导体对电流的作用
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电阻:导体对电流的阻碍作用(基础)责编:冯保国【学习目标】1.了解物质的导电性,知道导体和绝缘体;2.知道电阻是导体本身的一种属性,电阻的大小和材料、长度、横截面积以及温度有关;3.会用控制变量法探究电阻大小的决定因素;4.知道滑动变阻器的构造和工作原理;5.能正确使用滑动变阻器改变电路中的电流。
【要点梳理】要点一:物体的导电性1.导体:有的物体对电流阻碍作用较小,容易导电,叫做导体。
2.绝缘体:有的物体对电流阻碍作用很大,不容易导电,叫做绝缘体。
3.电阻:定量描述导体对电流阻碍作用的大小。
4.符号:R。
5.单位:欧姆,简称欧,符号是Ω。
常用单位:千欧、兆欧。
单位换算:1MΩ=1000KΩ,1K Ω=1000Ω。
要点诠释:1.导体和绝缘体之间没有绝对的界限。
2.导体虽然能够导电,但是对电流有一定的阻碍作用,电阻越大对电流的阻碍作用越大。
电阻是导体本身的一种性质。
要点二:探究决定电阻大小的因素1.探究导体的长度对电阻的影响:(1)实验过程:选用粗细相同、长度不同的两根镍铬合金丝,分别将它们接入电路(如下图所示)中,观察电流表的示数。
比较流过长短不同的镍铬合金丝电流的大小。
(2)实验结论:导体的电阻跟导体的长度有关,粗细相同的同种材料的导体,长度越长,电阻越大。
2.探究导体的横截面积对电阻的影响:(1)实验过程:选用长度相同、横截面积不同的两根镍铬合金丝,分别将它们接入电路中,观察电流的示数。
比较流过粗细不同的镍铬合金丝电流的大小。
(2)实验结论:导体的电阻跟导体的横截面积有关,长度相同的同种材料的导体,横截面积越大,电阻越小。
3.探究导体的材料跟对导体电阻的影响:(1)实验过程:选用长度、横截面积相同,材料不同的镍铬合金丝和铜丝,分别将它们接入电路中,观察电流的示数。
比较流过粗细不同的镍铬合金丝电流的大小。
(2)实验结论:导体的电阻跟导体的材料有关。
要点诠释:1. 实验利用了“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”。
导体对电流的阻碍作用——电阻(一)教材人教社九年义务教育初中物理第二册(二)教学目的1.知道电阻是表示导体对电流阻碍作用大小的物理量.2.知道电阻的单位,能进行电阻的不同单位之间的变换.3.理解电阻的大小决定于导体的材料、长度、横截面积和温度.能根据决定电阻大小的因素,判断、比较不同导体电阻的大小.(三)教具1.学生实验:自制电阻定律演示器,一节干电池,一只学生电流表,一个开关,导线若干.2.演示实验:自制电阻定律演示器,一节干电池,一只演示电流表,一个开关,废日光灯管的灯丝(图1),或固定在胶木板上的用直径0.3毫米以下的铁丝绕成的螺旋状线圈(铁丝线圈),酒精灯一个,小灯泡一只,电源一个,导线若干.自制电阻定律演示器,是在长木板上固定的四条金属线,其中AB为锰钢(或炭钢)线,CD、EF,GH都是镍铬合金线.导线AB、CD、GH均长1米,导线EF长0.5米,导线AB、CD、EF的横截面积相等,导线GH的横截面积是上述导线横截面积的二倍(参看图2)(四)教学过程1.复习提问:将一只灯泡、一个演示电流表、一节干电池和一个开关连接成电路,并读出电流表的示数.(一位学生到前面来连接电路,其他同学审查连接过程是否正确)2.引入新课用电阻定律演示器做演示实验.将导线AB代替灯泡连入上述电路,闭合开关,读出电流表的示数;再将导线CD代替AB,接通电路,读出电流表的示数,两次示数不同.提出问题:上述两次实验,用的都是一节干电池,也就是说电压相同,那么两条导线中的电流大小为什么不同呢?3.进行新课原来,导体能够通过电流,但同时对电流有阻碍作用.以金属导体为例,金属导体中定向移动的电子跟金属正离子频繁碰撞而形成对电流的阻碍作用,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.