初中九年级物理:16.3 电阻
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第3节电阻一、电阻1、定义及符号:[1]、定义:电阻表示导体对电流阻碍作用的大小。
[导体电阻越大,对电流的阻碍作用越大。
][2]、符号:R。
2、单位:[1]、国际单位:欧姆Ω。
规定:如果导体两端的电压是1V,通过导体的电流是1A,这段导体的电阻是1Ω。
[2]、常用单位:千欧KΩ、兆欧MΩ。
[3]、换算:1MΩ=1000KΩ1KΩ=1000Ω[4]、了解一些电阻值:手电筒的小灯泡,灯丝的电阻为几欧到十几欧。
日常用的白炽灯,灯丝的电阻为几百欧到几千欧。
实验室用的铜线,电阻小于百分之几欧。
电流表的内阻为零点几欧。
电压表的内阻为几千欧左右。
3、定值电阻:具有一定电阻值的电阻器也叫做定值电阻,简称电阻。
在电路图中用符号:表示。
二、影响电阻大小的因素1、探究影响导体电阻大小的因素[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:所以讨论“电阻的大小与哪一个因素的关系”时,必须指明“相同条件”。
转换法:把导体的电阻大小转换为接入电路的灯泡的亮暗或者电流表示数的大小。
[3]、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。
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。
[4]、结论:①、材料相同、横截面积相同时,导体的长度越长,电阻越大;电阻大接入导体长度横截面积电流表示数小镍铬合金丝l S小大镍铬合金丝<l S大小②、材料相同、长度相同时,导体的横截面积越小,电阻越大;接入导体长度横截面积电流表示数电阻大小镍铬合金丝l S小大镍铬合金丝l>S大小、长度相同、横截面积相同时,导体材料不同时,一般电阻也不同。
④、电阻与温度的关系:对大多数导体来说,温度越高,电阻越大。
但也有少数导体,电阻随温度的升高而减小。
三、半导体1、导体:导电能力比较好的材料叫做导体。
16.3 电阻——精剖细解讲义知识点1:电阻1、电阻定义:导体对电流阻碍作用。
导体的电阻通常用字母R表示。
导体的电阻越大,对电流的阻碍作用越大,通过导体的电流就越小。
单位:欧姆,简称欧,符号Ω。
常用单位还有:兆欧(MΩ),千欧(kΩ)。
换算关系是:1 kΩ = 1000Ω,1 MΩ = 1000000Ω。
电路图中用符号表示。
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、横截面积和温度,与加在导体两端的电压和通过的电流无关。
材料、横截面积一定时,导体越长,电阻越大;材料、长度一定时,导体横截面积越小,电阻越大;大多数导体的电阻随温度的升高而增大。
2、探究影响电阻大小的因素【实验目的】探究影响电阻大小的因素。
【提出问题】在材料一定的情况下,电阻的大小还和哪些因素有关?【猜想假设】电阻的大小是否跟导线的长度有关;电阻的大小是否跟导线的粗细有关;电阻的大小跟其他因素有关。
【实验设计】将不同长度、粗细的导线接到A、B两点之间,观察电流表的数值。
【实验步骤】根据电路图连接实物电路,连接时开关处于断开状态;把材料、横截面积相同,长短不同的导线接到A、B两点电路中(如下图所示),记录电流表的数据;把材料、长度相同,横截面积不同的导线接到A、B两点电路中(如下图所示),记录电流表的数据; 整理器材。
