内容正文:
第16章 第3节
电阻
生活中常见的导线
实 验
分别将铜丝和镍铬合金丝接入电路,闭合开关,观察小灯泡的亮度。
1、铜丝接入电路时,电流表的示数较大,小灯泡较明亮;
2、镍铬合金丝接入电路时,电流表的示数较小,小灯泡较暗。
实验现象:
实验分析:
1、在相同的电压下,通过铜丝的电流较大,表明铜丝对电流的阻碍作用较小;
2、通过镍铬合金丝的电流较小,表明镍铬合金丝对电流的阻碍作用较大。
实验结论:
1、导体对电流也有一定的阻碍作用
2、不同导体对电流的阻碍作用不同。
实验方法:
控制变量法:控制电压、导体的长度、横截面积相同
转换法:通过灯泡的亮度或电流表的示数反映导体对电流的阻碍作用
例:如图所示,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,则可以用_________表替换灯泡,作进一步的判断。
电阻
1、表示导体对电流阻碍作用的大小。
2、符号:
通常用字母R表示。
3、基本单位:欧姆,简称欧,符号是Ω 。
5、电阻在电路图中的符号:
4、常用的单位还有兆欧(MΩ),千欧(kΩ)。
1 kΩ = 1 000 Ω= 103 Ω
1 MΩ = 1 000 000 Ω=106 Ω
对电阻的理解:
1、导体的电阻越大,表示导体对电流的阻碍作用越大。
2、电阻是导体本身的一种性质,与电压、电流无关。
例题:下列说法正确的是( )
A.通过导体的电流为零,导体的电阻也为零
B.通过导体的电流越大,导体的电阻一定越小
C.导体两端的电压为零,导体的电阻也为零
D.导体的电阻是导体本身的一种性质
D
探究影响电阻大小的因素
导体的电阻大小与材料有关;
与……有关?
1.猜想假设:
①导体的电阻可能与导体的材料有关
②导体的电阻可能与导体的长度有关
③导体的电阻可能与导体的横截面积有关
④导体的电阻可能与温度有关
2.设计实验
(1)有多个影响因素,实验时应采用什么方法?
(2)通过观察什么现象判断导体电阻的大与小?
(1)探究电阻与长度的关系:
选用 相同、 不同的导线接入电路。
(2)探究电阻与导体横截面积的关系:
选用 相同、 不同的导线接入电路。
实验方案
(3)探究电阻与材料的关系:
选用 相同、 不同的导线接入电路。
(4)探究电阻与温度的关系:
选用 相同、 不同的导线接入电路。
材料 长度
(m) 横截面积(mm2) 电流
(A) 对电流的阻碍作用 电阻
镍铬合金 短 0.5 0.24
镍铬合金 长 0.5 0.2
实验结论:材料、横截面积相同时,导体越长,电阻越大。
材料 长度
(m) 横截面积
(mm2) 电流
(A) 对电流的阻碍作用 电阻
镍铬合金 1 0.5 0.2
镍铬合金 1 0.7 0.22
实验结论:材料、长度相同时,导体的横截面积越大,电阻越小。
(4)探究电阻与温度的关系
慢慢的给灯丝加热,观察电流表示数变化情况。
一般情况下,温度越高,电阻越大
实验结论:
热敏电阻:
正温度系数热敏电阻:电阻随温度的升高而增大。
负温度系数热敏电阻:电阻随温度的升高而减小。
拓展:
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、横截面积和温度有关。
材料相同的导体,长度越长,横截面积越小,导体的电阻越大。
笔记时刻
【思考】为什么灯泡的灯丝在开灯的瞬间最容易烧断?
白炽灯的灯丝通常在刚通电瞬间被烧断,这是由于通电瞬间灯丝的温度低,电阻小,通过灯丝的电流大,相同时间内产生热量会多,所以白炽灯容易在开灯瞬间烧断灯丝。
例题:下列关于导体电阻的说法正确的是( )
A.长度长的导体,电阻一定大
B.横截面积大的导体,电阻一定小
C.导体的电阻由其两端的电压和通过的电流来决定
D.导体的电阻与导体的材料、长度和横截面积等因素有关
D
例题、某同学有一段导体,他为了使导体的电阻减小,下列采用的方法中正确的是( )
A.增大通过导体的电流
B.减小加在导体两端的电压
C.减小导体的横截面积
D.减小导体的长度
D
例题: 有材料相同的a、b、c三根电阻线,它们的电阻分别是Ra=10Ω、Rb=15Ω、Rc=20Ω
1、如果它们的长度相同,则最粗的是______线。
2、如果它们的粗细相同,则最长的是______线。
1、一般电阻较小的材料导电性能较强;
反之,电阻较大,导电性能较弱;
2、从上至下,材料的导电性能依次减弱。
不同材料的导电能力
半导体
导电能力介于导体和绝缘体之间的导体做半导体。(硅、锗)
特点:
①半导体的电阻比导体大,但比绝缘体小得多;
②温度、光照、压力等外界因素对半导体的导电性能有很大影响。
应用:
半导体材料可以制成光敏电阻,热敏电阻,压敏电阻、二极管、三极管等。
超导现象
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。
超导体:能够发生超导现象的材料叫做超导材料或超导体。
应用:
①延长电路元件的使用寿命; ② 降低电能损耗;③实现电子设备微型化。制造超导电视,超导电缆,超级计算机,磁悬浮列车
目前,超导材料没有广泛应用于生活实际的主要原因是还没有发现常温下的超导体。
不能应用:发热体
电饭煲、热水壶等
例题、现代生产生活中需要各种各样的材料,下列说法正确的是( )
A.超导体是一种电阻超级大的材料可以用来制造
B.橡胶、铝、塑料都是很好的绝缘材料
C.用半导体材料可以制成性能优良的输电导线
D.有些半导体材料对光比较敏感,可以用来制造光敏电阻
D
B
随堂小测
1.计算机芯片中有大量用硅、锗等材料制成的电路元件,硅和锗属于下列哪些材料( )
A. 导体 B. 半导体 C. 绝缘体 D. 超导体
2、 A、B是同种材料制成的均匀导线,它们的横截面积相等,A的长度是B的两倍,如果将B均匀拉长与A一样长,则此时两导体的电阻RA、RB相比较( )
A.RA=RB B.RA>RB C.RA<RB D.无法判断
C
3、有A、B、C三根相同材料的导线,在温度相同时,已知A和B一样粗,但A比B长,B和C一样长,但B比C细,则( )
A.RA>RB>RC B.RB>RC>RA
C.RC>RA>RB D.RC>RB>RA
A
4、科学研究表明,当温度降低到一定程度时,某些物质的电阻变为0,这种现象叫做超导现象。已知当铝的温度降低到-271.76℃时,铝就变成了超导材料。在这种温度下,将在常温下阻值为10Ω的铝导线拉长至原来的10倍,其阻值为______。
0
$$