物理人教版九年级全册探究:导体横截面积对电阻大小的影响:
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初三物理电学实验一、影响电阻大小因素:1、实验原理:在电压不变的情况下,通过电流的变化来研究导体电阻的变化。
(也可以用串联在电路中小灯泡亮度的变化来研究导体电阻的变化)2、实验方法:控制变量法。
所以定论“电阻的大小与哪一个因素的关系”时必须指明“相同条件”3、结论: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,还与温度有关。
4、结论理解: ⑴导体电阻的大小由导体本身的材料、长度、横截面积决定。
与是否接入电路、与外加电压及通过电流大小等外界因素均无关,所以导体的电阻是导体本身的一种性质。
⑵结论可总结成公式R=ρL/S ,其中ρ叫电阻率,与导体的材料有关。
记住:ρ银<ρ铜<ρ铝,ρ锰铜<ρ镍隔。
假如架设一条输电线路,一般选铝导线,因为在相同条件下,铝的电阻小,减小了输电线的电能损失;而且铝导线相对来说价格便宜。
二、探究电流与电压、电阻的关系(欧姆定律)①提出问题:电流与电压电阻有什么定量关系?②制定计划,设计实验:要研究电流与电压、电阻的关系,采用的研究方法是:控制变量法。
即:保持电阻不变,改变电压研究电流随电压的变化关系;保持电压不变,改变电阻研究电流随电阻的变化关系。
③进行实验,收集数据信息:(会进行表格设计)④分析论证:(分析实验数据寻找数据间的关系,从中找出物理量间的关系,这是探究物理规律的常用方法。
)⑤得出结论:在电阻一定的情况下,导体中的电流与加在导体两端的电压成正比;在电压不变的情况下,导体中的电流与导体的电阻成反比。
实验电路图:三、伏安法测电阻1、定义:用电压表和电流表分别测出电路中某一导体两端的电压和通过的电流就可以根据欧姆定律算出这个导体的电阻,这种用电压表电流表测电阻的方法叫伏安法。
2、原理:I=U/R3、电路图: (右图)4、步骤:①根据电路图连接实物。
连接实物时,必须注意 开关应断开滑动变阻器 变阻(“一上一下”) 阻值最大(“滑片远离接线柱”) 串联在电路中 电流表 “+”接线柱流入,“-”接线柱流出量程选择:算最大电流 I=U/Rx并联在电路中 电压表 “+”接线柱流入,“-”接线柱流出量程选择:看电源电压V A Rx R ′ VA Rx R ′②检查电路无误后,闭合开关S,三次改变滑动变阻器的阻值,分别读出电流表、电压表的示数,填入表格。
巴南区理、化、生、科学实验研究课记录表单位:巴南区南区学校时间:2015.6.《电阻》教案教学目标设计1.知识与技能①知道电阻及其单位。
②知道滑动变阻器的构造,会把滑动变阻器连入电路来改变电流。
③初步了解半导体的一些特点,了解超导体对人类生活和社会发展对社会的影响。
④初步了解超导体的一些特点,了解超导体对人类生活和社会发展可能带来的影响。
2.过程与方法①通过实验探究,体验导体长度发生变化,导体电阻也发生变化的规律。
②通过观察实验、对比等方法,学习利用滑动变阻器改变电流、电压。
3.情感、态度与价值观①关心生活中所接触到的各种电阻器。
②通过了解半导体、超导体以及它们在现代科学技术中的应用,开阔视野,增强学习物理知识的兴趣,感悟科学对技术进步、社会发展的作用。
教学过程:一).电阻概念的建立;电阻的概念比较抽象,可让学生通过实验探究来加深理解。
(1)创设情境,提出问题情境的创设、问题的提出可结合学生的实际生活。
例如,导线为什么一般用铜或铝来做,而不用铁?(2)鼓励学生大胆猜想学生的猜想可能与老师的想法不一致,要注意引导分析,不要挫伤学生的积极性。
(3)设计实验,进行实验引导学生按图6.3-1设计实验步骤,并进行实验验证。
(4)分析、归纳引导学生分析现象,层层推理,引出电阻。
完成的主要推理过程是:接人铁丝比接人铜丝小灯泡变暗了--说明小灯泡中电流变弱了--说明铁的导电能力比铜弱--说明铁丝对电流的阻碍作用大(即铁丝电阻大)--所以不用铁丝作导线。
