14.1 电阻（教学课件）-【上好课】九年级物理上册同步高效课堂（苏科版）

江苏凤凰科学技术出版社 九年级物理 上册 义务教育教科书 第十四章 欧姆定律 舞台灯光的亮度需要调节， 收音机、电视机的音量需要调节， 电扇的转速也需要调节…… 这些都是通过改变电路中电流的大小来实现的 . 那么，电路中电流的大小是如何改变的？ 它遵守怎样的规则？ 致老师、同学 说明 ppt使用高质量视频，资源比较大，本ppt约90MB. 本ppt共有50张、4段视频，可根据需要选择点播. 本ppt使用PowerPoint制作，建议使用PowerPoint播放. 视频 资源 ①演示实验——《探究导体的电阻与长度、 横截面积、材料、温度的关系》 ②课堂总结——《影响导体电阻大小的因素》 免责 声明 ppt中的部分视频来源于自有媒体，其版权归原作者所有，如涉及版权问题，请及时联系我们删除。 导入新课 想一想 观察两位同学的对话，怎样能够调节电路中电流的大小？ 第一节 电阻 学习目标 1 了解电阻的概念，知道电阻的单位，通过实验探究知道影响电阻大小的因素。 2 了解导体和绝缘体，知道通常情况下的一些导体和绝缘体。 3 初步了解半导体的一些特点。 4 初步了解超导体。 实践与练习 03 学习新课 01 课堂总结 02 综合提升训练 04 目录导航 01 学习新课 第一节 电阻 知识一 电阻 1. 尝试改变电路中电流的大小 【实验器材】 干电池两节，小灯泡（3.8V 0.3A），开关，几根不同的金属丝，电流表（量程为0～0.6A）。 【想一想】 将元件连接成如图所示的电路。可用哪些方法来改变电路中电流的大小？ 知识一 电阻 【试一试】 用你想到的方法试一试，并记录观察到的现象。 （1）方法一 在电路中接入同一根金属丝，分别比较接入一节干电池和两节干电池时，观察电流表示数和小灯泡的亮度。 （2）方法二 电路中接入两节干电池，分别比较接入不同金属丝时，观察电流表示数和小灯泡的亮度。 知识一 电阻 【实验现象】 在方法一中，电路中接入同一根金属丝，接入二节干电池时，电流表示数较大，小灯泡发光较亮。 在方法二中，把铜丝接入电路时，电流表的示数较大，小灯泡较明亮；把镍铬合金丝接入电路时，电流表的示数较小，小灯泡较暗。 　 【交流并得出结论】 影响电路中电流大小的因素有两个： 一是电路两端的电压，二是连接在电路中的导体。 2. 电阻 （1）物理意义 物理学中，用电阻表示导体对电流的阻碍作用。通常用字母R表示。电阻越大，导体对电流的阻碍作用越大。 【想一想】 在相同的电压下，通过铜丝的电流比镍铬合金丝的大，为什么会有这种差别呢？ 导体虽然容易导电，但对电流也有一定的阻碍作用。不同导体对电流的阻碍作用不同。 知识一 电阻 （2）单位 国际单位是欧姆（ohm），简称欧，符号Ω。 电阻的常用单位还有：兆欧（MΩ）、千欧（kΩ） 换算关系是： 　　1 kΩ = 103 Ω 1 MΩ = 103kΩ=106 Ω （3）常见的电阻值 实验室中常用的铜导线的阻值不到百分之几欧，可以忽略不计；手电筒小灯泡灯丝的阻值为几欧到几十欧；白炽灯发光时的灯丝阻值为几百欧到几千欧。 知识一 电阻 　　（4）电阻器 　　在电子技术中，我们常用到有一定电阻值的元件——电阻器，也叫做定值电阻，简称电阻。 在电路图中的符号： 知识一 电阻 热敏电阻 线绕电阻 普通电阻 光敏电阻 （5）对电阻的理解 可从“阻碍作用”和“性质”两个角度来分析。 ①导体的电阻越大，表示导体对电流的__________越大。