【实验数据记录】实验1:电阻是否与导体的长度有关实验2:电阻与导体横截面积是否有关【实验结论】实验1的结论: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2的结论: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。
注意:电阻是导体本身的性质(属性)。
它的大小取决于导体的材料、长度、横截面积,与电流和电压大小无关。
转换法:把导体电阻的大小转换为电流表示数的大小。
控制变量法:探究导体电阻与导体的材料、长度和横截面积的关系时,要采用控制变量法,每次控制其中两个因素相同,改变第三个因素,即可探究电阻的大小与第三个因素的关系。
第十六章电压电阻16.3 电阻一、学习目标1.电阻认识电阻的概念,知道电阻是导体本身的一种性质;能画出电阻在电路图中的符号,知道电阻大小的单位及其单位换算。
2.影响电阻大小的因素会用控制变量法探究出影响电阻大小的因素;理解电阻的大小与导体的材料、长度、横截面积及温度有关。
二、学习过程一)、知识点梳理知识要点一电阻1、导体的电阻(1)定义:在物理学中,用电阻来表示导体对电流______作用的大小。
如图,导体的电阻越大,表示对电流的阻碍作用越______。
导体的电阻通常用字母______表示。
(2)电阻的单位是________,简称______,符号是______,比它大的单位有____________、____________。
换算关系是1 MΩ=________kΩ=________Ω。
【答案】阻碍大 R 欧姆欧Ω千欧(kΩ) 103 1062、电阻器具有一定电阻值的元件,也叫定值电阻,简称电阻,在电路图中用符号_表示。
【拓展】电阻是导体本身的一种性质,通常情况下,导体都有电阻,与通不通电没有关系。
数据编号材料长度/m 横截面积/mm2a 镍铬合金 1 1b 镍铬合金 2 1方法:选用横截面积相同、长度不同的两根镍铬合金丝(a、b),分别接入电路中,观察电流表的示数。
结论:导体的电阻跟它的长度______。
同种材料、横截面积相同的导体,长度越长,电阻越______方法:选用长度相同、横截面积不同的两根镍铬合金丝(a、c),分别接入电路中,观察电流表的示数。
结论:导体的电阻还跟它的____________有关。
同种材料、长度相同的导体,___________越小,电阻越______方法:选用长度相同、横截面积相同的镍铬合金丝和锰铜合金丝(a、d),分别接入电路中,观察电流表的示数。
结论:导体的电阻跟导体的________有关。
同一长度和横截面积,________不同的导体,电阻也不同【答案】有关大横截面积横截面积大材料材料【拓展】探究导体电阻的大小与哪些因素有关时,采用了转换法和控制变量法。
16.3 电阻1.(2019·福建)在相同温度下,关于导体的电阻,下列说法正确的是( )A.铜线的电阻一定比铝线的小B.长度相同粗细也相同的铜线和铝线电阻相等C.长度相同的两根铜线,粗的那根电阻较大D.粗细相同的两根铜线,长的那根电阻较大【答案】D【解析】A、导体电阻与导体的材料、长度与横截面积有关,只知道导体的材料,不知道导体的长度和横截面积关系,无法确定铜线与铝线电阻的大小,故A错误。
B、长度相同、粗细也相同的铜线和铝线,由于材料不同,则电阻不相等,故B错误;C、在材料、长度相同的情况下,导体越粗,横截面积越大,电阻越小,所以,长度相同的两根铜线,粗的那根电阻较小,故C错误;D、在材料、横截面积相同的情况下,导体越长,导体电阻越大,所以,粗细相同的两根铜线,长的那根电阻较大,故D正确。
