内容正文:
第十六章 电压电阻
第3节 电阻
学习目标
1.认识电阻的概念、知道电阻是导体本身的一种性质。
2.能画出电阻在电路图中的符号,知道电阻的单位及换算关系。
3.在实验研究的基础上理解电阻的大小与导体的材料、长度、横截面积及温度有关。
4.体会用控制变量法探究电阻与哪些因素有关,积极动手进行实验。
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预习导学
一、电阻:
1.定义:导体 对电流阻碍作用 的大小叫作电阻;
(1)导体导电的同时,对电流也产生阻碍作用;
(2)不同导体对电流的阻碍作用不同,用 电阻 来表示导体的这种性质。
2.物理意义:电阻表示导体对电流阻碍作用的大小。
3.符号:R;
4.单位:欧姆,简称欧,单位符号是Ω。
(1)常用单位:千欧(KΩ)、兆欧(MΩ);
(2)单位换算:1MΩ=1000KΩ,1KΩ=1000Ω。
5.电阻器:
(1)概念:在电子技术中,我们常用到有一定阻值的电学元件--电阻器,也叫定值电阻;
(2)电路中的符号:
6.要点诠释:
(1)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;
(导体的电阻小,绝缘体的电阻大)
(2)导体的电阻不能为0(超导体的电阻是接近0);
(3)电阻是导体本身的一种 性质 。(电阻大小与导体本身有关,与电流、电压的大小无关)
(4)电压相同时,电阻越大,对电流的阻碍作用越大,则电流越小。
7.了解一些常见的电阻值:
8.半导体: 导电性能 介于导体和绝缘体之间,常常称作半导体。
温度、光照、杂质等外界因素对半导体的导电性能有很大的影响。
9.超导现象:某些物质在很低的温度时,电阻就变成了0,这就是超导现象。
(1)实际上电阻不为0,只是很接近0;
(2)如果把超导现象应用于实际,会给人类带来很大的好处(磁悬浮列车)。
二、电阻大小的影响因素:实验探究
1.假设:导体的电阻可能与导体本身的 材料 、 长度 、 横截面积 、及 温度 等因素有关;
2.实验器材:电池、导线、开关、小灯泡、电流表、电阻丝(四根);
3.实验方法:
(1) 转换法 :观察电流表的示数,通过电路中的电流大小来比较导体的电阻大小;
(2) 控制变量法 :
4.实验过程(3个实验):
(1)电阻大小是否跟导线的长度有关:
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)电流的大小是否跟导线的粗细有关:
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。
(3)电流的大小是否跟导线的材料有关:
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。
5.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 、 横截面积 、及 温度 等因素有关。
(1)同种材料,横截面积相同时,导体的长度越长,导体的电阻越大;
(2)同种材料,长度相同时,导体的横截面积(粗细)越大,导体的电阻越小;
(3)长度和横截面积相同时,不同材料的导体,电阻不相同;
6.电阻的公式:
(1)ρ--电阻率(与材料有关);
(2)L--长度(单位:m);
(3)S--横截面积(单位:㎡);
7.其他情况:
(1)一般金属导体的电阻是随着温度的升高而 增大 ;
(2)而有些导体电阻,如铅笔芯(石墨),其电阻是随着温度的升高而减小;
(3)在温度变化不大时,一般不考虑温度对电阻的影响。
03
探究提升
知识点一:电阻
【探究重点】
导体电阻是导体本身的一种性质,它的大小决定与导体的材料、长度和横截面积。导体电阻与导体两端的电压和通过的电流无关,与是否接入电路无关。导体两端没有电压或没有电流通过时,导体的电阻也是客观存在的。
【例题精讲】(2023•湘潭)将一根短的金属丝缓慢拉长,下列物理量变大的是( )
A.质量 B.体积 C.电阻 D.密度
【巩固训练】(2023•常德)有A、B、C三根完全相同的导线,将A导线剪去一半,电阻变为R1;将B导线均匀的拉伸到原来长度的两倍,电阻变为R2;将C导线从中间对折,电阻变为R3。下列大小关系正确的是( )
A.R1>R2>R3 B.R2>R1>R3 C.R2>R3>R1 D.R3>R1>R2
知识点二:影响电阻大小的因素
【探究重点】
【实验目的】探究影响电阻大小的因素有哪些
【猜想假设】影响导体电阻大小的因素可能是,导体的材料、长度、横截面积等。
【实验方法】控制变量法和转换法
【实验设计】
(1)在几个因素中,如何研究其中的一个因素是否影响电阻的大小,常用的方法是控制变量法。
①保持材料和横截面积一定,研究电阻与导体长度的关系。