一、电阻(导学案)物理苏科版2024九年级上册
2025-11-19
|
2份
|
20页
|
460人阅读
|
39人下载
精品
资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | 初中物理苏科版九年级上册 |
| 年级 | 九年级 |
| 章节 | 一、电阻 |
| 类型 | 学案-导学案 |
| 知识点 | 电阻 |
| 使用场景 | 同步教学-新授课 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 6.09 MB |
| 发布时间 | 2025-11-19 |
| 更新时间 | 2025-11-19 |
| 作者 | 教物理的n老师 |
| 品牌系列 | 上好课·上好课 |
| 审核时间 | 2025-08-05 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/53346846.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
本文围绕“电阻”展开,介绍电阻概念、影响因素及导体、绝缘体等知识。承接电路相关知识,为后续电学学习奠基。通过实验探究、例题分析等环节,培养学生物理观念、科学思维、科学探究及科学态度与责任等核心素养。
本设计创新点在于运用类比、转换、控制变量等多种方法。特色教法凸显学生主体地位,教具简单易操作。从学生层面提升探究能力,为教师提供清晰授课路径,有效突破教学难点。
内容正文:
一、电阻 (导学案)
【学习目标】
1.知道电阻的概念,通过实验探究了解影响电阻大小的因素;
2.知道电阻是导体本身的一种属性,与电压、电流无关;
3.了解导体和绝缘体,知道通常情况下的一些导体和绝缘体;
4.初步了解半导体的一些特点;初步了解超导体。
【学习重点】
1.电阻概念的建立;
2.探究影响电阻大小因素的实验;
3.知道电阻是导体本身的一种属性,与电压、电流无关。
【学习难点】
1.通过“水管中水流阻力”类比导体对电流的阻碍作用,建立物理模型;
2.通过探究实验,运用控制变量法,得出导体电阻与材料、长度、横截面积的关系;
3.了解金属导体的电阻随温度变化;导体和绝缘体之间没有绝对界限。
【自主预习】阅读教材,完成以下问题:
1.影响电路中电流大小的因素有两个:一是电路两端的 ,二是连接在电路中的 。
2.物理学中,用电阻表示导体对电流的阻碍作用。通常用字母 表示。国际单位是 ,简称 ,符号 。 (MΩ)、 (kΩ),1 kΩ = Ω,1 MΩ = kΩ = Ω
3.电阻器,也叫做定值电阻,简称 。导体的电阻是导体本身的一种 ,由 决定,与 和 均无关。
4.电阻的大小与导体的 、 和 等因素有关。相同材料的导体,长度越 ,横截面积越 ,电阻越大。电阻是 的一种属性。
5.导体:容易导电的物体叫作 。如金属、石墨、人体、大地、酸碱盐的水溶液等。绝缘体:不容易导电的物体叫作 。 如橡胶、玻璃、陶瓷、塑料、油等。导体和绝缘体之间没有 。
6.导电性能介于导体和绝缘体之间的物质,叫作 。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。能够发生超导现象的物质叫做 。
【探究新知】
探究一、初识电阻
(一)活动14.1 尝试改变电路中电流的大小
【实验器材】干电池两节,小灯泡(3.8V 0.3A),开关,几根不同的金属丝,电流表(量程为0~0.6A)。
【想一想】将元件连接成如图所示的电路。可用哪些方法来改变电路中电流的大小?
【试一试】用你想到的方法试一试,并记录观察到的现象。
1.方法一:在电路中接入同一根金属丝,分别比较接入一节干电池和两节干电池时,观察电流表示数和小灯泡的亮度。
2.方法二:电路中接入两节干电池,分别比较接入不同金属丝时,观察电流表示数和小灯泡的亮度。
【实验现象】在方法一中,电路中接入同一根金属丝,接入二节干电池时,电流表示数较大,小灯泡发光较亮。
在方法二中,把铜丝接入电路时,电流表的示数较大,小灯泡较明亮;把镍铬合金丝接入电路时,电流表的示数较小,小灯泡较暗。
【交流并得出结论】影响电路中电流大小的因素有两个:
一是电路两端的电压,二是连接在电路中的导体。
(二)电阻
1.物理意义:物理学中,用电阻表示导体对电流的阻碍作用。通常用字母R表示。电阻越大,导体对电流的阻碍作用越大。
【想一想】在相同的电压下,通过铜丝的电流比镍铬合金丝的大,为什么会有这种差别呢?
