内容正文:
第3节 电阻
知识与技能:
1.知道电阻是表示导体对电流阻碍作用大小的物理量。
2.知道电阻及其单位,能进行电阻的不同单位之间的换算。
3.知道影响电阻大小的因素,电阻是导体本身的性质,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。
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,掌握控制变量的实验方法,提高学生的探究能力。
2.通过学生亲身参与实验,培养学生初步的观察能力和动手操作的实验能力。
3.通过对实验结论的归纳和总结,培养学生的概括能力。
情感、态度与价值观:
1.通过了解半导体及超导现象在现代科技中的应用,开阔视野,激发学生求知欲。
2.让学生建立将科学知识应用于生活、服务于人类的意识。
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。
多媒体课件、电池、开关、导线、铜丝、镍铬合金丝、电流表、酒精灯、白炽灯灯丝。
一、情景导入
教师用多媒体播放一条道路上车来车往的视频。(视频详见教学课件)
车来车往形成车流,车的流动受哪些因素制约?电荷的定向移动形成电流,那电流受哪些因素制约呢?
多媒体展示图片:各种导线。
导线大多是用铜做的,特别重要的电气设备的导线是用昂贵的银做的。铁也是导体,既多又便宜,想想看,为什么不用铁来做导线呢?要明白其中的道理,我们就要先学习导体对电流的阻碍作用——电阻。
二、合作探究
电阻
(1)教师指导学生按图所示连接好实验器材,先把镍铬合金丝连入电路,然后换铜丝,比较两次小灯泡的亮暗程度。
(2)在上述实验的电路中接入电流表,观察电流表示数的变化(如图所示),并继续观察小灯泡的亮度。
同学们分组交流讨论两个实验中小灯泡的亮度程度发生改变的原因及电流表示数变化的原因。
(1)电阻是表示导体对电流阻碍作用大小的物理量。导体的电阻越大,表示导体对电流的阻碍作用越大。
(2)不同的导体,电阻一般不同。
(3)电阻的符号是R,电路图中的符号是“”。
(4)电阻的单位有:欧姆(Ω),千欧(kΩ),兆欧(MΩ);换算关系:1 kΩ=103 Ω,1 MΩ=106 Ω。
(5)生活中常见的电阻器: 电视机、收音机和耳麦的调音旋钮,各种家用电器的电路板上有各种各样的电阻器。
影响电阻大小的因素
天然橡胶棒的电阻,大约是相同粗细、长短铁棒的2×1016倍!看来材料不同,阻碍作用不同。那么,在材料一定的情况下,电阻还与什么因素有关呢?
(1)电阻的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(如图)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)电阻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(如图)中,观察电流表的示数。比较流过粗细不同的镍铬合金丝电流的大小。
(3)根据如图所示的电路来探究电阻与温度的关系。
同学们根据上述各实验结果交流讨论影响电阻大小的因素有哪些,并分析得出结论。
(1)导线的电阻与导线的长度和导线的横截面积有关系:导线越长,电阻越大;导线越细,电阻越大。
(2)大量实验表明,导体的电阻是导体本身的一种性质,它的大小取决于导体的材料、长度和横截面积。
(3)导体的电阻还受温度的影响,一般来说,当导体的温度升高时,电阻会变大。
(1)半导体:导电性能介于导体和绝缘体之间,温度、光照、杂质等外界因素对半导体的导电性能有很大影响。
(2)超导现象:某些物质,在温度很低时,电阻变为零的现象叫超导现象。
石墨炸弹
石墨炸弹又名软炸弹,俗称“电力杀手”,因其不以杀伤敌方兵员为目的而得名,又因其对供电系统的强大破坏力而被称为断电炸弹。石墨炸弹的主要攻击对象是城市的电力输配系统,并令其瘫痪。
石墨炸弹(如图)是选用经过特殊处理的高纯碳(化学式C,相对原子质量12.01,原子序数6,为非金属)石墨纤维丝制成,每根石墨纤维丝的直径相当小,仅有几千分之一厘米,因此,可在高空中长时间漂浮。由于石墨纤维丝经过流体能量研磨加工制成,且又经过化学清洗,因此,极大地提高了传导性能。石墨纤维丝没有黏性,却能附在一切物体表面。
海湾战争时,石墨炸弹在“沙漠风暴”行动中首次登场。当时,美国海军发射舰载战斧式巡航导弹,向伊拉克投掷石墨炸弹,攻击其供电设施,使伊拉克全国供电系统的85%瘫痪。
石墨炸弹的另一技术特点体现在其运载工具和制导定位方面。若使用全球定位系统(GPS)或惯性导航系统制导、传感器引爆的运载工具,石墨炸弹可使用多种战机进行准确投放。而使用成本低廉的非制导的运载工具投放,则会出现百余米的攻击误差。
第3节 电阻
完成本课时对应练习。
本新课标中指出:“物理教学应从学生实际出发,创设有助于学生自主学习的问题情境”。这节课利用不同导体(铜丝和镍铬合金丝)