内容正文:
第七节 探究——影响导体电阻大小的因素
1.通过实验探究影响金属导体电阻的因素,理解电阻是导体本身的一种性质.
2.了解什么是超导现象及超导体.
一、常温下导体的电阻
不同的导体,电阻一般 ,电阻是 的一种性质,导体的电阻大小决定于导体的 、 和 .
二、导体的电阻受温度的影响
1.导体的温度改变时,它的电阻 发生变化.
2.超导现象:当温度降低到某一温度时,物质的电阻变为 ,这种现象叫超导现象.能够发生 的物质叫作超导体.
【注意】导体的电阻是导体内自由电荷发生定向移动时,与非自由电荷间碰撞与摩擦,是导体内部的问题,所以其大小只与导体本身的因素有关,与电压大小和电流大小无关.导体的温度升高,一般电阻会变大.
不同
导体
材料
长度
横截面积
也会
零
超导现象
三、探究影响导体电阻大小的因素
实验方法 ①控制变量法 ②转换法
长度
横截面积
材料
a
b
材料
横截面积
长度
c
d
材料
长度
横截面积
b
c
越大
不同
①电阻与材料的关系:需控制 、 不变,改变
.上图中用 和
②电阻与长度的关系:需控制 、 不变,改变
.上图中用 和
③电阻与横截面积的关系:需控制 、 不变,改变
.上图中用 和
导体的电阻与导体的材料、长度和横截面积有关,导体越长,横截面积越小,电阻 ,长度相同,横截面积相同的不同材料电阻一般
探究影响导体电阻大小的因素
做一做:如图所示,要探究导体的电阻跟长度的关系,应保持导体的 、
相同,故选择导线 接入电路;要探究导体的电阻跟材料的关系,应保持导体的 、 相同,故选择导线 接入电路;要探究导体的电阻跟横截面积的关系,应保持导体的 、 相同,故选择导线 接入电路,每次都记录电流表的示数.
材料
横截面积
b和c
长度
横截面积
a 和b
材料
长度
b和d
想一想:上述实验中怎样显示导体电阻的大小?应用了什么方法?
答案:观察电流表示数的大小,电流越大,导体电阻越小;转换法.
议一议:如何探究导体的电阻与温度的关系?
答案:保持导体的材料、横截面积、长度不变,用酒精灯对导体加热,观察电流表示数的变化,若有变化,说明导体的电阻与温度有关,若无变化,说明导体的电阻与温度无关.
【典例1】 (2017呼和浩特)导体电阻的大小与哪些因素有关呢?对于这个问题,小明想起课堂上老师把电压比作水压,把电流比作水流,于是他想:电阻也可以比作是水管对水流的阻力.他还想到水管内部粗糙程度、有无杂物和它的长短粗细都可能导致水管对水流的阻力不同,因此经过分析,他提出了以下几种猜想:
猜想1:导体的电阻可能跟导体的材料有关;
猜想2:导体的电阻可能跟导体的长度有关;
猜想3:导体的电阻可能跟导体的横截面积有关.
为了验证自己的猜想,实验室有如下表格中的7种电阻丝,则:
导线代号 A B C D E F G
长度(m) 1.0 0.5 1.5 1.0 1.2 1.5 0.5
横截面
积(mm2) 3.2 0.8 1.2 0.8 1.2 1.2 1.2
材料 锰铜 钨 镍铬 锰铜 钨 锰铜 镍铬
(1)若要探究电阻跟横截面积的关系,可依次把如图中M,N跟电阻丝 、 (选填导线代号)的两端连接,闭合开关记下电流表示数,分析比较这两个金属丝电阻 大小.
A
D
(2)若依次把M,N跟电阻丝C,F的两端连接;闭合开关记下电流表示数,分析比较这两个金属丝的电阻大小,这时探究的是电阻跟导体的 的关系.
(3)在上面的实验中,电阻的大小并不能直接观察,而是通过电流表的示数反映出来的,电流表的示数越大,说明电阻丝的电阻越 .
材料
小
温度对导体电阻大小的影响
填一填:观察如图所示的实验.
闭合开关,对导体不断加热,随着铁丝的温度升高,电流表的示数变小,说明铁丝的电阻 (选填“变大”“不变”或“变小”),故可说明电阻的大小与导体的 有关.导体的温度越高,导体的电阻 .
变大
想一想:既然导体的电阻与温度有关,那么当这种物质温度降低到一定温度时,电阻大小会出现什么结果?
答案:电阻会非常小,甚至变为0,成为超导体.
温度
越大
【典例2】 在如图(甲)所示的电路中,R为电阻丝,当闭合开关后,灯泡发光.当用酒精灯对电阻丝加热时,灯泡发光程度变弱,这一现象说明电阻丝的电阻 _