2.单位:国际单位是欧姆,简称欧,符号Ω。
电阻的常用单位还有:兆欧(MΩ)、千欧(kΩ)
换算关系是:1 kΩ = 103Ω 1 MΩ = 103 kΩ =106 Ω
3.常见的电阻值
实验室中常用的铜导线的阻值不到百分之几欧,可以忽略不计;手电筒小灯泡灯丝的阻值为几欧到几十欧;白炽灯发光时的灯丝阻值为几百欧到几千欧。
4.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。
在电路图中的符号:
5.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。在相同的电压下,导体对电流的阻碍作用(电阻)越大,电路中的电流越小。
(2)导体的电阻是导体本身的一种 性质 ,由自身决定。不管这个导体是否连入电路,是否有电流通过,也不管它两端的电压是否改变,导体对电流的阻碍作用(电阻)总是存在的。无电流通过时,这种阻碍作用仅仅是没有体现出来而已。
【例题1】关于导体的电阻,下列说法正确的是( )
A.导体的电阻由其两端的电压和通过导体的电流共同决定
B.导体通电时有电阻,不通电时没有电阻
C.导体的电阻越大,表明导体的导电能力越强
D.导体电阻越小,对电流的阻碍作用越小
探究二、影响导体电阻大小的因素
活动14.2 探究影响导体电阻大小的因素
【猜一猜】影响导体电阻大小的因素可能有哪些?
①电阻的大小可能与导体的长短有关;
②电阻的大小可能与导体的材料有关;
③电阻的大小可能与导体的粗细有关;
④电阻的大小可能与导体的温度有关;
⑤电阻的大小可能与……有关。
【思考与设计】
(1)如何通过实验比较导体电阻的大小?
可将材料不同的导体分别串联在电路中(A、B处),观察比较电流表的示数(或小灯泡的发光亮度),电流越小(小灯泡发光暗),表示接入电路中的导体的电阻越大。这是一种转换法。
(2)在几个因素中,如何研究其中某个因素对电阻大小的影响?
因为影响导体电阻大小的可能因素较多,为了探究其中的一个因素是否影响电阻的大小以及影响的程度可采用控制变量法。
(3)实验器材:导体(下图)、电源、电流表、小灯泡、开关、导线等器材。
其中选用的导体规格:
①其中B、C、D都是镍铬合金丝, A是锰铜丝;
②A、C、D的长度相等,B的长度是A的2倍;
③A、B、D的横截面积相等,C的横截面积是A的两倍。
【数据记录】
【实验与分析】
(1)探究导体的电阻与长度的关系,应选择 A、B 两根导体做实验?
(2)探究导体的电阻与横截面积的关系,应选择 A、C 两根导体做实验?
(3)探究导体的电阻与材料的关系,应选择 A、D 两根导体做实验?
【实验结论】
大量实验表明,电阻的大小与导体的材料、长度和横截面积等因素有关。相同材料的导体,长度越长,横截面积越小,电阻越大。电阻是导体本身的一种属性。
(4)探究电阻是否与导体的温度有关(拓展)
在本研究中应该控制导体的材料、长度和横截面积不变,研究当导体的温度发生变化时,导体电阻的变化情况。
观看视频演示实验,看看电阻与温度有没有关系?
