内容正文:
16.3电阻
?
保持电路中的电压一定,将不同的导体接入电路中,电流表的示数会相同吗?
是什么引起电路中电流变化?
导体一
导体二
一、电阻(R)
水在水管中流动会受到阻力 ,同样,电荷在导体中定向移动时也会受到导体对它的阻碍。
电阻的定义
导体 叫做电阻,
符号为 ,单位: 。
导体对电流阻碍作用越大,其电阻
,通过导体的电流 。
电阻反映了导体的导电性能,是导体的一种性质。
越大
越小
R
对电流的阻碍作用
欧姆 Ω
电阻单位换算
1kΩ= Ω 1MΩ= Ω
1000
106
在电视机、收音机等用电器的内部电路中连接着许多具有一定阻值的元件 —— 定值电阻,简称电阻。
定值电阻在电路中的符号是:
芯片中的电阻
常见用电器 电阻R/Ω
白炽电灯(15W) 3227
白炽电灯(60W) 807
电熨斗(600W) 80.7
电烤箱(900W) 54
电暖器(1000W) 48.4
常见用电器正常工作时的电阻阻值
由信息窗可知:
家用电器的电功率越大,其电阻越小。
信息窗P92
观察图片,了解生活中常用的各种导线。
提出问题:
导体的电阻大小与哪些因素有关呢?
二、探究导体的电阻大小
猜想:
(1)电阻的大小可能与导体的材料有关。
(2)电阻的大小可能与导体的长度有关。
(3)电阻的大小可能与导体的粗细有关。
(4)还可能与导体的温度有关……
制定计划设计实验:
思考:1.用什么物理方法探究该实验?
如何控制变量?
1
2
3
4
5
6
7
8
控制变量法。
要探究电阻与哪一个因素的关系,必须改变这个因素,保持其它因素都不变。
2.如何判断导体的电阻大小?用到什么器材?
3、根据刚才的思路,请你设计一个合理的电路进行探究。
(根据电阻即导体对电流的阻碍作用)
因此可以根据电路中的电流大小(间接)判断导体的电阻大小。用电流表。
转换法
编号 导体材料 导体长度/cm 横截面积/mm2 电流I/A 电阻大小
(大、小)
1 康铜 50 0.5
2 镍鉻 50 0.5
3 镍鉻 100 0.5
4 镍铬 50 0.7
进行实验搜集证据:
读数
判断
分析论证:
1、对比 ,得出导体电阻与导体长度 。当导体材料和横截面积相同时,长度越长,导体电阻 。
2、对比 ,得出导体的电阻与导体的横截面积 。当导体材料与长度相同时,横截面积越大,导体电阻 。
3、对比 ,得出导体的电阻与导体的材料 。
导体电阻与导体长度成正比
导体电阻与横截面积成反比
2、3
有关
越大
2、4
有关
越小
1、2
有关
探究导体电阻与温度的关系:
温度越高,导体电阻越大。
根据研究表明,导体的电阻还与温度有关。温度升高,导体的电阻会增大。温度降低,导体的电阻会减小。
某些材料的温度降低到一定程度时,电阻会突然消失,这就是超导现象,具有超导现象的导体叫做超导体。
超导材料的特异性能强烈地吸引着人们去研究创造。
P208
小资料
.如图所示,AB和BC是由同种材料制成的长度相同、横截面积不同的两段导体,它们的电阻关系是RAB RBC 。
将它们串联后连入电路中,则通过它们的电流关系是
IAB IBC
交流讨论:
1、有位同学想到,用小灯泡代替电流表也可以判断导体电阻大小,你认为呢?
该做法不够好。我们也可以通过小灯泡的亮暗来判断导体电阻大小。
但有时两导体电阻差别不大时,灯的亮暗差别不大,无法准确判断。使用电流表可以准确读出电流大小从而判断电阻大小。
可以把小灯泡和电流表一起串联接入电路中
这样小灯泡可起到保护电路作用。
交流讨论:
2、实验中小丽发现保持接入电路的导体不变,增加一节电池,电流会增大。于是她认为导体的电阻还与电压有关,电压越大,电阻也越大。你们觉得她的想法对吗?
