内容正文:
把镍铬合金丝CD接入电路闭合,开关电流表的示数为0.22安。断开开关,把镍镉和金斯EF接入电路,闭合开关电流表的示数为0点三四安。
发光二极管是一种电子元件,简称LED。它的两根引脚中较长的为正极,较短的为负极。当电流由正极经过LED流向负极时,LED发光表明它处于导通状态。反之,电流不能从负极流向正极,LED不会发光。所以根据LED是否发光,可以判断出电路中是否有电流以及电流的方向。把LED接入电路,闭合开关可以观察到LED不发光,说明此时电路中没有电流。D正负极对调接入电路。闭合开关LED发光,说明此时电路中有电流,并且可以判断出在电源外部,电流从电源正极经过LED后流向电源负极。
null有三根电阻丝,AB是铜丝,长度为L横截面积为SCD是镍铬合金丝,长度为L横截面积为SEF也是镍铬合金斯,长度为L横截面积为2S靶镍铬合金丝CD接入电路闭合开关电流表的示数为0.22安。断开开关,移动一端的导线夹,使镍、镉和金斯连入电路的长度为2分之1L。闭合开关,此时电流表的示数为0.3安。
nullnullnull在实验过程中,我们采用控制变量法,把不同电阻丝接入同一电路,通过观察电流表读数的大小来比较电阻的大小。实验一,研究电阻的大小是否跟导体的材料有关。首先把铜丝AB接入电路,电流表选用0到3安的量程,闭合开关电流表的示数为0.6安。断开开关电流表,改用0到0.6安的量程,把镍铬合金丝CD接入电路。闭合开关。读出电流表的示数为0.22安。
小视频。我们可以发现连接导线外层的塑料小灯泡不会发光,连接导线的两个金属头小灯泡就发光了。这是为什么呢?因为里面的金属容易让电流通过,我们称金属容易导电,塑料皮不容易让电流通过,我们说塑料不容易导电。生活中哪些物体容易?
殿叫做导体,有的物体不容易导电,叫做绝缘体。那么导体和绝缘体是绝对的吗?将两个白炙灯泡串联在家庭电路中,接通电路,两个灯泡均发光,说明电路完好,断开电路。取下一只灯泡,换上一只灯丝断了的灯头。闭合开关,右脑不发光,说明此时电路是断路。点燃酒精灯,对着灯头的玻璃加热。加热一段时间后,我们观察到灯头的玻璃逐渐变红。右侧灯泡开始发光,此时电路接通,说明通常情况下为绝缘体的玻璃在高温条件下变为了导体。
?
问题
导线多是用铜或铝做的(如图),特别重要的电气设备的导线还要用昂贵的银来做。铁是导铁也是导体,既多又便宜,为什么很少用它来做导线呢?
这些材料具有什么特性呢?
第十六章 电压和电阻
三、电阻
人教版
通辽五中----韩广胜
将电池、电流表、小灯泡、开关和一小段细铁丝如图所示串联起来,观察电流表的示数和小灯泡的亮度。把细铁丝换成其他导体,例如铅笔芯,电流表的示数和小灯泡的亮度是否发生变化?
想想做做
铅笔芯
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灯泡的亮暗程度
电流的强弱
导体对电流的
阻碍作用大小
原因
比较小灯泡的亮度
原因
原因
铁 尺
常用的电阻器
灯泡亮
电流大
铅笔芯
灯泡暗
电流小
铁 尺
对导体阻碍作用小
电阻小
铅笔芯
对导体阻碍作用大
电阻大
导电性弱
由实验现象知:
导电性强
可见,导体对电流的阻碍作用有大有小——电阻
观察与思考
1.定义:导体对电流的阻碍作用(用字母R表示)
2.单位:欧姆,简称欧,符号Ω。
电阻的单位还有:兆欧(MΩ)千欧(kΩ)
换算关系是:1 kΩ = 1 000 Ω= 103 Ω
1 MΩ = 1 000 000 Ω=106 Ω
观察与思考
一、电阻
导体的电阻越大,表示导体对电流的阻碍作用就越大。
约为几十欧姆
手电筒的小灯泡其灯丝
电阻为几欧到几十欧
观察与思考
1m长,横截面积1m2铜导线电阻为百分之几欧姆
导体的电阻对外表现为发热
观察与思考
电路图中用符号 表示。
3.电阻器:在电子技术中,我们常用到有一定电阻值的元件——电阻器,也叫做定值电阻,简称电阻。
导体虽然容易导电,但对电流也有一定的阻碍作用。
在相同的电压下,通过铜丝的电流比较大,
表明铜丝对电流的阻碍作用比较小;
在相同的电压下,通过镍铬合金丝的电流比较小,表明镍铬合金丝对电流的阻碍作用比较大。
现象分析:
提出:电阻可能跟导体的哪些因素有关呢?
