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第六章 电压 电阻第三节 电阻 教学案例

课 题

第六章 电压 电阻 第三节 电阻

课型

新授

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.

重点难点

1.电阻的概念及影响电阻大小的因素.

2.理解电阻是导体本身的一种性质,与电压与电流无关.

3.在探究过程中用“控制变量法”研究问题.

1. 叫导体;  叫绝缘体.二者的本质区别是:导体内部有  ,绝缘体内部 .

2.电流是由 形成的;电压是 的原因;电路中有电流的条件是:①  ;②  .

3.电阻表示导体 ,用符号 表示,在电路图中的符号为 ;国际单位制中,电阻的主单位是 ,简称 ,符号是 ;常用单位还有  和   ,它们之间的换算关系是   .

4.电阻是导体本身的一种 ,其大小决定于导体的 、

和  ,还与 有关.

一、电阻

演示1:如图将小灯泡先后与长度、粗细都相同的铜丝和镍铬合金丝串联,闭合开关,观察小灯泡的亮度有什么区别?

现象:小灯泡与铜丝串联时 ,与镍铬合金丝串联时亮度  ,说明:在相同的电压,铜丝中的电流比镍铬合金丝中的电流 ,即铜丝对电流的阻碍作用比镍铬合金丝 ;

物理学中用电阻表示导体对电流阻碍作用的大小,不同的导体,电阻大小  ,电阻是导体本身的一种性质.(见温故知新3)

二、探究决定电阻大小的因素

演示1还说明,导体电阻的大小与导体的 有关.导体的电阻除了与导体的材料有关之外,还与哪些材料有关呢?仔细观察并分析下面的实验:

演示2:给电路接入两根粗细相同、长度不同的镍铬合金丝,重复刚才的实验;

现象表明:较长的镍铬合金丝中电流较 .

结论:导体的电阻跟它的长度有关.在材料和横截面积相同时,长度越长,电阻越  .

演示3:仍然给电路接入两根镍铬合金丝,使它们的长度相同、粗细不同,重复刚才的实验;

现象表明:较粗的镍铬合金丝中电流较 .

结论:导体的电阻跟它的横截面积有关.在材料和长度相同时,横截面积越大,电阻越 .

总结:大量实验表明,导体的电阻是导体本身的一种性质,它的大小决定于导体的材料、长度和横截面积,还与导体的温度有关.

方法总结:由于决定导体大小的因素有多个,上述实验中在探究其中一个因素对它的影响时,应使其它因素完全相同(保持不变),我们把这种方法叫做“控制变量法”.以前运用“控制变量法”的例子还有: .

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例.关于电阻,下列说法中正确的是(  )

A.绝缘体不容易导电,是因为它们没有电阻

B.导体和绝缘体的电阻大小只跟材料有关

C.将一根铜导线均匀拉长后,其电阻变大

D.铜导线的电阻一定比铝导线的电阻小

解析:本题考查电阻概念及影响电阻大小的因素.电阻大小决定于材料、长度、横截面积,还与温度有关,故B、D不对;A绝缘体不容易导电是因为其内部几乎没有能自由移动的电荷,因而电阻非常大,不是没有电阻;C铜导线均匀拉长后,其长度增加,同时横截面积变小,所以电阻变大.

小结

1.24000Ω=  kΩ= MΩ.

2.导体的电阻是导体本身的一种性质,它的大小决定于的  、  和 .

3.将20V的电压加在电阻为15Ω的导体两端,若电压增大为40V,则导体的电阻为 Ω,若电压减小到0V,则导体的电阻为 Ω.可见导体的电阻与导体两端的电压 .

4.导电性能介于___________和___________之间的一些特殊材料,如硅、锗等叫做半导体.___________、___________、___________等外界因素都对它的性能有很大影响.

5.科学家发现,某些物质在很低的温度时,电阻就变成了___________.这就是超导现象,用具有这种性能的材料可以做成___________材料.

6.(2006吉林长春3)导体的电阻大小与下列哪个因素无关( )

A.导体的材料 B.导体的横截面积

C.导体的长度 D.导体中的电流

7.(2006辽宁大连)下列材料属于超导体的是(  )

A.导电性能在导体和绝缘体之间的材料

B.强度和硬度都很高的材料

C.温度降到足够低时电阻为零的材料

D.由很小的基本单元制成的材料

8.(2005广西桂林)在探究导体电阻大小与哪些因素有关的实验中,采用了“控制变量”的方法.下表是某实验小组在实验中所用导体的相关物理量的记录:

编号

A

B

C

D

长度/m

1.0

1.0

1.0

0.5

横截面积/mm2

1.2

1.2

2.4

1.2

材料

镍铬

锰铜

镍铬

镍铬

⑴要探究导体电阻大小与长度是否有关,应选用 两根导体;

⑵要探究导体电阻大小与横截面积是否有关,应选用   两根导体.

9.(2007山东25)现有几根锰铜合金丝和镍铬合金丝,其规格如下表所示.请你设计实验方案,在不剪断合金丝的前提下,比较锰铜合金丝和镍铬合金丝这两种材料的导电性能.

编号

材 料

长 度

横截面积

A

锰铜合金

0.5 m

2.0mm2

B

锰铜合金

1.5m

1.5mm2

C

锰铜合金

1.8m

1.0mm2

D

锰铜合金

2.0m

0.5mm2

E

镍铬合金

0.3 m

2.0mm2

F

镍铬合金

1.3m

1.5mm2

G

镍铬合金

1.5m

1.0mm2

H

镍铬合金

2.0m

0.5mm2

⑴应选用编号为______的锰铜合金丝和编号为_______的镍铬合金丝进行实验.

⑵你是如何通过实验比较出这两种材料的导电性能的强弱的?简要写出你的做法.

10.(2005安徽庐江)把甲、乙两段电阻线接在相同的电压下,甲线中的电流大于乙线中的电流,忽略温度的影响,下列判断中错误的是( )

A.当它们材料、粗细都相同时,甲线长乙线短

B.当它们材料、长度都相同时,甲线粗乙线细

C.当它们长度、粗细都相同时,两线的材料一定不同

D.甲、乙两电阻线的材料、长短、粗细不可能完全相同

11.(2005广东汕头24)阅读下面短文:

导体容易导电,绝缘体不容易导电.有一些材料,导电能力介于导体和绝缘体之间,称做半导体,除了导电能力外半导体有许多特殊的电学性能,使它获得了多方面的重要应用.

有的半导体,在受热后电阻迅速减小;反之,电阻随温度的降低面迅速的增大.利用这种半导体可以做成体积很小的热敏电阻.热敏电阻可以用来测量很小范围内的温度变化,反应快,而且精度高.

回答下列问题:

⑴如果将热敏电阻与电源、电流表和其他元件串联成一个电路,其它因素不变,只要热敏电阻所在区域的温度降低,电路中电流将变 (填“大”或“小”).

⑵上述电路中,我们将电流表中的电流刻度换成相应的温度刻度,就能直接显示出热敏电阻附近的温度.如果刻度盘正中的温度刻度值为20℃(如图所示),则25℃的刻度应在20℃的 边(填“左”或“右”).

⑶为了将热敏电阻放置在某蔬菜大棚内能检测大棚内温度的变化,请用图16中的器材(可增加元件)设计一个电路.

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