【结论】对大多数导体来说,温度越高,电阻越大。
【例题2】用如图所示电路(图中为两根粗细相同、长度不同的镍铬合金丝)探究“影响电阻大小的因素”实验时,下列说法正确的是( )
A.该电路中不可以用小灯泡代替电流表判断电流强弱
B.该电路可探究导体电阻和导体长度的关系
C.该电路不可以探究导体的电阻大小与横截面积的关系
D.根据图中的实验可以得出:导体电阻的大小与导体的材料有关
探究三、物质的导电性能
(一)导体和绝缘体
导电性能是物质的一种属性,不同材料的导电性能不同。
1.导体:容易导电的物体叫作导体。如金属、石墨、人体、大地、酸碱盐的水溶液等。
2.绝缘体:不容易导电的物体叫作绝缘体。 如橡胶、玻璃、陶瓷、塑料、油等。
3.导体和绝缘体之间没有绝对界限
实验表明,导体和绝缘体之间并没有绝对的界限。原来不导电的物体,当条件改变时,也有可能变成导体。例如,常态下的玻璃是相当好的绝缘体,如果给玻璃加热,达到炽热状态,它就变成导体了。再如,纯净的水不导电,但含有杂质的水却较容易导电。
4.物质的导电性能:常见物质在通常情况下的导电性能如图所示。
(二)半导体
1.定义:导电性能介于导体和绝缘体之间的物质,叫作半导体。
2.半导体的应用:
半导体材料经过特殊处理后,可以制成二极管、三极管、集成电路,它们是计算机和其他电子设备的重要元器件。有些半导体材料的导电性能受温度、光照、压力等的影响而显著变化,有些半导体有特殊的光电特性,能在一定条件下释放光能。人们利用半导体的这些特性,制成了热敏电阻、光敏电阻、压敏电阻等传感元件,以及半导体发光二极管和半导体激光器等。这些发明,使得现代电子工业的发展突飞猛进。
(三)“生活·物理·社会”超导研究与中国科学家的贡献
1.物质电阻变为零的温度称为临界温度。当外界温度低于该物质的临界温度时该物质具有超导性。如铝在 -271.76℃以下电阻就变成了零。
2.1987年,我国物理学家赵忠贤及其研究团队,创造性地制成了临界温度约为-183 ℃的超导体,打破了“超导体的临界温度不能高于-233.15℃”的“麦克米兰极限”。后来,他又成功将世界超导研究的“禁区”——含铁材料转变成了超导体,使超导材料功能更强。
我国在超导应用方面的研究也取得了不少成绩。2021年1月,我国研制的速度达620km/h的高温超导高速磁悬浮工程化样车及试验线正式启用。同年12月,上海市用1200m长的超导电缆为徐汇区核心商业街4万多用户供电。这是目前世界上输电距离最长的超导电缆工程。
【例题3】在探究影响导体电阻大小的因素中,小明猜想导体电阻大小可能与下列因素有关:
A.导体的材料 B.导体的长度 C.导体的横截面积
为验证上述猜想,他用如图所示的器材进行实验,①②④横截面积相同,③横截面积最大。
(1)该实验中,通过观察____________(选填“电流表示数”或“灯泡亮度”)来反应电阻的大小,这种物理研究方法是____;
A.转换法 B.控制变量法 C.等效潜代法
(2)选用①②两根导体分别接入电路进行实验,可验证猜想______(选填猜想因素选项“A”、“B”或“C”);
(3)选用①④两根导体分别接入图中M、N两点间,闭合开关电流表的示数不同,可知在导体长度和横截面积相同时,导体电阻跟导体的_______有关。
【课堂总结】
第1节 电阻
【课堂练习】
1.下列有关电阻的说法正确的是( )
A.导体的电阻越大,表明导体的导电能力越强
B.导体的电阻与导体中的电流有关
C.导体中的电流为零时电阻也为零
D.导体的电阻是导体本身的一种性质,与导体的材料、长度和横截面积等因素有关
2.小明用如图器材来探究“电阻的大小与什么因素有关”,三根金属线横截面积相同,其中①和③长度相等,②和③合金材料相同(夹子只能夹在接线柱上)。实验中( )
A.选择①和②金属线能探究导体电阻大小与材料的关系
B.电流表示数越大,表明接入电路中的金属线的电阻越大
C.探究电阻的大小是否跟导线的长度有关应选择金属线②和③
D.利用该线路板能探究电阻的大小是否跟导体的横截面积有关
3.华为P60系列手机搭载了自家研发的“麒麟980”芯片,这是先进的人工智能(AI)芯片。制造芯片的主要材料是( )
A.导体 B.半导体 C.绝缘体 D.超导体
4.2023年1月31日,中国第一条量子芯片生产线通过央视新闻客户端首次向公众亮相。量子计算机被看做是未来技术的制高点,这足以证明我国拥有的弯道超车实力。芯片是指含有集成电路的硅片,制造硅片的主要材料是( )
A.半导体材料 B.超导体材料
C.绝缘材料 D.磁性材料
5.关于材料,下列说法正确的是( )
A.铜、铝、陶瓷都是很好的导体
B.电加热器最适合用超导体材料制成的
C.导体和绝缘体没有绝对界限,绝缘体有时可以变成导体
D.发光二极管是一种半导体材料,只要接入电路就可以发光
6.如图所示,甲是发光二极管,具有单向导电性,它是利用 半导体 材料制成的;某些材料在特定温度下,电阻接近于零,这种材料在物理学中称之为 超导体 (以上两空均选填“导体”“绝缘体”“半导体"或“超导体”);如图乙所示,某手机移动电源(俗称充电宝)有两个输出端,通过电源线可以单独或同时为手机充电,这两个输出端的连接方式是 并 联。
7.用图示的电路和表中的金属丝探究“导体的电阻跟哪些因素有关”。
(1)为了探究电阻与长度的关系,应选择编号为______的两根金属丝,先后接入A、B间,通过观察____________来比较金属丝电阻的大小;
(2)选择编号为3和4的两根金属丝,先后接入A、B间,发现接入3号金属丝时灯泡的亮度比接入4号时的更暗,说明4号金属丝的阻值更______(选填“大”或“小”),这实验表明:在其他条件相同时,_____________,电阻越大;
(3)在我国城乡许多地区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____(选填“增大”或“减小”)了输电线的电阻。
【课后反思】
本节课学习中,你有哪些收获,还有哪些问题?