帮助学生明晰推理过程,可培养学生根据现象推断结论的能力。
另外,通过实验建立概念显得直观、生动、具体,学生更容易接受。
二)自我研讨,合作交流电阻的概念、单位、符号等建议采用自我研讨、合作交流的方式进行。
教师要引导学生熟悉几种电阻器、电阻率表、小数据库来丰富对电阻的认识。
三).阅读讨论半导体和超导体这部分建议采用阅读讨论和放录像的方式进行,条件好的地区,可以演示半导体的一些特征,补充一些应用这些特性的例子,来开阔学生的视野。
第十六章电压电阻第3节电阻教材解读本节内容包括两部分:一是电阻的概念,二是影响电阻大小的因素。
《初中物理新课程标准》对本节内容的要求是:“知道电阻”。
电阻是电学中一个重要的物理量,与电流、电压构成初中电学的三大基石。
在初中物理知识体系中,欧姆定律是一个具有核心地位的基本规律,也是一个难点,而电阻的知识是欧姆定律的基础;同时,让学生理解电阻的概念和掌握影响电阻大小的因素,认识电阻是导体本身的一种性质,也是为了给后面变阻器,电阻的串、并联,电与热的学习打基础。
本节知识在日常生产和生活中也有广泛的应用。
所以,无论是从新课程标准的要求来看,还是从物理知识的系统性学习来看,“电阻”都具有承上启下的重要作用。
教学目标知识与技能1.知道电阻的定义、符号、单位及单位间的换算,理解电阻是导体本身的一种性质。
2.理解电阻的大小与导体的材料、长度、横截面积有关。
3.知道控制变量法在物理学中的应用。
4.了解半导体及超导现象。
过程与方法1.通过观察和实验,探究影响导体电阻大小的因素。
掌握“控制变量”的实验方法,提高学生的探究能力。
2.通过学生亲身参与实验,培养学生初步的观察能力和动手操作的实验能力。
3.通过对实验结论的归纳和总结,培养学生的概括能力。
情感、态度与价值观1.通过学生的探究活动,培养尊重事实、探究真理的科学态度。
2.在学习知识与技能的同时,体验科学探究的乐趣和方法,领悟科学的思想和精神。
3.在学生共同的探究活动中培养学生之间的协作意识。
教学重、难点重点:导体电阻大小的影响因素。
难点:电阻概念的建立,控制变量法的理解和掌握。
(续表)教学建议针对本节内容以实验为基础的特点,确定采用教师指导学生自主实验探究的方法进行教学。
通过提出问题——学生猜想——实验探究——交流合作等一系列探究过程,让学生自己动手做实验,通过同学之间相互讨论,来学习体验应用“控制变量法”研究问题,理解影响电阻大小因素的内容,并同步采用类比法,加深对影响电阻大小因素的理解。
导体电阻大小与其横截面积及长度的关系
在教学中,我发现学生知道导体的横截面积、长度等因素会影响导体电阻的大小,但总是把具体关系弄混。
我个人认为这是由于他们对那些关系没有与他们已有的知识网络构成联系。
所以,当要比较导体电阻大小与横截面积的关系时,我让学生把电荷想象成自己,把横截面积不同的导体想象成除了宽度,其它都一样的两条木桥(如图):
让学生设身处地地想:你觉得走宽敞的桥累,还是走狭窄的独木桥累?学生一般都有这种生活感知,所以一般都会回答走狭窄的独木桥累。
然后再引导学生思考:我们逆着风跑要累,是由于风阻碍了我们。
风越大,阻碍越大,我们就越越累,是不是就可以粗略地认为我们越累,说明外界对我们的阻碍作用就越大呢?同样,走狭窄的独木桥要比走宽敞的木桥累,是不是就可以认为狭窄的独木桥对我们的阻碍作用大?即:路越窄,阻碍越大。
刚刚我们设想了电荷是我们,横截面积不同的导体是不同的木桥。
所以,是不是就可以认为横截面积越小的导体(即“路窄”)对电荷的阻碍作用越大。
即其它条件都一样时,导体横截面积越小,导体的电阻越大。
当要比较导体电阻大小与其长度的关系时,我仍然让学生把电荷想象成自己,把长度不同的导体想象成除了长度,其它条件都一样的两条路(如图):
让学生思考:一样的路,你是觉得走几千米累,还是走几米累?跟横截面积的类比方法一样。