2.用如图所示电路探究“影响电阻大小的因素”实验时,下列说法正确的是( )A.该电路中不可以用小灯泡代替电流表判断电流强弱B.实验只需控制导体的材料相同C.该电路探究导体的电阻大小与导体长度有关D.根据图中的实验可以得出:导体电阻的大小与导体的材料有关【答案】C【解析】A、该电路中可以用小灯泡代替电流表判断电流强弱,故A错误;B、根据控制变量法的思想可知实验不仅需控制导体的材料相同还需控制导体的横截面积相同,故B错误;C 、由图可以看出两导体的材料和横截面积相同,所以该电路探究导体的电阻大小与导体长度有关,故C 正确;D 、根据图中的实验可以得出:导体电阻的大小与导体的长度有关,故D 错误;故选C . 3.(2019·盘锦)关于导体电阻,下列说法正确的是( ) A .铜导线电阻比铁导线电阻小B .导体两端的电压为零时,导体的电阻为零C .只增加导体的横截面积,导体的电阻增大D .导体的电阻越小,表示导体对电流的阻碍作用越小 【答案】D 【解析】A 、导体的电阻与导线的材料、长度和横截面积有关,所以铜导线的电阻不一定比铁导线的电阻小,故A 错误;B 、导体的电阻是导体本身的一种性质,与导体两端电压无关;导体两端的电压为零时,导体的电阻并不为零,故B 错误;C 、只增加导体的横截面积,导体的电阻减小,故C 错误;D 、导体的电阻表示的是导体对电流的阻碍作用,电阻越小,说明导体对电流的阻碍作用越小,故D 正确。
第3节电阻电阻内容是电学的一个重要知识点、考点,电阻概念也是学习后续知识,理解欧姆定律的基础。
教材首先创设一个情境,再通过一个演示实验引导学生分析灯泡亮度不同的原因,从而引入电阻概念,再通过“想想议议”提出电阻的影响因素,教材用演示实验探究电阻与横截面积的关系,电阻与其他因素的关系一笔带过,教学中应引导学生完成探究。
从现实生活入手,创设与日常生活比较接近的教学环境,让学生身临其境,使课程成为学生生命历程的重要组成部分,体现“从生活走向物理,从物理走向社会”新课程理念。
给学生创设自主、合作、探究的学习空间,鼓励学生动脑、动手,解决实际问题,以达到学习和掌握知识与技能,提高各种能力的目的。
学生已学过部分电学知识,能够了解生活中一些常见的现象,也掌握了一些研究物理的方法,本节主要研究电阻大小与材料种类、长度、横截面积、温度的关系,通过演示和探究实验引导学生进行探究,学生也比较难掌握相关知识点,特别是对于“电阻是导体本身的一种属性”的理解。
这就要求教师在教学中选择学生熟悉的生活事例、科技发展事例,帮助学生建立易于观察的模型,通过各种方法(如类比法)帮助学生理解“电阻是导体本身的一种属性”。
通过学生活动的参与,提高学生动手能力,使学生学会发现问题、分析问题、解决问题,为他们今后继续教育或终身教育打下基础。
知识与技能1.通过观察和实验,初步学习电阻的概念、电阻的单位及其换算关系。
2.知道电阻的大小的影响因素。
3.了解半导体和超导体以及它们在现代科学技术中的应用。
过程与方法1.通过观察和实验,探究电阻及影响电阻大小的因素,培养学生观察、分析、比较、概括的能力。
2.通过学生探究活动,研究电阻大小与材料种类、长度、横截面积的关系,渗透研究问题的一种方法——控制变量法。
情感、态度与价值观1.通过了解半导体及超导在现代科技中的应用,开阔视野,激发学生求知欲。
2.通过多种活动形式,联系学生生活实际,培养学生对科学探索的热爱。
重点电阻概念的建立。
难点理解电阻是导体本身的一种属性。
实验法、观察法、比较法。
一、新课引入教师出示预先准备的各式各样的电线:这是什么东西?生:电线、导线、电缆线、电话线、闭路线。