/
学科网(北京)股份有限公司
$$
一、电阻 (导学案)
【学习目标】
1.知道电阻的概念,通过实验探究了解影响电阻大小的因素;
2.知道电阻是导体本身的一种属性,与电压、电流无关;
3.了解导体和绝缘体,知道通常情况下的一些导体和绝缘体;
4.初步了解半导体的一些特点;初步了解超导体。
【学习重点】
1.电阻概念的建立;
2.探究影响电阻大小因素的实验;
3.知道电阻是导体本身的一种属性,与电压、电流无关。
【学习难点】
1.通过“水管中水流阻力”类比导体对电流的阻碍作用,建立物理模型;
2.通过探究实验,运用控制变量法,得出导体电阻与材料、长度、横截面积的关系;
3.了解金属导体的电阻随温度变化;导体和绝缘体之间没有绝对界限。
【自主预习】阅读教材,完成以下问题:
1.影响电路中电流大小的因素有两个:一是电路两端的电压,二是连接在电路中的导体。
2.物理学中,用电阻表示导体对电流的阻碍作用。通常用字母R表示。国际单位是欧姆,简称欧,符号Ω。兆欧(MΩ)、千欧(kΩ),1 kΩ = 103Ω,1 MΩ = 103 kΩ =106 Ω
3.电阻器,也叫做定值电阻,简称电阻。导体的电阻是导体本身的一种性质,由自身决定,与电压和电流均无关。
4.电阻的大小与导体的材料、长度和横截面积等因素有关。相同材料的导体,长度越长,横截面积越小,电阻越大。电阻是导体本身的一种属性。
5.导体:容易导电的物体叫作导体。如金属、石墨、人体、大地、酸碱盐的水溶液等。绝缘体:不容易导电的物体叫作绝缘体。 如橡胶、玻璃、陶瓷、塑料、油等。导体和绝缘体之间没有绝对界限。
6.导电性能介于导体和绝缘体之间的物质,叫作半导体。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。能够发生超导现象的物质叫做超导体。
【探究新知】
探究一、初识电阻
(一)活动14.1 尝试改变电路中电流的大小
【实验器材】干电池两节,小灯泡(3.8V 0.3A),开关,几根不同的金属丝,电流表(量程为0~0.6A)。
【想一想】将元件连接成如图所示的电路。可用哪些方法来改变电路中电流的大小?
【试一试】用你想到的方法试一试,并记录观察到的现象。
1.方法一:在电路中接入同一根金属丝,分别比较接入一节干电池和两节干电池时,观察电流表示数和小灯泡的亮度。
2.方法二:电路中接入两节干电池,分别比较接入不同金属丝时,观察电流表示数和小灯泡的亮度。
【实验现象】在方法一中,电路中接入同一根金属丝,接入二节干电池时,电流表示数较大,小灯泡发光较亮。
在方法二中,把铜丝接入电路时,电流表的示数较大,小灯泡较明亮;把镍铬合金丝接入电路时,电流表的示数较小,小灯泡较暗。
【交流并得出结论】影响电路中电流大小的因素有两个:
一是电路两端的电压,二是连接在电路中的导体。
(二)电阻
1.物理意义:物理学中,用电阻表示导体对电流的阻碍作用。通常用字母R表示。电阻越大,导体对电流的阻碍作用越大。
【想一想】在相同的电压下,通过铜丝的电流比镍铬合金丝的大,为什么会有这种差别呢?