在相同的电压下,导线AB中通过的电流大,表明AB对电流的阻碍作用小,导线AB的电阻小;导线CD中通过的电流小,表明CD对电流的阻碍作用大,导线CD的电阻大.不同导体,电阻一般不同,电阻是导体本身的一种性质.(这部分教材是通过演示实验引出电阻的概念,明确怎样用实验的方法比较导体电阻的大小,为讲授决定电阻大小的因素作好准备,并说明电阻是导体本身的性质.)板书:〈一、电阻用来表示导体对电流阻碍作用的大小,用字母R表示.二、在国际单位制里,电阻的单位是欧母,简称欧,符号是Ω.〉提出问题:导体的电阻既然是导体本身的一种性质,你猜一猜它跟哪些因素有关?你能不能设计一组实验来证明你的猜想是否正确?(提示:电阻是否跟材料、长度、导线的粗细有关)在学生提出猜想的基础上加以归纳,用图2所示的装置做下面三组学生实验.(1)研究导体的电阻跟制作它的材料是否有关.交代新课开始的实验所用的导线是锰铜线AB和镍铬合金线CD,将电流表示数填入表1内.表1:研究导体的电阻跟材料的关系提问:分析实验数据,可以得到什么结论?(导体的电阻跟导体的材料有关.)(2)研究导体的电阻跟它的长度是否有关.用镍铬合金导线CD和EF做实验,将实验测出的电流表示数填入表2内.表2:研究导体的电阻跟长度的关系提问:分析实验数据,可以得到什么结论?(导体的材料、横截面积,都相同时,导体越长,电阻越大.)(3)研究导体的电阻跟它的横截面积是否有关.用镍铬合金线CD和GH做实验.将实验测出的电流表的示数填入表3内.表3:研究导体的电阻跟横截面积的关系提问:分析实验数据,可以得到什么结论?(导体的材料、长度都相同时,导体的横截面积越小,电阻越大.)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.导体的电阻还跟什么因素有关?请大家看下面的演示实验(图3).演示实验:把铁丝线圈(或日光灯管的灯丝)按图3接入电路,用酒精灯缓慢地对灯丝加热观察加热前后,演示电流表的示数有什么变化.提问:从电流表示数的变化,得到什么结论?(导体被加热后,它的温度升高,电流表示数变小,表明导体的电阻变大,这说明导体的电阻还跟温度有关,对大多数导体来说,温度越高电阻越大.)板书:〈三、导体的电阻决定于它的材料、长度、横截面积和温度.〉导体的电阻由它自身的条件决定,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.为了表示导体的电阻跟材料的关系,应取相同长度,相同的横截面积的不同材料在相同温度下加以比较,课本上的表列出了一些长1米、横截面积1毫米2、在20℃时的不同材料的导线的电阻值.提问:从查表,你知道哪些材料的导电性能好?(银的导电性能最好,因此,在相同长度和横截面积的情况下,它的电阻最小.其次是铜,再次是铝.)看课本中的小注,介绍电阻率的概念.练习题:(1)电阻的国际单位是什么?0.2兆欧=______欧.(2)为什么说电阻是导体本身的一种性质?(3)有两条粗细相同、材料相同的导线,一条长20厘米,另一条长1.3米,哪条导线电阻大,为什么?(4)有两条长短相同、材料相同的导线,一条横截面积0.4厘米2,另一条2毫米2,哪条导线电阻大,为什么?(5)“铜导线比铁导线的电阻小.”这种说法对吗?应当怎么说?4.小结(略)(五)说明突出阐述了决定电阻大小的因素,进一步引出电阻是导体本身的一种性质,这种编排既有利于学生弄清电阻的概念,理解电阻是导体的一种性质,也有利于教学.2.课本上的“如果导体两端的电压是1伏,通过的电流是1安,这段导体的电阻就是1欧”,这句话说的是电阻单位“欧姆”的物理意义,这一内容只做简单介绍.3.有关“决定导体电阻大小的因素”的教学,最好采用实验探索的方法.先由学生猜测,再由学生做实验,分析实验数据得出结论.这样做可使学生学到一些研究物理的方法,也可使学生加深对决定导体电阻大小因素的理解.4.关于导体的电阻跟它的材料、长度和横截面积的关系,在初中阶段,只要求定性了解,不做定量的研究.但由于导体的电阻跟诸多因素有关,研究电阻跟其中之一因素的关系时,其它因素应保持相同,这要在实验前先交代清楚.。
