内容正文:
第十五章 探究电路
第1节 电阻和变阻器 课时1
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- +
水在水管中流动会受到阻力,那么电荷在导体中定向移动会受到阻力吗?
新知导入
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2
1. 知道电阻的概念、单位及其换算、以及电阻器在电路中的符号.
2. 利用“控制变量法”对影响电阻大小的因素进行实验探究,知道决定
电阻大小的因素.
学习目标
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任务1
初步确定输电线的材料特点
如果你是架设输电线路的工程师,你会选择具有什么特点的材料来制作输电线呢?有哪些材料可以满足要求呢?
思考
具有导电性的导体材料,银、铜、铁、合金等金属材料.
银
铜
铁
锰铜合金
镍铬合金
一、电阻
新知学习
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除了导电性,当电路中电流流过不同材料的导线时,电流的大小相同吗?为什么?
?
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水在水管中流动会受到阻力,同样,电荷在导体中定向移动也会受到阻力,不同导体对电流的阻碍作用相同吗?
思考
任务2
判断备选材料对电流的阻碍作用的大小
探究导体对电流的阻碍作用
如图所示,把长短、粗细相同的铜丝和镍铬合金丝分别接入电路,闭合开关,观察电路中小灯泡的亮度,以及电流表的示数变化.
实 验
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铜丝
电流I=0.26 A
灯泡发光较亮
镍铬合金丝
电流I=0.20 A
灯泡发光较暗
分析:
在相同条件下,相比于镍铬合金,通过铜丝的电流较大,表明相比于镍铬合金,铜丝对电流的阻碍作用较小 .
实验现象:
导体虽然容易导电,但是不同导体对电流的阻碍作用一般不同.
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1.电阻的概念:
表示导体对电流阻碍作用。
导体电阻越大,表示导体对电流的阻碍作用越大。
2.电阻的字母表示:
R
3.电阻的单位:
国际单位:欧姆(Ω),简称欧
其他单位:千欧(kΩ )、兆欧(MΩ )
1 kΩ=1 000 Ω =103 Ω
1 MΩ = 1 000 000 Ω = 106 Ω
换算关系:
4.电阻是导体本身的一种性质。
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作用:用来调节电路中的电流和电压。
收音机、电视机等用电器的电路中连接着许多具有一定阻值的元件——电阻器,常简称为电阻。电路图中用符号 表示。
5.电阻器
各种电阻器
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不同的导体,电阻一般_____.
例如,分别在不同导线两端加上相同的电压,通过导线的_________通常不同.
电阻的判断方式:
通过导线的电流较小
导线的电阻较____
通过导线的电流较大
导线对电流的阻碍作用较____
导线的电阻较____
导线对电流的阻碍作用较____
不同
电流大小
小
小
大
大
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电阻的大小是否跟导线的长度有关;
电阻的大小是否跟导线的粗细有关;
电阻的大小是否跟导线的材料有关;
电阻的大小是否跟导线的温度有关。
在材料一定的情况下,电阻的大小还和哪些因素有关?
A
A
B
问 题
猜 想
实验方案
二、电阻的大小与哪些因素有关
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实验1:电阻是否与导体的长度有关
接入的导体 长度 横截面积 电流 I/A
A(镍铬合金丝) l S
B(镍铬合金丝) 2l S
C(镍铬合金丝) l S/2
D(锰同合金丝) l S
0.22
0.20
结论:
导体的电阻与长度有关。材料、横截面积相同,导体越长,电阻越大。
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实验2:电阻与导体横截面积是否有关
接入的导体 长度 横截面积 电流 I/A
A(镍铬合金丝) l S
B(镍铬合金丝) 2l S
C(镍铬合金丝) l S/2
D(锰同合金丝) l S
0.22
0.20
0.20
结论:
导体的电阻与横截面积有关;材料、长度相同,导体的横截面积越大,电阻越小。
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实验3:电阻是否与导体材料有关
接入的导体 长度 横截面积 电流 I/A
A(镍铬合金丝) l S
B(镍铬合金丝) 2l S
C(镍铬合金丝) l S/2
D(锰铜合金丝) l S
0.22
0.20
0.20
0.25
结论:
导体的电阻与材料有关。
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实验4:电阻还与温度有关
对大多数导体来说,温度越高,电阻越大。但也有少数导体,电阻随温度的升高而减小。
结论:
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视频演示——《探究影响导体电阻大小的因素》
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总结
导体的电阻是导体本身的一种性质,它的大小与导体的材料、长度、横截面积、温度等因素有关。
在材料、横截面积相同时,导体的长度越长,电阻越 。
在材料、长度相同时,导体的横截面积越小,电阻越 。
在长度、横截面积相同时,导体的材料不同,电阻 。
大
大
不同
对大多数导体来说(比如金属),导体的温度越高,电阻 。
越大
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几种长 1m 横截面积 1mm2 的导体材料在 20℃ 时的电阻值
信息窗
材料 电阻R/ Ω
银 0.016
铜 0.017
铝 0.027
铁 0.096
镍铬合金 1.09~1.12
电木 104~108
橡胶 107~1010
长短、粗细相同的铁丝和铜丝,铁丝电阻大约是铜丝的 5.6 倍。你现在知道为什么不用铁做电线了吗?
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定义:导体对电流阻碍作用的大小
单位:欧姆(Ω),常用单位:千欧(kΩ)、兆欧(MΩ)
影响因素
研究方法:控制变量法、转换法
因素
导体的材料
导体的长度
导体的横截面积
电阻
导体本身的一种性质
导体的温度(一般忽略不计)
课堂小结
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1.有甲、乙两段导体,分别接在相同的电压下,通过甲导体的电流比通
过乙导体的电流小,则( )
A
A.甲导体的电阻大,导电能力弱 B.乙导体的电阻大,导电能力弱
C.两导体的电阻一样大 D.不能确定两导体电阻的大小关系
随堂练习
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2.下列措施中能增大导体电阻的是( )
C
A.减小导体两端的电压 B.减小导体中的电流
C.将导体均匀地拉长 D.将导体从中间对折
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3.如图所示,、 是由同种材料制成的长度相同、横截面积不同的两段
导体,将它们串联后接入电路中,比较这两段导体的电阻及通过它们的电
流大小,正确的是( )
C
A.,B.,
C.,D.,
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4.在“探究影响导体电阻大小的因素”实验中,小明设计了如图所示的
电路。请回答下列问题。
(1)为粗略判断、 两点间铅笔芯电阻的大小,可
观察____________。
灯泡的亮度
(2)闭合开关,在夹子 从最左端移动到最右端的过程中,他发现灯泡亮
度变化不明显,他应该调换更____(选填“粗”或“细”)的铅笔芯来做实验。
细
(3)甲、乙两名同学分别对小明的电路作了如下改进:甲把灯泡更换
为电流表;乙在原电路中再串联接入电流表。你认为____同学的改进更
好一些,理由是这样做可以防止电路发生______。
乙
短路
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$$