师:请大家从导线的截面观察,这些导线有什么不同或相同的地方?生:电线芯是金属,外面都包了一层橡胶或塑料。
师:电线芯是用容易导电的金属来做的,容易导电,是导体,电线芯的外面包了一层橡胶或塑料,是不容易导电的物体,叫绝缘体。
师:现在剥开导线的绝缘外皮,看一下导线的芯到底是用什么材料做成的。
生:是用铜做的。
师:大家见过用钢、铁做芯的导线吗?生:好像没有。
师:常用的导线通常是用铜或铝做的,特别重要的用电设备的导线还要用昂贵的银来做。
我们已经知道,钢、铁也是导体,又多又便宜,那么为什么不用钢铁来做导线呢?二、新课教学1.电阻师:我们可以把镍铬合金丝和铜丝分别接入电路,观察一下有什么现象发生。
请同学按下图连接电路。
(1)先将铜丝接入电路,合上开关,观察小灯泡的亮度。
(2)将铜丝换成长短、粗细相同的镍铬合金丝,合上开关,观察小灯泡的亮度。
生:接入铜丝比接入镍铬合金丝时灯泡亮。
(3)将电流表串联接入电路,重复上述的实验,观察电流表的示数。
生:接镍铬合金丝时的电流比接铜丝时的电流小。
师:比较两次电流的示数,实验中用的是相同的电池,也就是说电压相同,为什么两条导线中的电流不同呢?原来,导体能导电,但同时对电流又有阻碍作用,相同电压下,导线中电流不同,说明两条导线对电流的阻碍作用不同,在物理学中用“电阻”这个物理量来表示导体对电流阻碍作用的大小。
导体对电流的阻碍作用叫电阻师:比较实验现象:相同电压下,接入铜丝的电流大。
说明了什么问题?生:铜对电流的阻碍作用小即电阻小。
师:相同电压下,接入等长、等粗的镍铬合金丝电流小,又说明了什么?生:等长、等粗的镍铬合金丝比铜丝的电阻大。
师:请同学们阅读教材第63、64页,了解下述内容:电阻的符号:R电阻的单位:欧姆(Ohm)简称欧符号Ω常用单位:千欧(kΩ)兆欧(MΩ) 1 kΩ=103Ω1 MΩ=106Ω师:同学们对于电阻这个物理量已经有了一定的了解,在电子技术中经常用到具有一定电阻值的元件——电阻器。
(教师出示书图16.3-2所示各种电阻器实物)注意:这些电阻器,无论它们是否被连入电路通过它们电流是多少,其阻值一般是不变的,即电阻是导体本身的一种性质。
电阻器也叫定值电阻,它在电路图中的符号是“”。
2.决定电阻大小的因素提出问题:导体的电阻一般不同,它的大小跟哪些因素有关呢?学生猜想:……(教师以“道路”类比引导,根据电流电阻的定义引导学生猜测)在学生提出猜想的基础上与学生一起对提出的影响因素进行判断归纳。
师生一起得出:电阻可能跟导线的材料、长度粗细有关。
制订计划与设计实验:请同学们设计几组实验来证明你的猜想是否正确。
教师引导学生设计电路、数据记录表格。
进行实验与收集证据:(1)研究导体的电阻跟制作它的材料是否有关方案:如图,分别接入长度、粗细相同的镍铬合金丝和铜丝,观察小灯泡的亮度或者接入电流表测量电流的大小。
(2)研究导体的电阻跟它的长度是否有关方案:如图,分别接入粗细相同、长度不同的铜丝,观察小灯泡的亮度或者接入电流表测量电流的大小。
(3)方案:如图,分别接入长度相同、粗细不同的铜丝,观察小灯泡的亮度或者接入电流表测量电流的大小。
分析论证:教师总结:导体的电阻跟长度、横截面积的关系可以用人在街上行走作比喻:街道越长,街面越窄,行人受到阻碍的机会越多。
同理,导体越长、越细,自由电子定向移动受到碰撞的机会就会越多。
师生共同总结:导体的电阻决定于它的材料、长度和横截面积。
导体的电阻由自身的条件决定,因此,不同的导体,电阻一般不同,所以说,电阻是导体本身的一种性质。
简介:控制变量法。
