内容正文:
§第九讲 电阻
教学目标
1.能设计一个最简单的实验方案检测物质的导电性。
2.知道常见的导体和绝缘体;知道金属导电的原因是其内部存在着大量自由电子。
3.了解导体的导电能力与外界条件有关;了解金属导体的电阻与温度之间的关系和超导现象。
4.能描述滑动变阻器改变电阻的原理;能正确连接和使用滑动变阻器。
专题精讲
知识点一 物质的导电性
考点1.导体和绝缘体
[情景展示1]
[问题探究] 通过探究你了解了哪些知识呢?
[思考交流] ____________________________________________________________
[归纳提升] 不同的物质具有不同的导电能力。
①有些物质容易导电,把容易导电的物质叫作导体。金属、石墨(碳)、人体、大地、盐类的水溶液等都是导体。
②些物质不容易导电,把不容易导电的物质叫作绝缘体。橡胶、玻璃、瓷、塑料、干木材、油和干燥的空气等都是绝缘体。纯净的水是不导电的,但由于自然界的水中溶有大量其他物质,因此生活中所用的水一般是能导电的。
③导电能力介于导体与绝缘体之间的一类物质叫作半导体。常见的半导体材料是硅和锗。半导体主要用于电子工业或IT(信息技术)产品,人们常说的“硅谷”意指电子产品基地。
[课堂速记] ______________________________________________________________
[情景展示2]
[问题探究] 此实验说明了什么?
[归纳提升] 导体与绝缘体间没有绝对的界限,在一定条件下可以相互转化。
纯水是绝缘体;含有杂质的水往往是导体
导体的表面被氧化或腐蚀,会使导电能力下降,甚至不容易导电。
干燥的空气是绝缘体,潮湿高压下的空气是导体。
常温下的玻璃是绝缘体;当它被烧红时,变成了导体。
☆提醒:日常生活中要注意绝缘体在一定条件下的转化,防止触电。
[课堂速记] ____________________________________________________________
考点2.物质导电的原因
[情景展示]
[问题探究] 物质导电的原因是什么?
[思考交流] ______________________________________________________________
[归纳提升] 导体内部有大量的可以自由移动的电荷,如金属导体内部的自由电荷是自由电子,酸、碱、盐的水溶液中的自由电荷是正、负离子。而在绝缘体中,几乎没有能自由移动的电荷,因此不能导电。
[课堂速记] _____________________________________________________________
考点3.电阻
[情景展示]
[问题探究] 以上探究说明什么?
[思考交流] _____________________________________________________________
[归纳提升] 不同导体的导电能力不同。科学上用电阻表示对电流的阻碍作用。导体对电流的阻碍能力越强,其电阻值就越大。电阻用字母R表示。它的单位是欧姆,简称欧,符号是Ω(希腊字母,读作omega)。比欧姆大的单位是千欧(kΩ)和兆欧(MΩ)。
1兆欧(MΩ)=103千欧(kΩ) 1千欧(kΩ)=103欧(Ω)
[课堂速记] _______________________________________________________________
考点4.影响导体电阻大小的因素
[情景展示]
[问题探究] 影响导体电阻大小的因素有哪些?
[思考交流] ___________________________________________________________
[归纳提升] 导体的电阻与导体的长度、横截面积(粗细)和材料有关。导线越长,电阻越大;导线越细,电阻也越大。用同样的方法研究导体电阻与材料的关系,其结果表明:不同的材料,导电能力的强弱是不相同的。因此,与密度、比热容、导热性等特性一样,导电能力的强弱也是物质的一种特性,即每一种物质的导电能力是不相同的。
同种材料的导体,其电阻R与它的长度L成正比,与它的横截面积S成反比;导体电阻与构成它的材料有关。
ρ是比例常数,它与导体的材料有关,是一个反映材料导电性能的物理量,称为材料的电阻率。
单位:欧姆·米 Ω·m
金属的电阻率随温度的升高而增大。
[思考1] 探究影响导体电阻大小的因素用到了科学当中研究问题的哪些方法? 控制变量法、转换法。
[思考2] 你知道超导现象吗?超导现象说明什么?
金属导体的电阻会随温度的升高而增大。科学家还发现,某些材料的温度降低到一定程