导体虽然容易导电,但对电流也有一定的阻碍作用。不同导体对电流的阻碍作用不同。
2.单位:国际单位是欧姆,简称欧,符号Ω。
电阻的常用单位还有:兆欧(MΩ)、千欧(kΩ)
换算关系是:1 kΩ = 103Ω 1 MΩ = 103 kΩ =106 Ω
3.常见的电阻值
实验室中常用的铜导线的阻值不到百分之几欧,可以忽略不计;手电筒小灯泡灯丝的阻值为几欧到几十欧;白炽灯发光时的灯丝阻值为几百欧到几千欧。
4.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。
在电路图中的符号:
5.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。在相同的电压下,导体对电流的阻碍作用(电阻)越大,电路中的电流越小。
(2)导体的电阻是导体本身的一种 性质 ,由自身决定。不管这个导体是否连入电路,是否有电流通过,也不管它两端的电压是否改变,导体对电流的阻碍作用(电阻)总是存在的。无电流通过时,这种阻碍作用仅仅是没有体现出来而已。
【例题1】关于导体的电阻,下列说法正确的是( )
A.导体的电阻由其两端的电压和通过导体的电流共同决定
B.导体通电时有电阻,不通电时没有电阻
C.导体的电阻越大,表明导体的导电能力越强
D.导体电阻越小,对电流的阻碍作用越小
【答案】D
【解析】AB.电阻是导体本身的一种性质,与导体两端的电压和通过的电流无关,导体通电时有电阻,不通电时也有电阻,故AB错误;
C.导体的电阻越大,表明导体的导电能力越差,故C错误;
D.电阻是指导体对电流的阻碍作用,导体电阻越小,对电流的阻碍作用越小,故D正确。
故选D。
探究二、影响导体电阻大小的因素
活动14.2 探究影响导体电阻大小的因素
【猜一猜】影响导体电阻大小的因素可能有哪些?
①电阻的大小可能与导体的长短有关;
②电阻的大小可能与导体的材料有关;
③电阻的大小可能与导体的粗细有关;
④电阻的大小可能与导体的温度有关;
⑤电阻的大小可能与……有关。
【思考与设计】
(1)如何通过实验比较导体电阻的大小?
可将材料不同的导体分别串联在电路中(A、B处),观察比较电流表的示数(或小灯泡的发光亮度),电流越小(小灯泡发光暗),表示接入电路中的导体的电阻越大。这是一种转换法。
(2)在几个因素中,如何研究其中某个因素对电阻大小的影响?
因为影响导体电阻大小的可能因素较多,为了探究其中的一个因素是否影响电阻的大小以及影响的程度可采用控制变量法。
(3)实验器材:导体(下图)、电源、电流表、小灯泡、开关、导线等器材。
其中选用的导体规格:
①其中B、C、D都是镍铬合金丝, A是锰铜丝;
②A、C、D的长度相等,B的长度是A的2倍;
③A、B、D的横截面积相等,C的横截面积是A的两倍。
【数据记录】
【实验与分析】
(1)探究导体的电阻与长度的关系,应选择 A、B 两根导体做实验?
(2)探究导体的电阻与横截面积的关系,应选择 A、C 两根导体做实验?
(3)探究导体的电阻与材料的关系,应选择 A、D 两根导体做实验?
【实验结论】
大量实验表明,电阻的大小与导体的材料、长度和横截面积等因素有关。相同材料的导体,长度越长,横截面积越小,电阻越大。电阻是导体本身的一种属性。
(4)探究电阻是否与导体的温度有关(拓展)
在本研究中应该控制导体的材料、长度和横截面积不变,研究当导体的温度发生变化时,导体电阻的变化情况。
观看视频演示实验,看看电阻与温度有没有关系?