在相同的电压下，导体对电流的阻碍作用（电阻）越大，电路中的电流越小。而绝缘体之所以起绝缘作用，就是由于其电阻很大。 ②导体的电阻是导体本身的一种______，由自身情况决定。不管这个导体是否连入电路，是否有电流通过，也不管它两端的电压是否改变，导体对电流的阻碍作用（电阻）总是存在的。无电流通过时，这种阻碍作用仅仅是没有体现出来而已。 阻碍作用 性质 知识一 电阻 【例题1】关于导体的电阻，下列说法正确的是（　　） A．导体的电阻由其两端的电压和通过导体的电流共同决定 B．导体通电时有电阻，不通电时没有电阻 C．导体的电阻越大，表明导体的导电能力越强 D．导体电阻越小，对电流的阻碍作用越小 AB．电阻是导体本身的一种性质，与导体两端的电压和通过的电流无关，导体通电时有电阻，不通电时也有电阻，故AB错误； C．导体的电阻越大，表明导体的导电能力越差，故C错误； D．电阻是指导体对电流的阻碍作用，导体电阻越小，对电流的阻碍作用越小，故D正确。 故选D。 D 知识一 电阻 【猜一猜】影响导体电阻大小的因素可能有哪些？ ①电阻的大小可能与导体的长短有关; ②电阻的大小可能与导体的材料有关; ③电阻的大小可能与导体的粗细有关; ④电阻的大小可能与导体的温度有关; ⑤电阻的大小可能与 ·········有关。 1. 探究影响导体电阻大小的因素 知识二 探究影响导体电阻大小的因素 【思考与设计】 （1）如何通过实验比较导体电阻的大小？ 知识二 探究影响导体电阻大小的因素 A B A 可将材料不同的导体分别串联在电路中（A、B处），观察比较电流表的示数（或小灯泡的发光亮度），电流越小（小灯泡发光暗），表示接入电路中的导体的电阻越大。 这是一种转换方法。 （2）在几个因素中，如何研究其中某个因素对电阻大小的影响？ 知识二 探究影响导体电阻大小的因素 因为影响导体电阻大小的可能因素较多，为了探究其中的一个因素是否影响电阻的大小以及影响的程度可采用控制变量法。 如探究导体的长度对电阻的影响，必须保持材料、横截面积相同，仅仅改变长度，通过观察电流大小的变化，从而判断电阻大小的变化，得到长度对电阻是否有影响以及怎样影响的结论。 （3）实验器材 导体（下图）、电源、电流表、小灯泡、开关、导线等器材。 其中选用的导体规格： ①其中B、C、D都是镍铬合金丝， A是锰铜丝； ②A、B、C的长度相等，D的长度是B的0.5倍； ③A、B、D的横截面积相等，C的横截面积是A的两倍。 知识二 探究影响导体电阻大小的因素 LA=LB=LC=2LD sC=2sA=2sB=2sD （4）实验电路 E F A 知识二 探究影响导体电阻大小的因素 【实验与分析】 （1）探究导体的电阻与长度的关系 你会选择哪两根导体做实验？ 根据控制变量法可知，应该控制两根导体的材料、横截面积相等，长度不等。所以应该选择B、D。 知识二 探究影响导体电阻大小的因素 sB=sD LB=2LD 接入的导体 长度 横截面积 电流/A 电阻 镍铬合金丝B L S 镍铬合金丝D 0.5L S 结论1： 当导体的材料和横截面积相同时，导体长度越长，电阻越大。 实验记录 小 大 大 小 知识二 探究影响导体电阻大小的因素 （2）探究导体的电阻与横截面积的关系 你会选择哪两根导体做实验？ 根据控制变量法可知，应该控制两根导体的材料、长度相等，横截面积不等。所以应该选择B、C。 知识二 探究影响导体电阻大小的因素 LC=LB sC=2sB 接入的导体 长度 横截面积 电流/A 电阻 镍铬合金丝B L S 镍铬合金丝C L 2S 结论2： 当导体的材料和长度相同时，导体的横截面积越大，电阻越小。 