电阻,电容,电感,二极管,三极管,在电路中的作用电阻定义:导体对电流的阻碍作用就叫导体的电阻。
电阻(Resistor)是所有电子电路中使用最多的元件。
电阻的主要物理特征是变电能为热能,也可说它是一个耗能元件,电流经过它就产生热能。
电阻在电路中通常起分压分流的作用,对信号来说,交流与直流信号都可以通过电阻。
电阻都有一定的阻值,它代表这个电阻对电流流动阻挡力的大小。
电阻的单位是欧姆,用符号“Ω”表示。
欧姆是这样定义的:当在一个电阻器的两端加上1伏特的电压时,如果在这个电阻器中有1安培的电流通过,则这个电阻器的阻值为1欧姆。
出了欧姆外,电阻的单位还有千欧(KΩ,兆欧(MΩ)等。
电阻器的电气性能指标通常有标称阻值,误差与额定功率等。
它与其它元件一起构成一些功能电路,如RC电路等。
电阻是一个线性元件。
说它是线性元件,是因为通过实验发现,在一定条件下,流经一个电阻的电流与电阻两端的电压成正比——即它是符合欧姆定律:I=U/R常见的碳膜电阻或金属膜电阻器在温度恒定,且电压和电流值限制在额定条件之内时,可用线性电阻器来模拟。
如果电压或电流值超过规定值,电阻器将因过热而不遵从欧姆定律,甚至还会被烧毁。
线性电阻的工作电压与电流的关系如图1所示。
电阻的种类很多,通常分为碳膜电阻,金属电阻,线绕电阻等:它又包含固定电阻与可变电阻,光敏电阻,压敏电阻,热敏电阻等。
但不管电阻是什么种类,它都有一个基本的表示字母“R”。
电阻的单位用欧姆(Ω)表示。
它包括?Ω(欧姆),KΩ(千欧),MΩ(兆欧)。
其换算关系为:1MΩ=1000KΩ ,1KΩ=1000Ω。
电阻的阻值标法通常有色环法,数字法。
色环法在一般的的电阻上比较常见。
由于手机电路中的电阻一般比较小,很少被标上阻值,即使有,一般也采用数字法,即:101——表示100Ω的电阻;102——表示1KΩ的电阻;103——表示10KΩ的电阻;104——表示100KΩ的电阻;105——表示1MΩ的电阻;106——表示10MΩ的电阻。
导体对电流阻碍作用——电阻电流在导体中流动时,会受到导体内部原子或分子的相互作用力的影响,这导致了电流的阻碍作用。
这些相互作用力包括电子与原子核之间的库仑力以及电子与电子之间的排斥力,这会导致电子的受阻并减缓电流流动的速度。
导体材料的电阻取决于导体的特性,如导体的物质成分、几何形状、长度和交叉面积等。
根据欧姆定律,电阻与电流和电压之间的关系可以表示为R=V/I,其中R是电阻,V是电压,I是电流。
这表示电阻是电压与电流之间的比例关系。
电阻的存在对电路的稳定性和功能起着至关重要的作用。
以下是电阻对电流阻碍作用的几个重要方面:1.热效应:导体中的电阻会产生热效应。
当电流流过导体时,电子与原子之间的撞击会产生能量,这将导致导体发热。
这种热效应在一些应用中是有用的,例如电炉和电热器。
然而,在其他情况下,这种热效应会导致能量损失和电路过载,因此需要采取适当的措施来冷却导体或限制电流。
2.电压降:电流通过电阻时,会在电阻两端产生电压降。
根据欧姆定律,当电阻固定时,电压降与电流成正比。
这意味着电阻越大,电流所经过的电压降也越大。
在电路设计中,我们可以利用电阻的这些特性来调整电流和电压的分配。
3.功率消耗:电流通过导体的过程中,电阻会产生能量损失,这反映在电阻产生的热效应上。
根据功率的定义,P=IV,其中P是功率,I是电流,V是电压。
因此,电阻消耗的功率可以计算为P=I²R,或P=V²/R。
这意味着电阻越大,电流越大或电压越高,电阻消耗的功率也越大。
4.电阻与电导的关系:电导是电阻的倒数,表示导体允许电流通过的能力。
电导可以用公式G=1/R表示,其中G是电导。
电导越大,导体对电流的阻碍作用越小。
因此,电阻和电导是密切相关的概念,可以通过一对电阻和电导来描述导体对电流的阻碍作用。
总之,导体对电流的阻碍作用可以通过电阻来解释。
电阻的存在导致电流在导体中流动时受到阻碍,并产生热效应、电压降、功率损耗等现象。
电流的5种效应一、电流的热效应1. 定义- 当电流通过导体时,导体会发热的现象称为电流的热效应。