【结论】对大多数导体来说,温度越高,电阻越大。
【例题2】用如图所示电路(图中为两根粗细相同、长度不同的镍铬合金丝)探究“影响电阻大小的因素”实验时,下列说法正确的是( )
A.该电路中不可以用小灯泡代替电流表判断电流强弱
B.该电路可探究导体电阻和导体长度的关系
C.该电路不可以探究导体的电阻大小与横截面积的关系
D.根据图中的实验可以得出:导体电阻的大小与导体的材料有关
【答案】B
【解析】A.在探究“影响电阻大小的因素”实验中,可以用小灯泡代替电流表,通过观察灯泡的亮度来判断电流强弱,故A错误;
B.由图可知、导线的材料相同、横截面积相同,长度不同,所以此实验可以探究导体电阻的大小与导体的长度是否有关,故B正确;
C.由图可知、导线的材料相同、可以把两根导线剪成同样长,第一次把一根接入电路,第二次把两根并起来接入电路,从而探究导体电阻与横
截面积的关系,故C错误;
D.两根导线都是镍铬合金丝,材料相同,不能探究导体电阻大小与材料的关系,故D错误。
故选B。
探究三、物质的导电性能
(一)导体和绝缘体
导电性能是物质的一种属性,不同材料的导电性能不同。
1.导体:容易导电的物体叫作导体。如金属、石墨、人体、大地、酸碱盐的水溶液等。
2.绝缘体:不容易导电的物体叫作绝缘体。 如橡胶、玻璃、陶瓷、塑料、油等。
3.导体和绝缘体之间没有绝对界限
实验表明,导体和绝缘体之间并没有绝对的界限。原来不导电的物体,当条件改变时,也有可能变成导体。例如,常态下的玻璃是相当好的绝缘体,如果给玻璃加热,达到炽热状态,它就变成导体了。再如,纯净的水不导电,但含有杂质的水却较容易导电。
4.物质的导电性能:常见物质在通常情况下的导电性能如图所示。
(二)半导体
1.定义:导电性能介于导体和绝缘体之间的物质,叫作半导体。
2.半导体的应用:
半导体材料经过特殊处理后,可以制成二极管、三极管、集成电路,它们是计算机和其他电子设备的重要元器件。有些半导体材料的导电性能受温度、光照、压力等的影响而显著变化,有些半导体有特殊的光电特性,能在一定条件下释放光能。人们利用半导体的这些特性,制成了热敏电阻、光敏电阻、压敏电阻等传感元件,以及半导体发光二极管和半导体激光器等。这些发明,使得现代电子工业的发展突飞猛进。
(三)“生活·物理·社会”超导研究与中国科学家的贡献
1.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。能够发生超导现象的物质叫做超导体。物质电阻变为零的温度称为临界温度。当外界温度低于该物质的临界温度时该物质具有超导性。如铝在 -271.76℃以下电阻就变成了零。
2.1987年,我国物理学家赵忠贤及其研究团队,创造性地制成了临界温度约为-183 ℃的超导体,打破了“超导体的临界温度不能高于-233.15℃”的“麦克米兰极限”。后来,他又成功将世界超导研究的“禁区”——含铁材料转变成了超导体,使超导材料功能更强。
我国在超导应用方面的研究也取得了不少成绩。2021年1月,我国研制的速度达620km/h的高温超导高速磁悬浮工程化样车及试验线正式启用。同年12月,上海市用1200m长的超导电缆为徐汇区核心商业街4万多用户供电。这是目前世界上输电距离最长的超导电缆工程。
【例题3】在探究影响导体电阻大小的因素中,小明猜想导体电阻大小可能与下列因素有关:
A.导体的材料 B.导体的长度 C.导体的横截面积
为验证上述猜想,他用如图所示的器材进行实验,①②④横截面积相同,③横截面积最大。
(1)该实验中,通过观察____________(选填“电流表示数”或“灯泡亮度”)来反应电阻的大小,这种物理研究方法是____;
A.转换法 B.控制变量法 C.等效潜代法
(2)选用①②两根导体分别接入电路进行实验,可验证猜想______(选填猜想因素选项“A”、“B”或“C”);
(3)选用①④两根导体分别接入图中M、N两点间,闭合开关电流表的示数不同,可知在导体长度和横截面积相同时,导体电阻跟导体的_______有关。
【答案】电流表示数 A B 材料
【解析】
