第十二章　第三节　电阻 课件- 2024-2025学年物理鲁科版九年级上册

第三节　电阻 基础主干落实 重点案例探析 素养分层评价 基础主干落实 一、导体和绝缘体 分类 定义 举例(选一选) 导体 _________导电的物体 _________ ①橡胶　②人体③玻璃④金属　⑤塑料 绝缘体 ___________导电的物体 ___________ 善于 ②④ 不善于 ①③⑤ 二、电阻 1．意义：表示导体对电流_________作用的大小。用字母______表示。 2．国际单位：_________，简称_______，符号______。 其他单位：_____________、_____________； 换算关系：1 kΩ＝_______Ω、1 MΩ＝_______Ω。 3．电路图中符号：____。 阻碍 R 欧姆 欧 Ω 千欧(kΩ) 兆欧(MΩ) 103 106 三、探究影响导体电阻大小的因素 1．实验方法： (1)控制变量法。 (2)转换法：通过观察_______________来比较导体电阻大小。 2．实验结论：导体电阻的大小与导体的_________、_________、 _____________有关。材料相同时，长度越长，横截面积越小，电阻_____。 四、半导体和超导现象 1．半导体：导电性能介于_________和___________之间的材料。 2．超导现象：某些物质在温度很低时电阻变为_______的现象。 电流表示数 材料 长度 横截面积 越大 导体 绝缘体 零 × × × 重点案例探析 (1)实验中应通过观察_________________来比较电阻的大小， 该方法叫_________。 (2)选用编号为A、B的两根电阻丝进行实验，可以探究导体电阻大小与 _________的关系。选用编号为A、C的两根电阻丝进行实验，可以探究导体电 阻大小与_____________的关系。 (3)为了探究导体电阻大小与导体材料的关系，应选用编号为_________的两根 电阻丝进行实验。 电流表的示数 转换法 长度 横截面积 A、D 素养分层评价 C C A 4．人的双手在干燥时的电阻约为5 000 Ω＝___________ MΩ。某人双手潮湿时的电阻是2.6 kΩ＝___________Ω＝____________MΩ。 5×10－3 2.6×103 2.6×10－3 (1)该实验是通过观察_________________间接比较导线电阻的大小。 (2)选用导线a、b分别接入电路中，是为了探究电阻大小跟导体的_________有关。 (3)选用导线b、c分别接入电路中，是为了探究电阻大小跟导体的_________有关。 (4)选用导线_________分别接入电路中，是为了探究电阻大小跟导体的横截面积有关。 实验可知，导线______(填导线字母代号)的电阻较大。 (5)小明在探究时，在电路上多串接了一个灯泡，他这样做的好处是_____________。 (6)除了上述因素外，导体电阻大小还与温度有关，大多数导体的电阻随温度的升高而_____。 电流表的示数 材料 长度 b、d b 保护电路 增大 C 7.如图所示的是四根高压输电导线上的一个装置，利用这个装置将四根导线并 联起来，相当于增大了导线的_____________，从而减小了导线的_________， 以达到减少输电导线上电能损失的目的。 【解析】在导线材料与长度一定的情况下，导线的横截面积越大，导线电阻越 小，导线电阻变小，可以减少输电导线上电能的损失，图示装置是把四根导线 固定在一起，四根导线并联，增大了导线的横截面积，从而使输电导线电阻变 小，输电损失的电能减少。 横截面积 电阻 考点五　超导体和半导体 8．硅、锗等半导体材料的导电能力比铜、铁等金属的导电能力_______(选填“强”或 “弱”)。某些物质在温度降低时，电阻变为零，这就是超导现象，如果能制造出常温 下的超导体，它可以在下列哪种情景中得到应用_______(选填序号)。 ①用作电吹风的电热丝 ②用作白炽灯的灯丝 ③用作输电线缆 【解析】半导体的导电能力比金属导体的导电能力弱。超导体电阻是零，用作输电 线缆，可以大大降低电能的损耗。 弱 ③ 　　　【备选习题】 我们在考试时许多学科要用到2B铅笔填涂机读卡，电脑可以直接读取机读卡 上的答案，是因为2B铅笔中的石墨是_________(选填“导体”或“绝缘体”)，若使 用了不合格的2B铅笔，由于铅笔芯的导电性变_______(选填“强”或“弱”)，这样 可能使电脑无法识别，因此我们可推断不合格的2B铅笔的电阻比合格的2B铅 笔的电阻_______(选填“大”或“小”)。 导体 弱 大 【B 能力提升】 9．