这是因为电流通过导体时,导体中的自由电子与导体中的离子(原子实)发生碰撞,将电能转化为内能,使导体温度升高。
2. 焦耳定律- 定量描述电流热效应的规律是焦耳定律,其表达式为Q = I^2Rt。
其中Q表示热量(单位:焦耳,J),I表示电流(单位:安培,A),R表示电阻(单位:欧姆,Ω),t表示时间(单位:秒,s)。
- 例如,在一个电阻为10Ω的导体中,通入2A的电流,经过5s,根据焦耳定律Q=I^2Rt=(2A)^2×10Ω×5s = 200J,即产生200J的热量。
3. 应用与危害- 应用:电热水器、电熨斗、电饭锅等都是利用电流的热效应工作的。
电热水器内部有电阻丝,当电流通过电阻丝时,电阻丝发热,将水加热;电熨斗的发热芯也是利用电流热效应产生热量来熨烫衣物。
- 危害:电流的热效应在一些情况下会造成危害,例如在输电线路中,由于电流通过导线时会产生热量,如果电流过大或者导线电阻较大,产生的热量过多会导致电能损耗增加,同时可能会使导线温度过高,加速导线的老化甚至引发火灾。
为了减少这种危害,在远距离输电时会采用高压输电的方式,根据P = UI,在输送功率P一定时,电压U升高,电流I就会减小,再根据Q = I^2Rt,电流减小则导线上产生的热量Q会大大减少。
二、电流的磁效应1. 发现- 1820年,丹麦物理学家奥斯特发现了电流的磁效应。
他发现当导线中有电流通过时,其下方的小磁针会发生偏转,这表明电流周围存在磁场。
2. 安培定则(右手螺旋定则)- 对于直线电流,用右手握住导线,让伸直的大拇指所指的方向跟电流的方向一致,那么弯曲的四指所指的方向就是磁感线的环绕方向。
- 对于环形电流,让右手弯曲的四指和环形电流的方向一致,伸直的大拇指所指的方向就是环形电流中心轴线上磁感线的方向。
- 例如,在一根通有从左向右电流的直导线周围,根据安培定则,其周围的磁感线是以导线为圆心的同心圆,在导线下方,磁感线方向垂直纸面向里;对于一个环形电流,若电流为顺时针方向,那么其中心轴线上的磁感线方向是垂直于环形平面向里的。
3电阻导体对电流的阻碍作用电阻是物理学中的一个重要概念,它指的是导体对电流的阻碍作用。
在电路中,电阻起着限制电流流动的作用,控制电路中的电流强度和电压大小。
电阻的特性和使用十分广泛,本文将从三个方面进行详细探讨。
首先,电阻的定义和基本原理。
电阻是物质对电流流动的阻碍程度的量度。
它是电压和电流的比值,用欧姆(OHM)表示。
电阻越大,电流通过的速度越慢。
导体材料的电阻取决于其内阻和材料特性。
通常情况下,金属材料的电阻较小,而非金属材料的电阻较大。
导体中的所谓自由电子与正电荷共同构成了电流,而电阻则通过碰撞和摩擦等方式阻碍了电子的运动。
电阻的阻碍作用可以通过电阻器来实现。
其次,电阻的类型和特性。
根据电阻的性质和结构,我们可以将电阻分为固定电阻和变阻器。
固定电阻的电阻值是固定的,无法改变。
而变阻器则可以通过转动或滑动等方式来调整电阻值。
根据电阻的材料,我们又可以将电阻分为金属电阻和非金属电阻。
金属电阻常常由铜、银等金属材料制成,具有较低的电阻值和较高的导电性能。
非金属电阻则由石墨、碳膜等材料制成,具有较高的电阻值和较低的导电性能。
除了上述基本特性外,电阻在电路中还有一些其他重要的作用。
首先,电阻可以用来控制电流的大小。
在电路中加入适当的电阻,可以限制电流流动的大小,以保护电路其他元件不受过大电流的损坏。
例如,电子设备中常用的保险丝就是一种可以熔断的电阻,当电流过大时,保险丝会断开,起到保护电路的作用。
其次,电阻还可以改变电路中的电压值。
在串联电路中,电阻可以产生电压分压效应,使得不同元件所受到的电压不同。
这种特性在电子电路设计中被广泛应用,以满足不同器件对电压的需求。
电阻还可以产生热量。
当电流通过电阻时,会产生热量。
这是由于电流通过导体时,导体的内部电子与原子发生碰撞和摩擦,将电能转化为热能。
根据电阻的特性,我们可以根据需要选择合适的电阻材料和电阻值,以控制电路中的热量产生。
最后,电阻在实际应用中有许多具体的应用。