实验记录 小 大 大 小 知识二 探究影响导体电阻大小的因素 （3）探究导体的电阻与材料的关系 你会选择哪两根导体做实验？ 根据控制变量法可知，应该控制两根导体的长度、横截面积相等，材料不同。所以应该选择A、B。 知识二 探究影响导体电阻大小的因素 LA=LB sA=sB 接入的导体 长度 横截面积 电流/A 电阻 锰铜丝A L S 镍铬合金丝B L S 结论3： 当导体的长度和横截面积相同时，导体的材料不同，电阻不同。 实验记录 大 小 小 大 知识二 探究影响导体电阻大小的因素 （4）探究电阻是否与导体的温度有关 在本研究中应该控制导体的材料、长度和横截面积不变，研究当导体的温度发生变化时，导体电阻的变化情况。 观看视频演示实验，看看电阻与温度有没有关系？ 结论4： 对大多数导体来说，温度越高，电阻越大。 知识二 探究影响导体电阻大小的因素 导体的电阻与导体的长度、横截面积、材料和温度有关。 在材料、横截面积相同时，导体越长，电阻越大。 在材料、长度相同时，导体的横截面积越大，电阻越小。 在长度、横截面积相同时，导体的材料不同，电阻不同。 对大多数导体来说，温度越高，电阻越大。 电阻是导体本身的一种性质。 总结：实验结论 知识二 探究影响导体电阻大小的因素 【例题2】用如图所示电路（图中为两根粗细相同、长度不同的镍铬合金丝）探究“影响电阻大小的因素”实验时，下列说法正确的是（　　） A．该电路中不可以用小灯泡代替电流表判断电流强弱 B．该电路可探究导体电阻和导体长度的关系 C．该电路不可以探究导体的电阻大小与横截面积的关系 D．根据图中的实验可以得出：导体电阻的大小与导体的材料有关 A．在探究“影响电阻大小的因素”实验中，可以用小灯泡代替电流表，通过观察灯泡的亮度来判断电流强弱，故A错误； B．由图知，导线的材料与横截面积相同，长度不同，所以此实验可以探究导体电阻的大小与长度是否有关，B正确； 故选B. B C．由图知，导线的材料相同，可以把两根导线剪成同样长，第一次把一根接入电路，第二次把两根并起来接入电路，从而探究导体电阻与横截面积的关系，故C错误； D．两根导线都是镍铬合金丝，材料相同，不能探究导体电阻大小与材料的关系，D错误。 知识二 探究影响导体电阻大小的因素 （1）该实验中，通过观察____________（选填“电流表示数”或“灯泡亮度”）来反应电阻的大小，这种物理研究方法是____； A．转换法 B．控制变量法 C．等效潜代法 （2）选用①②两根导体分别接入电路进行实验，可验证猜想______（选填猜想因素选项“A”、“B”或“C”）； （3）选用①④两根导体分别接入图中M、N两点间，闭合开关电流表的示数不同，可知在导体长度和横截面积相同时，导体电阻跟导体的_______有关； 【例题3】在探究影响导体电阻大小的因素中，小明猜想导体电阻大小可能与下列因素有关： A．导体的材料 B．导体的长度 C．导体的横截面积 为验证上述猜想，他用如图所示的器材进行实验，①②④横截面积相同，③横截面积最大。 A 电流表示数 B 材料 知识二 探究影响导体电阻大小的因素 （1）实验中通过电流表示数的大小来反映电阻的大小，采用的是转换法。故选A。 （2）选用①②两根导体，材料、横截面积相同，长度不同，可验证导体电阻与长度的关系，即验证猜想B。 （3）选用①④两根导体，长度、横截面积相同，材料不同，探究的是电阻大小与材料的关系；电流表的示数不同，可知在导体的长度和横截面积相同时，导体电阻大小跟导体的材料有关。 