体会控制变量法在研究物理问题中的作用。
3.半导体和超导现象教师指导学生阅读“科学世界”——半导体和超导现象。
三、典型例题例1关于电阻的大小,以下说法正确的是(温度变化的影响忽略不计)()A.导线较长的,电阻较大B.导线较粗的,电阻较小C.铁导线的电阻比铜导线的电阻大D.同种材料、粗细相同的导线越短,电阻越小本题考查决定电阻大小的因素。
必须明确影响导体电阻大小的因素是哪些,在不考虑温度对电阻的影响时,导体电阻的大小由长度、横截面积、材料三个方面的因素共同决定,必须考虑这多种因素的相互制约,不可只考虑一种因素,只有当其中的两个因素确定时,才可由另一个因素决定。
本题易错点是对决定电阻大小的因素没有真正理解,在分析问题时存在片面性,只考虑诸多因素中的个别因素,从而出现错选。
导线电阻的大小是由导体的长度、横截面积和材料等因素决定的。
A只比较了导线的长度;B只比较了导线的横截面积;C只比较了导线的材料;它们都不完整,都是错误的。
D例2下列关于电阻的说法正确的是()A.导体两端的电压越大,电阻越大B.导体中的电流越小,电阻越大C.导体不接入电路中时,电阻为零D.导体的电阻与电压、电流的大小无关,一个导体的电阻若是10 Ω,那么当它没接入电路时,阻值仍然是10 Ω本题用于考查影响电阻大小因素的知识点。
对导体电阻是导体自身的一种性质存在模糊认识,导体的电阻的大小是导体自身的一种性质,它决定于导体的材料、长度、横截面积和温度的情况,与导体两端的电压的大小,与导体中电流强度的大小均无关。
对于一个已知阻值的电阻来说,它接入与不接入电路,阻值是一样的。
D例3有甲、乙两导体用同种合金制成,且长度也相等,而甲导体的横截面积是乙导体的2倍,哪个的电阻大?若将甲导体的长度均匀地拉长为原来的2倍,甲、乙两导体的电阻哪个大?本题用于考查对影响电阻大小的因素的理解。
明确导体的电阻是由材料、长度、横截面积和温度等因素决定的,所以要比较两导体电阻的大小,这些因素必须共同考虑。
本题易错点是不能理解题目的“均匀拉长”的真正含义,对决定电阻大小的因素没有真正理解,在分析问题时存在片面性,只考虑诸多因素中的个别因素,从而出现错选。
根据导体的电阻与横截面积的关系,可知乙导体的电阻大,若将甲导体的长度拉长为原来的2倍,当导体的体积不变时,甲导体的横截面积将减小为原来的1/2,即与乙导体的横截面积相等。
根据导体的长度与电阻的关系,可判断甲导体的电阻大于乙导体的电阻。
乙导体的电阻大,甲导体的电阻大。
四、课堂小结引导学生归纳、总结本课内容:1.物理学中用电阻来表示导体对电流阻碍作用的大小,导体的电阻是导体本身的一种性质。
2.电阻的符号是R,单位是欧姆(Ω),电阻在电路图中的符号是“”。
3.导体电阻大小的影响因素:导体的材料、导体的长度、导体的横截面积。
五、作业设计第3节电阻1.电阻:导体对电流的阻碍作用叫电阻电阻的符号“R”电阻的单位“Ω”电阻在电路图中的符号“”2.导体电阻的影响因素:导体的材料、长度、横截面积导体的电阻是导体自身的一种性质电阻概念是很抽象的一个知识,直接用教材知识下定义学生很难明白,不利于后面相关知识的学习。
可以引用生活中车辆在不同的路面遇到的阻碍导致速度不同来作类比来说明。
探究影响导体电阻大小的因素,学生们很难凭空去想象电阻的大小究竟跟哪些因素有关,也可以拿车辆在不同的路面遇到的阻碍例子来作类比。
利用这种就生活情景来作教学内容富有趣味性、探索性、适应性和开放性,为学生提供适当的指导,通过精心设置支架,巧妙地将学习目标任务置于学生的最近发展区,让学生产生困惑,引起反思,形成必要的认知冲突,从而促成对新知识的建构。