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高
效
课
堂
12.2 影响导体电阻大小的因素
【九年级全一册·北师大版2024】
【第十二章 欧姆定律】
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目录
1
【 学习目标】
2
【 新知探究】
3
【 课堂小结】
4
【 提升训练】
5
【课后作业】
2
学习目标
学习目标
新知探究
课堂小结
提升训练
1
课后作业
01
理解电阻与材料、长度、横截面积、温度的关系,构建“电阻由导体自身特性决定”的物理模型
物理观念
02
科学思维
运用控制变量法设计实验,通过“转换法”分析数据,发展逻辑推理与归纳能力
03
科学探究
经历“猜想→设计→实验→论证”完整探究过程,提升动手与问题解决能力
04
科学态度与责任
了解超导现象及应用,认识物理对科技发展的推动作用,激发科学兴趣
教学重点:探究影响电阻的因素(材料、长度、横截面积、温度);控制变量法的应用
教学难点:实验方案的设计与优化;理解“电阻与因素的定性关系”及实际应用
新知探究
2
新知探究
学习目标
课堂小结
提升训练
课后作业
情境导入
各种导线
导体的电阻大小究竟与哪些因素有关?
常见的导线都是铜芯或铝芯,很少见铁芯;
铜导线
铝导线
同种材质的导线也有粗细、长短的差别。
4
新知探究
2
新知探究
学习目标
课堂小结
提升训练
课后作业
探究影响导体电阻大小的因素
设计实验
猜想假设
提出问题
导体电阻大小与什么因素有关?
电阻大小可能跟导体的材料、长度、横截面积有关
实验方法
每次只改变其中一个因素,而控制其余几个因素不变
控制变量法
通过灯的亮度或电流的大小来判断接入导体电阻的大小
转换法
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新知探究
2
新知探究
学习目标
课堂小结
提升训练
课后作业
探究影响导体电阻大小的因素
实验器材
电源、开关、电流表、导线
不同电阻丝(2种材料:锰铜、镍铬;2种长度:0.5m、1m;2种横截面积:0.4mm2、0.8mm2)
实验装置图
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新知探究
2
新知探究
学习目标
课堂小结
提升训练
课后作业
探究影响导体电阻大小的因素
实验步骤
探究1:导体的电阻大小是否跟导体的材料有关?
应该选哪些导体接入电路?
控制条件:长度、横截面积相同,材料不同
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新知探究
2
新知探究
学习目标
课堂小结
提升训练
课后作业
探究影响导体电阻大小的因素
实验步骤
探究1:导体的电阻大小是否跟导体的材料有关?
材料 长度 横截面积 灯泡亮度 电阻大小
锰铜丝 1m 0.4mm2 较亮
镍铬丝 1m 0.4mm2 较暗
结论一
导体的电阻与导体的材料有关。长度、横截面积相同的导体,材料不同,电阻也不同。
较大
较小
灯泡越亮,电流越大,电阻越小
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新知探究
2
新知探究
学习目标
课堂小结
提升训练
课后作业
探究影响导体电阻大小的因素
实验步骤
探究2:导体的电阻大小是否跟导体的长度有关?
应该选哪些导体接入电路?
控制条件:材料、横截面积相同,长度不同
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新知探究
2
新知探究
学习目标
课堂小结
提升训练
课后作业
探究影响导体电阻大小的因素
实验步骤
探究2:导体的电阻大小是否跟导体的长度有关?
材料 长度 横截面积 灯泡亮度 电阻大小
镍铬丝 0.5m 0.4mm2 较亮
镍铬丝 1m 0.4mm2 较暗
结论二
导体的电阻与导体的长度有关。材料、横截面积相同的导体,长度越长,电阻越大。
较大
较小
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新知探究
2
新知探究
学习目标
课堂小结
提升训练
课后作业
探究影响导体电阻大小的因素
实验步骤
探究3:导体的电阻大小是否跟导体的横截面积有关?
应该选哪些导体接入电路?