2022北京冬奥会开幕式现场地屏首次实现全LED影像，画质达16k。LED是 一种发光二极管，是由___________材料制成(选填“导体”“半导体”或“绝缘 体”)，通过电流能够发光，可以把电能直接转化成_______能。 【解析】二极管的制作材料为半导体。LED是一种发光二极管，通过电流时不 用经过加热灯丝，直接能够发光，即把电能直接转化成光能。 半导体 光 10.(2022·淄博期末)眼镜各部分的构成材料如图所示，通常情况下属于导体的是( ) A．塑料镜框 B．玻璃镜片 C．橡胶鼻托 D．金属螺丝 【解析】眼镜上的塑料镜框、玻璃镜片、橡胶鼻托都不善于导电，是绝缘体；而金属螺丝善于导电，是导体。 D 11．(2022·烟台期中)小明在科技活动中，了解到有一种用半导体材料制成的热 敏电阻，其电阻R随温度t变化的图象如图甲所示。 (1)热敏电阻的阻值随温度的升高而_________(选填“增大”或“减小”)。 (2)小明想利用热敏电阻制成温度报警器，实验室中现有两只外形完全相同的 电阻R1和R2，其中一只为热敏电阻，另一只为定值电阻(阻值不随温度的变化 而变化)。为了辨别它们，小明设计了如图乙所示的电路。 减小 ①接下来小明应如何操作？ 答：_________________________________。 ②根据观察到的什么现象辨别出热敏电阻？ 答：_________________________________________________ _________________________________________________。 【解析】本题考查热敏电阻的相关特性。(1)如题图甲所示，热敏电阻的阻值随温度的升高而减小。(2)如题图乙所示，接下来应：①闭合开关，对其中一只电阻加热，然后观察电流表的示数变化；②如果电流表示数变化，说明加热的电阻为热敏电阻；若电流表示数不变，说明加热的电阻为定值电阻。 闭合开关，对其中一只电阻加热 若电流表示数变化，说明被加热的电阻为热敏电阻； 若电流表示数不变，说明未被加热的电阻为热敏电阻 12．在探究“影响导体电阻大小的因素”时，小明作出了如下猜想：导体的电阻可能与①导体的长度有关；②导体的横截面积有关；③导体的材料有关。实验室提供了4个相同的小灯泡、4根电阻丝。电阻丝规格、材料如表所示。 编号 材料 长度/m 横截面积/mm2 A 镍铬合金 0.5 0.5 B 镍铬合金 1.0 0.5 C 镍铬合金 0.5 1.0 D 锰铜合金 0.5 0.5 (1)按照如图所示连接电路，在电路中分别接上不同的导体，则通过观察 _______________来比较导体电阻的大小。 灯泡的亮度 (2)为了验证上述猜想①，应该闭合__________两个开关。 (3)闭合开关S1和S3，观察到灯泡L1和L3发光，且L3比L1亮，初步得到的结论 是：其他条件相同的情况下，_________________，电阻越大。 (4)实验中发现实验现象不明显，小明将灯泡换成了___________(选填“电流表” 或“电压表”)，电表的示数越大，说明电表所在支路的导体电阻越_______。 (5)接下来，小明又做了如下实验：将镍铬合金A接入电路，闭合开关，然后用 吹风机先对镍铬合金吹一段时间热风，再改用冷风挡对镍铬合金吹冷风。发现 两次实验中电表的示数不同，这说明导体的电阻与_________有关。 S1和S2 横截面积越小 电流表 小 温度 【解析】(1)在探究“影响导体电阻大小的因素”的实验中，通过观察灯泡的亮度来比较导体电阻的大小，这种方法叫转换法。(2)为了验证上述猜想①，应选择材料相同、横截面积相同，只是长度不同的电阻丝，所以应选择A、B两电阻丝，则应闭合开关S1和S2。(3)闭合开关S1和S3，电阻丝A、C接入电路，它们的长度相同、材料相同，只是横截面积不同，观察到灯泡L1和L3发光，且L3比L1亮，初步得到的结论是其他条件相同的情况下，横截面积越小，电阻越大。(4)实验中发现实验现象不明显，应将灯泡换成电流表，电流表串联在电路中，电源电压一定，导体电阻越大，电流表示数越小，导体电阻越小，电流表示数越大。(5)将镍铬合金A接入电路，闭合开关，然后用吹风机先对镍铬合金吹一段时间热风，再改用冷风挡对镍铬合金吹冷风。发现两次实验中电表的示数不同，这说明导体的电阻与温度有关。 【C 创新挑战】 13.一块厚薄均匀的长方体铁块如图，分别沿图中所示的不同方向接入电路，则( ) A．沿AB方向接入电路时电阻最小 B．沿CD方向接入电路时电阻最小 C．沿EF方向接入电路时电阻最小 D．沿各个方向接入电路时的电阻一样大 B (1)电路中没有电流通过时，电阻为零。