知识二 探究影响导体电阻大小的因素 知识三 物质的导电性能 1. 导体与绝缘体 导电性能是物质的一种属性，不同材料的导电性能不同。 （1）导体：容易导电的物体叫作导体。如金属、石墨、人体、大地、酸碱盐的水溶液等。 （2）绝缘体：不容易导电的物体叫作绝缘体。 如橡胶、玻璃、陶瓷、塑料、油等。 （3）导体和绝缘体之间没有绝对界限 实验表明，导体和绝缘体之间并没有绝对的界限。原来不导电的物体，当条件改变时，也有可能变成导体。例如，常态下的玻璃是相当好的绝缘体，如果给玻璃加热，达到炽热状态，它就变成导体了。再如，纯净的水不导电，但含有杂质的水却较容易导电。 （4）物质的导电性能：常见物质在通常情况下的导电性能如图所示。 知识三 物质的导电性能 2. 半导体 （1）定义：导电性能介于导体和绝缘体之间的物质，叫作半导体。 （2）半导体的应用 半导体材料经过特殊处理后，可以制成二极管、三极管、集成电路，它们是计算机和其他电子设备的重要元器件。有些半导体材料的导电性能受温度、光照、压力等的影响而显著变化，有些半导体有特殊的光电特性，能在一定条件下释放光能。人们利用半导体的这些特性，制成了热敏电阻、光敏电阻、压敏电阻等传感元件，以及半导体发光二极管和半导体激光器等。这些发明，使得现代电子工业的发展突飞猛进。 热敏电阻 压敏电阻 集成电路 发光二极管 知识三 物质的导电性能 3. 超导体 （1）超导体 某些物质在很低的温度时，电阻就变成了零，这就是超导现象。能够发生超导现象的物质叫做超导体。 物质电阻变为零的温度称为临界温度。当外界温度低于该物质的临界温度时该物质具有超导性。如铝在 -271.76℃ 以下电阻就变成了零。 （2）超导体的应用 如果超导现象用于实际，会给人类带来很多好处。例如用超导体制造电子元件，由于没有电阻，不必考虑散热的问题，元件尺寸可以大大缩小，进一步实现电子设备的微型化。超导体在临界温度下电阻为零，电流在其中不受“阻碍”，如能用超导体制成的导线把电能从发电厂送到各个用户，将大大降低输电过程中的能量损耗，节约大量能源。 【例题4】2023年1月31日，中国第一条量子芯片生产线通过央视新闻客户端首次向公众亮相。量子计算机被看做是未来技术的制高点，这足以证明我国拥有的弯道超车实力。芯片是指含有集成电路的硅片，制造硅片的主要材料是（　　） A．半导体材料 B．超导体材料 C．绝缘材料 D．磁性材料 常见的半导体材料有：硅、锗、砷、镓等。芯片的核心部件是其中的电子芯片，是半导体材料硅制成的。故选A。 A 知识三 物质的导电性能 02 课堂总结 第一节 电阻 课堂总结（1） 电阻表示导体对电流阻碍作用的大小，常用字母R表示. 国际单位：Ω. 常用单位：kΩ、MΩ 换算关系：1 kΩ = 103 Ω 1MΩ =103 kΩ 电路元件符号： 导体的电阻与导体的长度、横截面积、材料和温度有关. 在材料、横截面积相同时，导体越长，电阻越大. 在材料、长度相同时，导体的横截面积越大，电阻越小. 在长度、横截面积相同时，导体的材料不同，电阻不同. 在一定条件下，金属导体的电阻随温度的升高而增大. 导体：容易导电的物体. 绝缘体：不容易导电的物体. 半导体：导电性能介于导体和绝缘体之间的物质. 超导体：某些物质在很低的温度时，电阻变成零。 电阻 影响因素 电阻 物质的 导电性能 视频小结——《实验探究“影响电阻大小的因素”》 课堂总结（2） 03 实践与练习 第一节 电阻 实践与练习 1. 在探究金属丝的电阻是否与长度和横截面积有关的活动中，小明发现手边只有一根金属丝，他该怎么做?