控制条件:材料、长度相同,横截面积不同
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新知探究
2
新知探究
学习目标
课堂小结
提升训练
课后作业
探究影响导体电阻大小的因素
实验步骤
探究3:导体的电阻大小是否跟导体的横截面积有关?
材料 长度 横截面积 灯泡亮度 电阻大小
镍铬丝 1m 0.4mm2 较暗
镍铬丝 1m 0.8mm2 较亮
结论三
导体的电阻与导体的横截面积有关。材料、长度相同的导体,横截面积越大,电阻越小。
较小
较大
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新知探究
2
新知探究
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课堂小结
提升训练
课后作业
探究影响导体电阻大小的因素
练一练
【典例1】某同学利用如图所示的装置探究影响导体电阻大小的因素,实验中四根金属丝的规格如下表所示。下列说法正确的是( )
A.实验过程中,灯泡越亮,说明接入电路中金属丝的电阻越大
B.选择金属丝①和③可以探究电阻的大小是否跟导体的材料有关
C.选择金属丝②和④可以探究电阻的大小是否跟导体的长度有关
D.选择金属丝①和④可以探究电阻的大小是否跟导体的横截面积有关
B
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新知探究
2
新知探究
学习目标
课堂小结
提升训练
课后作业
探究影响导体电阻大小的因素
练一练
【典例2】充电宝给手机充电过程中,手机电池是 (选填“电源”或“用电器”);“护套线”是一种家用电线,由铜芯和塑料层组成(如图所示),其中的 (选填“铜”或“塑料”)是绝缘体;家用空调所用导线的电阻较小,该导线的铜芯要 (选填“粗”或“细”)一些。
用电器
塑料
粗
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新知探究
2
新知探究
学习目标
课堂小结
提升训练
课后作业
探究影响导体电阻大小的因素
结论
大量实验表明,导体电阻大小与导体的材料、长度和横截面积有关。
同种材料的导体越长,横截面积越小,电阻越大。电阻大小与电流、电压无关。
总结归纳
除了材料、长度、横截面积,温度会影响电阻吗?
电阻由导体本身决定,与电压、电流大小没有关系
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新知探究
2
新知探究
学习目标
课堂小结
提升训练
课后作业
探究导体电阻大小受温度的影响情况
实验步骤
实验装置
镍铬丝、酒精灯、电流表、灯泡、电源
闭合开关,用酒精灯加热镍铬丝,观察电流表示数和灯泡亮度变化
实验结论
结论四
导体电阻大小与它的温度高低有关,金属导体的电阻随温度的升高而增大。
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新知探究
2
新知探究
学习目标
课堂小结
提升训练
课后作业
练一练
【典例3】某电路连接如图所示,当细铁丝绕制的线圈不加热时,闭合开关,电流表示数为0.6A。用酒精灯缓慢加热铁丝圈一段时间后,电流表的示数将( )
A.大于 B.等于
C.小于 D.电流表烧坏
C
探究导体电阻大小受温度的影响情况
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新知探究
2
新知探究
学习目标
课堂小结
提升训练
课后作业
超导体
当温度降低到某一温度时,导体的电阻突然变为零,这种现象叫作超导现象,发生超导现象的导体叫作超导体。
超导磁悬浮
零电阻性、完全抗磁性(即对磁体有排斥作用)
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新知探究
2
新知探究
学习目标
课堂小结
提升训练
课后作业
练一练
【典例4】“中国造”稀释制冷机已交付用户,并在实际运行中显示了良好的技术实力。稀释制冷机,是构建超导量子计算机的关键核心设备,可为超导量子计算芯片提供接近绝对零度的超低温环境。超导材料在很低的温度下 变为零;超导材料一旦在常温环境下成为现实,将会给人类带来极大的好处,请写出超导体材料的一种用途 。
电阻
超导体
用于制作输电导线
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新知探究
2
新知探究
学习目标
课堂小结
提升训练
课后作业
拓展阅读
远距离输电过程中减少输电损耗
超导体的应用
超导电缆
超导磁悬浮列车
具有超高速、低噪声、低振动、节能等特点
我国自主设计、自主建造,世界领先水平的核聚变实验装置
东方超环
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课堂小结
课堂小结
新课讲授
核心素养
提升训练
3
课后作业
本节课你学到了什么?