学生能够知道,路越长,越累,即:路越长,阻碍越大。
所以,可以类比得出结论:其它条件都一样时,导体长度越长,导体的电阻越大。
影响导体电阻大小的因素结论导体电阻是导体对电流流动的阻碍程度,其大小受多种因素的影响。
本文将从导体材料、导体长度、导体截面积、导体温度和导体纯度等几个方面探讨影响导体电阻大小的因素。
一、导体材料导体材料是影响导体电阻大小的重要因素。
不同材料的导体具有不同的电阻特性。
常见的导体材料有铜、银、铁、铝等。
一般来说,导体材料的电阻率越小,导体电阻就越小。
例如,银是一种优良的导体材料,其电阻率相对较小,因此银导体的电阻较低。
二、导体长度导体长度也是影响导体电阻大小的因素之一。
导体长度越长,电阻就越大。
这是因为导体中电流流动的路径变长,电流在导体中的碰撞次数增加,从而导致电阻增加。
因此,在设计电路时,应尽量缩短导体长度,以降低电阻。
三、导体截面积导体截面积是影响导体电阻大小的重要因素之一。
导体截面积越大,电阻就越小。
这是因为导体截面积的增大使得电流流动的路径变宽,电流在导体中的碰撞次数减少,从而导致电阻减小。
因此,当需要降低电阻时,可以通过增大导体截面积的方式来达到目的。
四、导体温度导体温度也会对导体电阻产生影响。
一般来说,导体的电阻随温度的升高而增加。
这是因为导体温度升高会导致导体原子振动加剧,从而增加了电流在导体中的碰撞次数,导致电阻增加。
因此,在高温环境下,导体的电阻会比在低温环境下大。
五、导体纯度导体纯度也是影响导体电阻大小的因素之一。
纯度越高的导体,电阻越小。
这是因为杂质和杂质之间的碰撞会增加电阻。
因此,在制造导体时,应尽量提高导体的纯度,以降低电阻。
导体电阻大小受到导体材料、导体长度、导体截面积、导体温度和导体纯度等因素的影响。
选择适合的导体材料,缩短导体长度,增大导体截面积,控制导体温度以及提高导体纯度,都可以有效降低导体电阻,提高电路的性能。
《探究影响电阻大小的因素》教材分析:《探究影响导体电阻大小的因素》是北京师范大学出版社出版的《物理》九年级第十一章第7节的内容。
本节内容以科学探究的方式,通过完整的科学探究的环节,在实验中充分运用控制变量的方法,得出影响导体电阻大小的因素;其中,通过温度对电阻的影响,提出了超导体特性。
教学目标:【知识与能力目标】1.知道影响电阻大小的因素有材料种类、长度、横截面积和温度。
2.了解导体电阻受温度的影响、超导体的一些特点以及超导现象对人类生活和社会发展可能带来的影响。
【过程与方法目标】通过探究影响电阻大小的因素,进一步体会用控制变量法研究多个因素问题的方法。
【情感态度价值观目标】1.在实验探究中,学习科学家研究问题的方法,培养严谨的科学作风和实事求是的态度。
2.通过了解物理学知识对人类生活和社会发展的影响,培养正确的科学价值观。
教学重难点:【教学重点】导体和绝缘体的识别、电阻及其单位的换算【教学难点】对导体和绝缘体的微观本质和电阻概念的理解课前准备:1.教师研读课标、教材,撰写教学设计,制作多媒体课件。
2.学生预习本课内容,收集有关资料。
3.实验器材:演示电流表一块、学生实验电路装置24组(干电池两节、灯泡一只、开关一个、电流表一块、导线若干;钢尺、铅笔、塑料笔套、玻璃棒等各一)教学过程:一【抛锚】设置情境,引出问题观察与思考:从生活中观察,会发现常见的导线多是铜芯或铝芯,而很少用铁芯、有的导线芯比较粗、不同规格的灯泡,有的灯丝短,有的灯丝粗些,有的灯丝细些等等这些很多,而把它们接入电路中,最后灯泡的亮度不同,说明了它们的电阻不同,那究竟是哪些因素影响了电阻的大小呢?二、【探锚】探究问题,分工合作现在我们来做实验来探究一下有哪些因素是影响导体电阻的大小的。
(一)常温下导体的电阻【分析】在判定一个因素对电阻的影响时,在实验时应该保持其他因素不变,这样才可能观察出这个因素是不是影响因素(控制变量法)。
例如:在验证导体材料不同时电阻的情况,需要保证其他条件一样,如温度、粗细、长短、导体两端电压等都相同。