观察与思考
铜
镍铬合金
提出问题:决定电阻大小的因素有哪些?
猜想:导体的电阻可能与哪些因素有关呢?
①可能跟导体的材料有关;
观察与思考
二、探究影响电阻大小的因素
③可能与导体的横截面积有关;也许还与温度有关。
②可能与导体的长度有关;
在本研究中应该控制导体的______和_______ 不变,再研究当导体的长度发生变化时,导体电阻的变化情况。
材料
横截面积
导线代号
材料
长度(m)
横截面积(mm2)
电流
电阻
2
2
L
L/2
相 同(镍铬)
相 同
设计实验方案
1.探究电阻与导体长度的关系
实验与探究
实验与探究
采用控制变量法
操作:把材料、横截面积都相同,长度不同电阻丝接入同一电路,观察电流表的示数,判断导体电阻的大小。
演示1
记录实验数据,并进行分析解读。
点击画面
导线代号
材料
长度(m)
横截面积(mm2)
电流/A
电阻
2
2
L
L/2
相 同(镍铬)
相 同
0.3(大)
大
0.22(小)
小
结论:当导体材料﹑横截面积相同时,长度越长,电阻越大。
分析与解读
3.swf
记录实验数据,并进行分析解读。
在本研究中应该控制导体的_______和_______不变,再研究当导体的横截面积发生变化时,导体电阻的变化情况。
材料
长度
导线代号
材料
长度(m)
横截面积(mm2)
电流/A
电阻
2
3
S
2S
相 同(镍铬)
相 同
设计实验:
2.探究电阻与导体横截面积的关系
实验与探究
实验与探究
演示2
采用控制变量法
操作:把材料、长度都相同,横截面积不同电阻丝接入同一电路,观察电流表的示数,判断导体电阻的大小。
记录实验数据,并进行分析解读。
点击画面
14
导线代号
材料
长度(m)
横截面积(mm2)
电流
电阻
2
4
S
2S
相 同(镍铬)
相 同 (1m)
0.22(小)
小
大
0.34(大)
结论: 当导体材料﹑长度相同时,横截面积越大,电阻越小。
分析与解读
3.swf
记录实验数据,并进行分析解读。
15
导线代号
长度
材料
电流
电阻
1
2
镍铬
锰铜
相 同
相 同
横截面积
3.探究电阻与导体材料的关系
实验与探究
演示3
操作:把横截面积、长度都相同,材料不同电阻丝接入同一电路,观察电流表的示数,判断导体电阻的大小。
记录实验数据,并进行分析解读。
0.22(小)
0.6(大)
小
大
点击画面
导线代号
长度
材料
电流/A
电阻
1
2
镍铬
锰铜
相 同
相 同
0.22(小)
小
0.6(大)
大
横截面积
结论: 当导体的横截面积﹑长度相同时, 电阻的大小与材料有关。
分析与解读
3.swf
记录实验数据,并进行分析解读。
4.探究电阻与温度的关系:
灯丝
A
加热
实验与探究
实验结论: 当导体的材料﹑长度、横截面积相同时,温度越高,电阻越大。(通常情况下)
3.swf
案例分析
对大多数导体来说,温度越高,电阻越大.但也有少数导体,电阻随温度的升高而减小(如:碳 ).
冷态是指不发光时电阻。
热态是指发光时电阻
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归纳与小结
导体电阻的大小与材料、长度和横截面积都有关;同种材料导体的长度越长、横截面积越小,其电阻值 。电阻还与导体的温度有关,大多数导体温度越高,电阻 。
所以,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。
越大
越大
1、导线、开关、电流表(电阻很小),可以看做没有电阻,即:R=0Ω
2、电压表(电阻很大),可以看做断路(开路),即:R=∞Ω
请注意:在我们初中阶段
导 体
对电流阻碍作用小
电阻很小
绝缘体
对电流阻碍作用大
电阻很大
导电性弱
导电性强
导体和绝缘体
分别连接导线外层的塑料皮和导线的两个金属头,观察小灯泡的发光情况。
金属、人体、大地及酸碱盐的水溶液。
橡胶、塑料、玻璃及陶瓷等。
点击画面
观察与思考
几个特殊值
即:R=0Ω
1.实验室用的连接导线的电阻很小,常用的1m长的
铜导线,阻值小于百分之几欧,通常可以忽略不计。
2.电流表的电阻很小,近似情况下可看作等于零。
3.电压表的电阻很大,近似情况下看作无限大。
即:R=∞Ω
4.人体的电阻约为几十千欧至几千千欧。
5.橡胶棒的电阻大约是相同长度、横截面积的2×1016倍
导体与绝缘体可以相互转化
点击画面
1.一个导体接在3伏的电源上,电阻大小为10欧,若从电路中取下这个导体,导体的电阻值为_______欧。
课堂练习
点拨:电阻大小为10欧,是这个导体本身的属性,与导体是否连在电路中,两端是否有电压,其中是否有电流都无关。
10
2.简要回答下列问题:
(1)高压线的绝缘子(如图)为什么用陶瓷材料而不用玻璃?