材料
长度
横截面积
材料不同,电阻不同
影响导体电阻
大小的因素
长度越长,电阻越大
控制变量法
温度
控制材料、横截面积、温度相同
控制长度、横截面积、温度相同
横截面积越小,电阻越大
控制材料、长度、温度相同
金属导体的电阻通常随温度的升高而增大
当温度降低到某一温度时,导体的电阻突然变为零,这种现象叫作超导现象,发生超导现象的导体叫作超导体
转换法:通过灯的亮度或电流的大小来判断接入导体电阻的大小
超导体特点:零电阻、完全抗磁性
超导磁悬浮
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提升训练
提升训练
新知探究
学习目标
课堂小结
4
课后作业
1 . 如图所示的铝芯电缆是一种输电导线。在某村输电线路改造工程中,更换铝芯更粗的电缆,其目的是( )
A.增大电阻 B.减小电阻
C.减小质量 D.减小密度
B
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提升训练
提升训练
新知探究
学习目标
课堂小结
4
课后作业
2. 某实验小组利用如图所示的装置探究影响导体电阻大小的因素,实验中用到的锰铜丝和镍铬合金丝的横截面积相同。下列说法正确的是( )
A.选择金属丝①和②可以探究电阻的大小是否跟导体的材料有关
B.选择金属丝①和②可以探究电阻的大小是否跟导体的长度有关
C.选择金属丝②和③可以探究电阻的大小是否跟导体的长度有关
D.实验过程中,若灯泡亮度变化不明显,可将灯泡换成电压表进行实验。
C
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提升训练
提升训练
新知探究
学习目标
课堂小结
4
课后作业
3.如图是一个长方体的金属电阻,材料分布均匀,长、宽、高分别为a、b、c,且a>b>c、当电流沿 (选填“AB”或“CD”或“EF”)方向通过该电阻时,它的电阻最小;当该电阻没有电流流过时,它的电阻 (选填“为零”或“不为零”)。
AB
不为零
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提升训练
提升训练
新知探究
学习目标
课堂小结
4
课后作业
4.物理兴趣小组的同学开展“探究盐水电阻大小与哪些因素有关”的实验,他们提出了以下猜想:
A.可能与盐水的浓度有关。
B.可能与盐水的液柱长度有关。
他们利用玻璃管(管中带有接线柱的金属活塞可以左右移动)、电源、开关、小灯泡、导线等器材,组装成如图所示的电路进行实验。
(1)向玻璃管内注满盐水,闭合开关后灯泡发光,说明盐水是 (选填“导体”或“绝缘体”);根据小灯泡的亮度可以判断盐水的电阻大小,这种研究方法是 ;
导体
转换法
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提升训练
提升训练
新知探究
学习目标
课堂小结
4
课后作业
4.(2)探究猜想A时,为了增加盐水的浓度,可向玻璃管中添加 (选填“盐”或“清水”)并搅拌均匀。探究猜想B时,用注射器缓慢地从玻璃管中抽取部分盐水,同时调节活塞使玻璃管中仍充满盐水,灯泡的亮度逐渐变亮,这一实验过程 (选填“能”或“不能”)验证猜想B;
(3)实验中发现,盐水的电阻改变较小时,灯泡的亮度无明显变化。甲、乙同学分别对实验装置做以下改进:甲同学把灯泡更换为电流表,乙同学在原电路中串联接入电流表,改进方法更好的是 同学,理由是
。
盐
能
乙
可以起到保护电路的作用
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课后作业
课后作业
新知探究
学习目标
课堂小结
5
提升训练
拓展作业
查阅“室温超导”研究进展,记录查阅结果
课后
作业
习题作业
完成课本“自我检测”剩余题目
27
物
究
其
理
物理融生活,留心皆新知
感谢聆听!
28
$$