请你帮他设计实验方案. 探究导体电阻与长度的关系时，应控制导体的材料和横截面积不变，改变导体的长度，探究时可以把这一根金属丝剪成长度不同的金属丝，分别接入电路进行实验探究； 探究导体电阻与横截面积的关系时，应控制导体的材料和长度不变，改变导体的横截面积，探究时可以把这一根金属丝剪成长度相同的几段金属丝，分别把其中一段、两段并联、三段并联接入电路进行实验探究。 2. 试判断，下列物体中哪些是导体，哪些是绝缘体? 食用油、酱油、醋、空气、人体、食盐水、糖水、橡皮、干毛巾、湿毛巾、塑料尺。 利用图所示的电路图进行实验，将题中给定的各种物体接入电路，若电流表有示数，则说明该物体为导体，否则为绝缘体。 其中，属于导体的有：酱油、醋、人体、食盐水、湿毛巾； 属于绝缘体的有：食用油、空气、糖水、橡胶、干毛巾、塑料尺。 实践与练习 3. 在网络的搜索引擎中输入关键词“半导体”，查阅相关资料，了解半导体材料的发展以及对社会的影响。 半导体（semiconductor），指常温下导电性能介于导体（conductor）与绝缘体（insulator）之间的材料。半导体在收音机、电视机以及测温上有着广泛的应用。如二极管就是采用半导体制作的器件。半导体是指一种导电性可受控制，范围可从绝缘体至导体之间的材料。无论从科技或是经济发展的角度来看，半导体的重要性都是非常巨大的。今日大部分的电子产品，如计算机、移动电话或是数字录音机当中的核心单元都和半导体有着极为密切的关连。常见的半导体材料有硅、锗、砷化镓等，而硅更是各种半导体材料中，在商业应用上最具有影响力的一种。 实践与练习 4. 实践活动：调查本地市场上各种规格的接线板的安全性能。 （1）了解国家有关接线板的强制性安全标准和安全标识（你可以通过网络或到图书馆及相关部门查询）。 （2）到电器市场对各类接线板进行调查，对照标准，试着评价产品的安全性能。 （3）分析自己的调研记录，写出调查报告，并向有关部门提出自己的建议。 提示：该实践活动的目的是让同学们进一步了解导体、绝缘体在生活中的应用，通过调查了解，学会辨别各类电器接线板的优劣。 实践与练习 04 综合提升训练 第一节 电阻 综合提升训练 1. 下列有关电阻的说法正确的是（ ） A．导体的电阻越大，表明导体的导电能力越强 B．导体的电阻与导体中的电流有关 C．导体中的电流为零时电阻也为零 D．导体的电阻是导体本身的一种性质，与导体的材料、长度和横截面积等因素有关 A．电阻是表示导体对电流阻碍作用大小的物理量，电阻越大，则导电能力越弱；故A错误； BC．导体的阻值是导体本身所具有的性质，与通过它的电流、它两端的电压无关，故BC选项错误； D．电阻由导体材料、长度、横截面积决定，故D选项正确。 D 故选D。 综合提升训练 2. 一根锰铜线的电阻为R，要使这根连入电路的导线电阻变小，可采用的方法是（ ） A．减小导线两端的电压 B．增大导线中的电流 C．将导线对折后连入电路 D．将导线拉长后连入电路 A、B. 导体的电阻是导体的阻碍电流的性质，与导体两端的电压和通过的电流无关；该选项错误。 C. 将导线对折后接入电路，长度变小、横截面积变大，导体的电阻变小；该选项符合题意。 D. 将这根导线拉长，长度变长、横截面积变小，电阻变大，可以使连入电路的导线电阻变大；该选项不符合题意。所以选C。 C 故选C。 综合提升训练 3. 如图所示，用电池组、电流表、电阻丝和带有金属夹的导线，可以研究导体电阻的大小跟_______的关系，还可以研究导体电阻的大小跟_______的关系，本实验用到了转换法和____________。 