(2)铁比铜便宜,为什么家庭电路中用铜导线而不用铁导线?
(3)为什么不能用湿手操作电器?
导体本身的一种性质
电阻
影响因素
定义:导体对电流阻碍作用的大小
单位:欧姆(Ω),常用单)位:千欧(kΩ)、兆欧(MΩ
课堂小结
导体的材料
导体的长度
导体的横截面积
导体的温度(忽略)
电阻元件---电阻器
符号
我们把导电能力在二者之间叫做半导体
例如二极管、集成电路、芯片
科学世界
点击画面
电路图中用符号 表示。
硅
科学世界
二极管具有单向导电性
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1.半导体
①定义导电性能介于导体和绝缘体之间的材料称作半导体。②举例:锗、硅等等。
③特点:温度、光照、杂质等外界因素对半导体的导电性能有很大影响。
④应用:利用半导体材料可制作二极管、三极管等等,其中二极管具有单向导电的特性
半导体和超导现象
科学世界
2.超导现象
①定义:某些物质在很低的温度时,电阻就会变成0,这就是超导现象。
②应用:
a.在发电厂发电、输送电能等方面可以大大降低因电阻引起的电能损耗;
b.用超导材料来制造电子元件,由于没有电阻,不考虑散热的问题,元件尺寸可以大大的缩小,进一步实现电子设备的微型化
某些物质在很低的温度时,如铝在1.39K(-271.76℃)以下,电阻就变成了零。这就是超导现象
用具有这种特性的材料可以做成超导材料
1.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
课堂练习
练习与应用
24000Ω =________KΩ=_________MΩ
24
0.024
1.有一个定值电阻的阻值为24000Ω
2.如果要用如图所示的电路比较小灯泡和电阻器的电阻大小,请你用笔画线代表导线把电路连接完整,并画出电路图。怎样比较小灯泡和电阻器的电阻大小?
a
L1
L2
导线a接L1时,电流I1;当导线a接L2时,电流I2,
比较I1、I2的大小,判断小灯泡和电阻器的电阻的大小。
A
3.在通过实验研究影响导体电阻大小的因素时,分别对导体电阻跟它的长度、横截面积、材料有关的猜想进行了实验检验。某实验小组准备实验时,对每一个猜想都用了3组实验数据进行对比,下表中给出了可供选择的几种导体,分别用A--G七个字母代表,请你按小组的要求选用。
练习与应用
(1)为检验“导体的电阻与长度有关”的猜想,应选用哪三种导体?
(2)为检验“导体的电阻与横截面积有关”的猜想,应选用哪三种导体?
(3)为检验“导体的电阻与材料有关”的猜想,应选用哪三种导体?
B、D、E
A、B、C
C、F、G
导体代号
长度/m
横截面积/mm2
材料
A
B
C
D
E
F
G
1.0
1.0
1.0
0.5
1.5
1.0
1.0
0.2
0.4
0.6
0.4
0.4
0.6
0.6
锰铜
锰铜
锰铜
锰铜
锰铜
镍铬合金
铁
练习与应用
4.A、B是两根完全相同的导线,长度都是1m.把A剪去一半,剩下的一半跟B相比哪个电阻大?再把A剩下的一半拉长到1米,跟B相比哪个电阻大?
练习与应用
①把A减去一半,剩下的一半跟B相比,横截面积相等,B的长度长,B电阻大;
②导体拉长时,导体的体积一定,所以横截面积减小,把A剩下的一半再拉长到1米,跟B相比,两者长度相等,A的横截面积小,A电阻大
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第二级
第三级
第四级
第五级
Lavf59.34.101
Lavf59.34.101
Lavf58.28.100
Lavf58.28.100
Lavf58.28.100
$$