4.3 电阻：导体对电流的阻碍作用 课件- 2024-2025学年物理教科版九年级上册

课前准备 1 初中物理九年级上册 第四章 探究电流 4.3 电阻：导体对电流的阻碍作用 橡胶棒 金属棒 橡胶柄 想一想，从这个实验的现象能得出哪些结论？ 1、金属棒中有电流产生，而橡胶棒中没有形成电流。 2、金属中容易形成电流，而橡胶中不容易形成电流。 一、导体：物体对电流的阻碍作用小，容易导电的物体。 绝缘体：物体对电流的阻碍作用大，不容易导电的物体。 实验探究一：常见物质的导电性能 目的：常见物质中哪些容易导电？哪些不容易导电？ 把不同的物体接在电路AB之间，在电压一定的情况下，观察__ _________，比较不同物质的导电性能。 电流表示数或灯泡的亮暗程度 常见的导体： 常见的绝缘体： 一、导体：物体对电流的阻碍作用小，容易导电的物体。 所有金属、人体、石墨、大地、酸、碱、盐水溶液 橡胶、塑料、玻璃、陶瓷、油、纯水等 绝缘体：物体对电流的阻碍大，不容易导电的物体。 导电原因：导体内有大量可自由移动的电荷。 不导电原因：导体内几乎没有可自由移动的电荷。 半导体：导电性能介于导体和绝缘体之间，如硅、锗、砷化镓等。 仔细观察下面的实验现象，想一想，玻璃究竟是导体还是绝缘体？这个实验说明了什么？ 导体与绝缘体的转化 现象：当玻璃被加热到红炽状态时变为导体。 结论：导体与绝缘体间没有绝对的界限，在一定条件下可以相互转化。 想想议议： 制造导线的线芯和外层一般应该用什么材料？制作线芯的最佳材料是什么？ 还未形成电流的导体 形成电流时的导体 导体中含有大量电荷，其中部分能够自由移动，其余电荷不能自由移动，它们都在永不停息做无规则运动。 形成电流时，自由电荷定向移动，会在彼此之间或与无规则运动的其它电荷碰撞，从而对电流产生阻碍作用。 R 欧姆（欧） Ω 千欧（KΩ） 兆欧（MΩ） 1 MΩ =103 KΩ 二、电阻 2.单位： 1KΩ =103 Ω 1.概念：定量描述导体对电流的阻碍作用大小的物理量，用符号“ R ”表示。 3.电路符号： 欧姆简介 欧姆，德国物理学家。欧姆定律及其公式的发现，给电学的计算,带来了很大的方便。人们为了纪念他，将电阻的单位定为欧姆,简称“欧”。 符号 常见的电阻器，也叫做定值电阻，简称电阻。 常见的电阻值 人的双手间（干燥） 1 000~5 000 Ω 人的双手间（潮湿） 200~800 Ω 照明灯泡（工作时） 100~2 000 Ω 实验用小灯泡 5~50 Ω 实验室用的导线（每根） 0.01~0.1 Ω 高压输电用的电线，使用的金属线又粗又直。为什么不用细导线输电呢？ 电炉上面的电炉丝，为什么不用粗而直的导线呢？ 影响导体电阻大小的因素有什么？ 实验探究：决定电阻大小的因素有哪些？ 提出问题： 导体的电阻大小与什么因素有关？ 猜想假设： （如果将电流类比为在道路上行驶的车辆） 坑洼道路车行困难 狭窄道路车行困难 漫长道路车行困难 导体材料 导体横截面积 导体长度 影响电阻大小的因素可能有: 长度 横截面积 材料 猜想: 导体中电流大 如何判断电阻的大小? 导体电阻小 导体中电流小 导体电阻大 转换法 ◆探究材料对电阻的影响，控制长度、横截面积相同； 实验设计： 控制变量法 ◆探究长度对电阻的影响，控制材料、横截面积相同； ◆探究横截面积对电阻的影响，控制材料、长度相同。 实验探究：影响导体电阻大小的因素 【实验设计】 设计一个合理的电路“探究电阻大小影响因素”。 探究一：导体的电阻与它的材料是否有关？ 应控制_________与____________不变. 长度 横截面积 探究一：导体的电阻与它的材料是否有关？ 应控制_________与____________不变. 长度 横截面积 材 料 长度 横截面积 电流 电阻 铜 相同 相同 镍铬 相同 相同 大 小 大 小 结论：长度、粗细相同的导体，电阻与导体的材料有关 探究二：导体的电阻与它的长度是否有关？ 应控制_________与____________不变. 材料 横截面积 探究二：导体的电阻与它的长度是否有关？ 应控制_________与____________不变. 材料 横截面积 材 料 长度 横截面积 电流 电阻 镍铬 长 相同 镍铬 短 相同 小 大 小 大 结论：材料、粗细相同的导体，电阻与导体的长度有关，导体越长，电阻越大。 