的两根导线,横截面积小的,电阻大
D.铝导线的电阻一定比铜导线的电阻大
9.以下说法中正确的是
A.导体的电阻与电压成正比
B.导体的电阻与电流成反比
C.导体的电阻是导体的属性,与电压、电流没有关系
D.滑动变阻器是通过改变电阻丝的粗细来改变电阻值的
10.当温度一定时,比较两根铜导线电阻的大小,下列说法中正确的是(
)
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
【课后练习】答案
1.D
2.C
3.B
4.B
5.D
6.A
7.B
8.C
9.C
10.B
11.<
=
12.导体
长度
13.小于
等于
14.并联
串联
15.甲
丙