( ) (2)越长的导体电阻越大。( ) (3)横截面积越大的导体电阻越大。( ) 　电阻只与导体的材料、长度、横截面积和温度有关，与导体两端电压、导体中电流的有无和大小无关。 重点　探究影响导体电阻大小的因素 【典题】在探究“影响导体电阻大小因素”的实验中，保持电源电压不变，如图所示，在M、N两点之间分别接入不同的电阻丝，其规格如表所示： 编号 材料 长度/m 横截面积 /mm2 A 镍铬合金 0.5 0.5 B 镍铬合金 1.0 0.5 C 镍铬合金 0.5 1.0 D 锰铜合金 0.5 0.5 【解析】(1)导体电阻越大，对电流的阻碍作用越大，电流表的示数越小，因此通过观察电流表的示数可以判断电阻的大小，这里应用了转换法。(2)表中A、B两组实验中，材料和横截面积相同、长度不同，因此探究的是导体电阻大小与长度的关系。表中A、C两组实验中，材料和长度相同、横截面积不同，因此探究的是导体电阻大小与横截面积的关系。(3)要探究导体电阻大小与导体材料的关系，需控制长度和横截面积相同，表中A、D两组符合条件。 1．实验中只使用电流表好，还是灯泡和电流表同时使用好？ 提示：灯泡和电流表同时使用好，因为灯泡可以保护电路，防止烧坏电流表。 2．若只有一根电阻丝(其他器材齐全)能否探究导体电阻与长度或横截面积的关系？ 提示：能。将不同长度的电阻丝接入电路可探究导体电阻与长度的关系；先将电阻丝的一半接入电路，再将电阻丝对折后接入电路可探究导体电阻与横截面积的关系。 【A 基础必会】 考点一　导体和绝缘体 1．通常情况下，下列材料中都属于导体的一组是( ) A．金属、橡胶　　　　　　B．金属、塑料 C．金属、盐水 D．盐水、塑料 【解析】金属、盐水善于导电，属于导体；橡胶、塑料不善于导电，属于绝缘体。 2．(2022·东营期末)如图所示，通常情况下，下列物品中属于导体的是( ) 【解析】通常情况下，木铲、玻璃杯、陶瓷碗都不善于导电，属于绝缘体，而不锈钢勺是金属制品，善于导电，是导体。 考点二　电阻 3．在国际单位制中，电阻的单位是( ) A．欧姆(Ω) B．安培(A) C．伏特(V) D．瓦特(W) 【解析】欧姆(Ω)是电阻的国际单位，故A正确；安培(A)是电流的单位，故B错误；伏特(V)是电压的单位，故C错误；瓦特(W)是功率的单位，故D错误。 【解析】5 000 Ω＝5 000×10－6 MΩ＝5×10－3 MΩ。2.6 kΩ＝2.6×103 Ω ＝2.6×103×10－6 MΩ＝2.6×10－3 MΩ。 考点三　探究影响导体电阻大小的因素 5．如图所示，在“探究影响导体电阻大小因素”的实验中，导线a、b、c粗细相同，a、b、d长度相同，但导线d比b粗。 【解析】(1)实验时，通过观察电流表示数来比较导体电阻的大小，采用的是转换法。(2)由题图可知，导线a、b的粗细、长度均相同，材料不同，因此选用导线a、b分别接入电路中，是为了探究电阻大小跟导体的材料有关。(3)由题图可知，导线b、c的粗细、材料均相同，长度不同，因此选用导线b、c分别接入电路中，是为了探究电阻大小跟导体的长度有关。(4)由题图可知，导线b、d的长度、材料均相同，粗细不同，因此选用导线b、d分别接入电路中，是为了探究电阻大小跟导体的横截面积有关，导体的横截面积越大，电阻越小，由实验可知，导线b的电阻较大。(5)探究时，在电路上多串接了一个灯泡，这样做的好处是保护电路。(6)影响导体电阻大小的因素除了导体的材料、长度、横截面积外，还可能有温度，大多数导体的电阻随温度的升高而增大。 考点四　影响导体电阻大小的因素 6．在温度一定时，比较两根镍铬合金导线电阻的大小，则( ) A．短导线比长导线的电阻小 B．横截面积大的导线电阻小 C．横截面积相等时，长导线的电阻大 D．长度相等时，细导线的电阻小 【解析】电阻的大小不仅跟导体的材料有关，还跟导体的长度和横截面积大小有关，只根据导线的长度或横截面积无法判定电阻的大小，故A、B错误；在温度、横截面积和材料相同时，长度越长，电阻越大，故C正确；在温度、长度和材料相同时，导线的横截面积越小，电阻越大，故D错误。 【解析】常见的导体包括：人体、大地、各种金属、酸碱盐的溶液、石墨等。当用2B铅笔中的石墨填涂机读卡时，由于石墨是导体，会使读卡机形成通路而识别，当用了不合格的2B铅笔，由于铅笔芯的导电性变弱而无法使读卡机形成通路而识别，因此我们可知不合格的2B铅笔的电阻比合格的2B铅笔的电阻大。 点思路：影响电阻大小的因素有材料、长度以及横截面积；当材料一定时，长度越长、横截面积越小，电阻越大。 【解析】当材料一定时，长度越长、横截面积越小，电阻越大。由题图可知，沿CD方向接入电路时，长度最短，横截面积最大，因此电阻最小。 $$