探究三：导体的电阻与它的横截面积是否有关？ 应控制_________与____________不变. 材料 长度 探究三：导体的电阻与它的横截面积是否有关？ 应控制_________与____________不变. 材料 长度 材 料 长度 横截面积 电流 电阻 镍铬 相同 细 镍铬 相同 粗 小 大 小 大 结论：材料、长度相同的导体，电阻与导体的横截面积有关，横截面积越大，电阻越小。 三、影响电阻大小的因素 1.材料 2.长度： 材料相同、粗细相同的导体，长度越长，电阻越大 3.横截面积： 材料相同、长度相同的导体，横截面积越大，电阻越小 1. 有两条粗细相同、材料相同的导线，甲长20cm，乙长1.3m，哪条导线电阻大，为什么？ 2.有两条长短相同、材料相同的导线，甲的横截面积为0.4cm2，乙的横截面积为2mm2，哪条导线电阻大，为什么？ 3.“铜导线比铁导线的电阻小。”这种说法对吗?应该怎么说？ 乙，因为乙比甲长。 乙，因为乙比甲细。 不对，应该说：长度相同、粗细相同的铜导线的电阻比铁导线的电阻小。 【想想议议】 将所学知识及时应用，不仅可以让学生巩固所学的知识，还可以让教师检测学生的课堂学习效果，起到了前后呼应的作用。 31 实验探究：电阻大小的影响因素。 日光灯丝 日光灯丝 现象：日光灯丝被加热时，电路中的小灯泡变暗。 结论：日光灯丝温度越高，灯丝的电阻越大。 【思考】为什么灯泡的灯丝在开灯的瞬间最容易烧断？ 答：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。 不同工作条件下的灯泡 电阻值/Ω “220V 40W”白炽灯泡不通电时（冷态） 约100 正常工作时的白炽灯泡（热态） 约1200 1911年,荷兰物理学家昂尼斯(Onnes )发现,某些材料的温度降低到很低时,电阻值会突然变为零,这就是超导现象.超导材料的最大特征是”零电阻效应”和”完全抗磁性(又称迈斯纳(Meissner) 效应 )”. 金属导体的电阻与温度的关系： 金属导体的温度升高, 电阻往往会增大. 金属导体的温度降低, 电阻往往会减小. 三、影响电阻大小的因素 1、材料 2、长度： 材料相同、粗细相同的导体，长度越长，电阻越大 3、横截面积： 材料相同、长度相同的导体，横截面积越大，电阻越小 4、温度： 注意：导体的电阻是导体本身的一种性质， 其大小与电压、电流无关。 在20℃时，长1米，横截面积1毫米2的各种材料的电阻 四、电阻率 20℃时，材料长1m，横截面积1mm2的电阻 式中Ｒ表示导体的电阻值；ρ表示与材料有关的电阻率；L表示导体的长度；S表示导体的横截面积。 注意： 电压表的电阻很大，可以近似看作断路，即:R=∞ 导线、开关、电流表等的电阻很小，可以近似视为没有电阻即:R≈0Ω 例1.一段导体当它两端的电压从3V变到6V时它的电阻———；当它两端的电压变为零时它的电阻———。 （填“不变”，“变大”或“变小”）为什么？ 例2.甲、乙、丙三根用同种材料制成的粗细均匀的合金导线，已知甲、乙粗细相同，甲比乙长；乙与丙的长度相同，但丙比乙粗，则这三根合金导线的电阻值R甲、R乙、R丙的大小关系是（ ） A.R甲=R乙=R丙 B. R甲<R乙<R丙 C. R甲>R乙>R丙 D. R甲>R丙>R乙 例3.关于导线电阻的大小，下列说法中正确的是（忽略温度对电阻的影响） （ ） A.导体中有电流通过时才有电阻，没有电流通过时没有电阻 B.通过导线的电流越大，导线的电阻越大 C.通过导线的电流越小，导线的电阻越大 D.导体的电阻是导体本身的一种性质，与电流和电压的大小无关 D 例4.有一段镍铬合金线的电阻为 R，如果将其剪成两段， 每段的电阻是 ，将这两段并成一段，电阻是 ; 如果将原来的合金线拉成原来的两倍长，其电阻又是 。 R/2 R/4 4R 1. 将一根阻值为12Ω的电阻线接入电路中，当开关S闭合时，通过其电流为0.5A，其电阻为_____Ω，当开关S断开时，通过其电流为__A，其电阻值是_____Ω。若将这根电阻线均匀地拉长，其电阻值______（变大、不变、变小） 12 0 12 变大 基础巩固题 Lavf58.51.100 Lavf58.29.100 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 $$