《影响导体电阻大小的因素》说课稿各位评委大家好,我今天说课的内容是《影响导体电阻大小的因素》,是沪教版九年级全一册第15章第1节。
下面我从教材分析、教法和学法、实验教学过程、教学反思与自我评价这几个方面来谈谈这节实验课。
一、教材分析1、教材的地位和作用这节课编排在学生学习和了解了一些简单电路、电流和电阻等知识之后,它既符合学生认知规律,又保持了知识的结构性、系统性。
通过本节课学习,主要使学生掌握影响电阻大小的因素,同时也为学习下一节滑动变阻器打下基础,并在学生学习的过程中锻炼学生科学探究的能力和学会实验变量的控制。
这样的教学过程能更好地激发学生的主动性和积极性,使学生的实验技能和探究能力得到发展,并认识到科学技术在生活应用的中不断进步和发展。
2、教学目标知识与技能目标:学会运用控制变量法进行实验方案设计,能从实验结果定性的得出导体电阻与其长度、粗细和材料之间的关系,知道并能设计实验来探究金属导体的电阻与温度的关系。
过程与方法目标:了解探究实验的设计过程,学会运用控制变量法来研究影响导体电阻的因素。
情感态度与价值观:通过本节课的教学,让学生学会运用控制变量法设计实验方案来解决生活中的一些实际问题。
3.教学重、难点教学重点:这节课的教学重点是运用控制变量法来探究影响电阻大小的因素教学难点:实验设计和利用实验探究得出相应结论的方法。
二、教法和学法教法:采取启发式教学法、探究实验、问题讨论相结合的教学方法,充分利用实例、图片,利用媒体的直观动态教学手段。
学法:在教学中,应尽量让学生主动参与实验,参与讨论,充分强调学生学习的积极性、主动性。
教学准备:电源、灯泡,导线,电流表、开关、酒精灯、日光灯灯丝、示教板(锰铜、镍铬丝)。
三、实验教学过程(一)、问题导入师:家庭输电线一般用铜制成,为什么不用铁?家里安装的电线为何比总电线细?通过前面电阻的学习我们已经知道答案,是与导体的电阻大小有关。
生活中对电阻大小要求不同。
描述导体电阻和导体长度、横截面积的关系导体电阻与导体长度、横截面积的关系1.导体电阻的基本概念在物理学中,电阻是描述导体阻碍电流通过的程度的物理量。
它的大小取决于导体的性质以及导体的形状和尺寸。
在导体内部,电子受到晶格的阻碍而迁移速度受到影响,从而阻碍了电流的传递,产生了电阻。
导体的电阻可以通过一定的公式来表示,即R=ρ*l/A,其中R表示电阻,ρ表示电阻率,l表示导体的长度,A表示导体的横截面积。
2.导体电阻和导体长度的关系当导体的横截面积不变时,电阻与导体长度成正比。
也就是说,导体越长,其电阻就越大。
这是因为导体长度增加会使得电子在导体内的迁移路径变长,从而增加了电阻。
这可以用公式R=ρ*l/A来说明,当A不变时,电阻与长度l成正比。
3.导体长度对电阻的影响举一个简单的例子来说明导体长度对电阻的影响。
假设有一根铜导线,其横截面积为1mm²,电阻率为1.68×10^-8Ω·m。
当铜导线的长度为1米时,其电阻可以通过公式R=ρ*l/A计算得到为1.68×10^-8Ω。
但是当铜导线的长度增加到2米时,根据同样的公式可以计算得到其电阻为3.36×10^-8Ω。
可以明显地看到,导体长度的增加导致了电阻的增加。
4.导体横截面积对电阻的影响与导线长度相反,当导线的长度不变时,导线的横截面积越大,其电阻越小。
这是因为当横截面积增大时,电子在导体内的迁移路径更短,从而减小了电阻。
这也可以用公式R=ρ*l/A来说明,当长度l不变时,电阻与横截面积A成反比。
5.导体横截面积对电阻的影响我们再来举一个简单的例子来说明导体横截面积对电阻的影响。
假设有一根铜导线,其长度为1米,电阻率为1.68×10^-8Ω·m。
当铜导线的横截面积为1m m²时,其电阻可以通过公式R=ρ*l/A计算得到为1.68×10^-8Ω。
但是当铜导线的横截面积增加到2mm²时,根据同样的公式可以计算得到其电阻为0.84×10^-8Ω。