她的想法不对,电阻是导体本身的一种性质,与电压、电流都无关。
本实验中电流是电阻大小的反映,
并不是电阻影响因素。
对于一个确定的导体它的电阻
是一定的。
交流讨论:
3、市面上的导线多用铜或铝做的,没有用铁做的。铁也是导体,而且价格更便宜,为什么不用来做导线呢?同学们你们知道为什么吗?
铝质导线
铜质导线
可参考P93 信息窗思考这个问题。
在20℃时,长1米,横截面积1mm2 的各种导体材料的电阻。
材料 电阻(欧姆) 材料 电阻(欧姆)
银 0.016 铁 0.096
铜 0.017 锰铜合金 0.44
铝 0.027 镍铬合金 1.1
钨 0.052 橡胶 107--1010
从表格中你发现了什么?
长短粗细都相同的情况下,铁的电阻比铜和铝大很多,这样会增加输电过程的电能损耗。
绝缘体
导体
在其他条件相同的情况下,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。右图展示的是不同材料在导电性能上的排序,从上至下,材料的导电性能依次减弱。
1.关于导线电阻的大小,下列说法中正确的是(温度对电阻的影响可以不计) ( )
A.横截面积越大的导线,电阻越小
B.横截面积相同的导线,长导线的电阻大
C.长度相同的导线,细导线的电阻大
D.同种材料制成的长短相同的导线,粗导线的电阻小
D
2、将一条粗细均匀的导线拉长为原来的2倍,这导线的阻值变为原来的 倍。
4
3.把长10米、电阻为10欧的铜导线平分两
等份后,合成一根长5米的铜导线,合并后的铜导线电阻为 ( )
A.10欧 B.20欧 C.40欧 D.2.5欧
D
课本P96 3
3、在温度一定的条件下,“探究导体电阻大小与哪些因素有关”的实验。
A B C D E F G
导体长L/m 1.0 0.5 1.5 1.0 1.2 1.5 0.5
横截面积S/mm2 3.2 0.8 1.2 0.8 1.2 1.2 1.2
导体材料 锰铜 钨 镍铬 锰铜 钨 锰铜 镍铬
选C、F是为了探究电阻与 关系;选C和 是为了探究电阻与长度的关系;探究电阻与横截面积关系选 。
材料
G
A、D
4.在探究“影响导体电阻大小的因素”时,小兵、小红两位同学作出了如下猜想:①导体的电阻与导体的长度有关;②导体的电阻与导体的横截面积有关;③导体的电阻与导体的材料有关.实验室提供了4根电阻丝,材料如表.为了验证上述猜想,他们设计了如图所示的实验电路.
编号 材料 长度/m 横截面积/mm2
A 镍铬合金 0.5 0.1
B 镍铬合金 1.0 0.1
C 镍铬合金 0.5 0.2
D 锰铜合金 0.5 0.1
(1)按照如图所示的实验电路,在M、N之间分别接上不同的导体,则通过观察 来比较导体电阻的大小.
(2)为了验证上述猜想②,应该选用编号为 的两根电阻丝进行实验.
(3)如果选用编号为A、D的两根电阻丝进行实验,是为了验证猜想 (填序号).
(4)如果选用编号为A、B的两根电阻丝进行实验,是为了验证猜想 (填序号).分别将A和B两电阻丝接入电路M、N两点间时,A电阻丝接入时电流表示数较大,由此,得到的初步结论是 .
(5)我国城乡许多地区在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 (填“增大”或“减小”)了输电线的电阻.
电流表示数
A、C
③
①
当材料和横截面积一定时,导体越长电阻越大。
减小
$$