三种导线材料不同、横截面积相同、长度相同；在长度和横截面积相同时，可探究电阻大小与导体材料间的关系； 改变金属夹在同一条导线上的距离，在材料和横截面积相同时，可探究电阻大小与导体长度间的关系； 此实验用到了转换法和控制变量法。 材料 长度 控制变量法 综合提升训练 4. 关于材料，下列说法正确的是（　　） A．铜、铝、陶瓷都是很好的导体 B．电加热器最适合用超导体材料制成的 C．导体和绝缘体没有绝对界限，绝缘体有时可以变成导体 D．发光二极管是一种半导体材料，只要接入电路就可以发光 A．铜、铝是很好的导体，陶瓷是绝缘体，故A错误； B．电加热器的发热体是用电阻率大的材料制成的，故B错误； C．导体和绝缘体没有绝对界限，在一定的条件下，绝缘体有时可以变成导体，故C正确； D．发光二极管是一种半导体材料，它具有单向导电性，正向接通才可以发光，故D错误。 故选C。 C 综合提升训练 5. 如图，将导体接到电路的A、B之间时，导体与灯泡是_____联的；如果将不同的导体分别接到A、B之间，闭合开关，可通过观察、比较___________来判断不同导体电阻的大小，若两个导体的电阻差异不大，则可以在电路中_____________作进一步的判断。 串    串联一个电流表 灯泡的亮度 将某一导体接到电路A、B之间，则电流会依次经过灯泡、导体，电流路径只有一条，它们是串联的。 将不同导体接到电路A、B之间时，电路中接入的电阻不同，电源电压不变，会导致电路中电流也不同，所以灯泡的亮度也不同，因此我们可以简单的通过灯泡的亮暗比较两个电阻的阻值大小。 若两个导体的电阻差异不大，灯泡亮度差别不明显，则需在电路中串联一个电流表，作更为准确的判断。 综合提升训练 6．用图示的电路和表中的金属丝探究“导体的电阻跟哪些因素有关”。 （1）为了探究电阻与长度的关系，应选择编号为______的两根金属丝，先后接入A、B间，通过观察____________来比较金属丝电阻的大小； 3、5 灯泡的亮暗 （2）选择编号为3和4的两根金属丝，先后接入A、B间，发现接入3号金属丝时灯泡的亮度比接入4号时的更暗，说明4号金属丝的阻值更______（选填“大”或“小”），这实验表明：在其他条件相同时，_____________，电阻越大； （3）在我国城乡许多地区进行输电线路的改造，将原来细的铝质输电线换成较粗的铝质输电线，这样就____（选填“增大”或“减小”）了输电线的电阻。 编号 材料 长度/m 横截面积/mm2 1 钢丝 0.5 0.1 2 铁丝 0.5 0.1 3 镍铬合金丝 0.5 0.1 4 镍铬合金丝 0.5 0.2 5 镍铬合金丝 0.1 0.1 减小 导体横截面积越小 小 （1）为探究电阻与长度的关系，要控制两金属丝的材料和横截面积相同，长度不同，所以应选编号为3、5两根金属丝。该实验通过观察灯泡的亮暗来比较金属丝电阻的大小，这种方法是转换法。 （2）编号为3、4的两根电阻丝，材料、长度相同，而横截面积不同；3号电阻丝的横截面积比4号小，接入电路时灯泡暗，说明电路中电流小，则3号电阻丝的电阻比4号大；所以通过实验得到的结论是：在材料、长度相同的情况下，导体横截面积越小，电阻越大。 （3）细的铝质输电线换成较粗的铝质输电线，导线的横截面积增大了，电阻值减小了。 综合提升训练 Lavf59.27.100 Lavf59.27.100 Lavf58.45.100 Lavf59.27.100 Lavf59.27.100 $$