冯中活页备课探索冯中改【2010】03号分别连入 接线柱时,滑片向右移动时灯泡变亮。
你能解释这其中的原因吗?没有变阻器的接线住要怎样连入电路中才能改变改变连入电路的电阻?滑动变阻器的原理是,其作用是。
因此,滑动变阻器一般应联在电路中。
3.某滑动变阻器的铭牌上标有“50Ω 2A”,表示的意义是,据此,在使用滑动变阻器时应注意。
4. 为了保护电路,避免电流过大,因此,开关闭合前,电路中的电阻要调到最______。
(填 “大”或“小”)滑片应该调到离使用的下接线柱最___的位置(填“远”或“近”)。
5.滑动变阻器的使用规则:[及时练习1]如图所示的电路中,M 、N 是两个接线柱,准备连接滑动变阻器,(1)当A 接M ,D 接N 时,滑片向右移,电流表示数将 。
(2)当A 接M ,C 接N 时,滑片向左移,电流表示数将 。
(3)当A 接M ,B 接N 时,滑片向右移,电流表示数将 。
(4)当B 接M ,D 接N 时,滑片向左移,电流表示数将 。
6.电阻箱是一种能够表示的变阻器。
如图所示的电阻箱,所使用的电阻是 Ω。
二、用滑动变阻器改变灯泡的亮度1.要使灯泡和变阻器中的电流大小相同,变阻器应该与灯泡串联还是并联?2.要能控制电流的大小,应该使用变阻器上的哪A MNAB DCP两个接线柱?3.要使灯泡由暗变亮,接通电路前应将滑片放到什么位置上?4.将你设计的电路图画在右面。
并进行实验操作,尝试用滑动变阻器控制灯泡的亮度。
[及时练习2] 将如图所示的滑动变阻器连入电路,要求当滑片P 向右移动时,电路中的电流减小,则滑动变阻器连入电路的接线柱是 ( )A. A 和BB. B 和DC. A 和DD. B 和C 当堂检测1.小明用两节干电池和一个灯泡连接了如图所示的电路,用来探究铅笔芯AB 的导电性.探究中发现,灯泡能发光,这说明铅芯是 ,发出微弱的光说明 ,当P 向右移动时灯泡亮度 (填“渐暗”或“渐亮”或“不变”)2.滑动变阻器是通过改变电阻率较大的合金线在电路中的 来改变电阻的大小。
导体对电流的阻碍作用教案2教学内容1、导体对电流的阻碍作用的概念。
2、导体对电流的阻碍作用的原因。
3、导体阻碍电流的表现形式。
4、测量导体电阻的方法。
二、教学方法1、讲授法。
2、实验法。
三、教学目标1、了解导体对电流的阻碍作用的概念与原因。
2、能够简单描述导体对电流的阻碍作用的表现形式。
3、了解几种测量导体电阻的方法及其实验操作。
四、教学过程一、导体对电流的阻碍作用的概念与原因1、导体导体是一种允许电流通过的物质。
常见的导体有金属、草果、水等。
因为导体内的电子可以随意移动,所以电荷的流动在导体内是自由的。
2、导体对电流的阻碍作用导体会对电流的流动产生阻碍,这个阻碍的效应称为电阻。
电阻是导体为阻碍电流而表现的特性,而电流的大小则随着阻碍的程度而变化。
导体的阻碍作用是由导体内的电子互相碰撞所引起的,导致电子不能畅通无阻地流动,从而产生了电阻。
二、导体阻碍电流的表现形式1、电阻导体的阻碍作用称为电阻,它的单位是欧姆(Ω)。
欧姆表可以用来测量电阻大小。
如果导体的电阻越大,则电流流动的阻碍力也就越大,反之则越小。
2、热电效应当电流通过导体时,会受到导体的阻碍作用而产生热量,这种现象叫热电效应。
热电效应使导体发热,可以用热像仪或红外线摄像机来监测。
3、发光效应当电流通过导体时,导体中的电子被激发时,会放出光,这种现象叫发光效应。
发光效应常见于荧光灯、LED 等。
三、测量导体电阻的方法1、电阻计法电阻计法是最为常用的一种测量导体电阻大小的方法。
它的原理是利用一个内部固定接了电阻的电流表,将电表的两个针形仿真交给待测导体的两个端点,当电阻计内部的电阻与待测导体形成一整个回路时,电流就可以通过了,展示出读数,这也就是导体的电阻值。
电阻计的用处比较单一,因为它不仅测量电阻大小,也可以进行短路保护。
2、伏特计法伏特计法是用伏特表和电流表来测量导体电阻的方法。
伏特计法是使用了欧姆定律来测量电阻的大小,只要测得了电压,电流,那么就可以轻松测量出导体的电阻了。