(1)实验中通过电流表示数的大小来反映电阻的大小,采用的是转换法。故选A。
(2)选用①②两根导体,材料、横截面积相同,长度不同,可验证导体电阻与长度的关系,即验证猜想B。
(3)选用①④两根导体,长度、横截面积相同,材料不同,探究的是电阻大小与材料的关系;电流表的示数不同,可知在导体的长度和横截面积相同时,导体电阻大小跟导体的材料有关。
【课堂总结】
第1节 电阻
【课堂练习】
1.下列有关电阻的说法正确的是( )
A.导体的电阻越大,表明导体的导电能力越强
B.导体的电阻与导体中的电流有关
C.导体中的电流为零时电阻也为零
D.导体的电阻是导体本身的一种性质,与导体的材料、长度和横截面积等因素有关
【答案】D
【解析】A.电阻是表示导体对电流阻碍作用大小的物理量,电阻越大,则导电能力越弱;故A错误;
BC.导体的阻值是导体本身所具有的性质,与通过它的电流、它两端的电压无关,故BC选项错误;
D.电阻由导体材料、长度、横截面积决定,故D选项正确。
故选D。
2.小明用如图器材来探究“电阻的大小与什么因素有关”,三根金属线横截面积相同,其中①和③长度相等,②和③合金材料相同(夹子只能夹在接线柱上)。实验中( )
A.选择①和②金属线能探究导体电阻大小与材料的关系
B.电流表示数越大,表明接入电路中的金属线的电阻越大
C.探究电阻的大小是否跟导线的长度有关应选择金属线②和③
D.利用该线路板能探究电阻的大小是否跟导体的横截面积有关
【答案】C
【解析】A.①和②金属线的材料和长度均不相同,根据控制变量法,探究导体电阻大小与材料的关系时应控制金属线的长度、横截面积相同,故A不符
合题意;
B.电流表示数越大,表明此时电阻对电流的阻碍作用小,则电阻较小,故B不符合题意;
C.根据控制变量法,探究电阻的大小和导线长度的关系时需使量金属线的材料、横截面积相同,②和③两金属线均为镍铬合金丝目横截面积相
同,故C符合题意;
D.因三根金属丝横截面积相同,故不能探究电阻大小与横截面积的关系,故D不符合题意。
故选C。
3.华为P60系列手机搭载了自家研发的“麒麟980”芯片,这是先进的人工智能(AI)芯片。制造芯片的主要材料是( )
A.导体 B.半导体 C.绝缘体 D.超导体
【答案】B
【解析】制造芯片的材料是半导体,常见的半导体有硅、锗等,半导体可以做出许多电子元件,例如二极管、三极管、集成电路、电脑芯片等,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
4.2023年1月31日,中国第一条量子芯片生产线通过央视新闻客户端首次向公众亮相。量子计算机被看做是未来技术的制高点,这足以证明我国拥有的弯道超车实力。芯片是指含有集成电路的硅片,制造硅片的主要材料是( )
A.半导体材料 B.超导体材料
C.绝缘材料 D.磁性材料
【答案】A
【解析】常见的半导体材料有:硅、锗、砷、镓等。芯片的核心部件是其中的电子芯片,是半导体材料硅制成的。故选A。
5.关于材料,下列说法正确的是( )
A.铜、铝、陶瓷都是很好的导体
B.电加热器最适合用超导体材料制成的
C.导体和绝缘体没有绝对界限,绝缘体有时可以变成导体
D.发光二极管是一种半导体材料,只要接入电路就可以发光
【答案】C
【解析】A.铜、铝是很好的导体,陶瓷是绝缘体,故A错误;
B.电加热器的发热体是用电阻率大的材料制成的,故B错误;
C.导体和绝缘体没有绝对界限,在一定的条件下,绝缘体有时可以变成导体,故C正确;
D.发光二极管是一种半导体材料,它具有单向导电性,正向接通才可以发光,故D错误。
故选C。
6.如图所示,甲是发光二极管,具有单向导电性,它是利用 半导体 材料制成的;某些材料在特定温度下,电阻接近于零,这种材料在物理学中称之为 超导体 (以上两空均选填“导体”“绝缘体”“半导体"或“超导体”);如图乙所示,某手机移动电源(俗称充电宝)有两个输出端,通过电源线可以单独或同时为手机充电,这两个输出端的连接方式是 并 联。
【答案】 半导体 超导体 并
【解析】[1]常温下导电性能介于导体与绝缘体之间的材料叫做半导体,发光二极管是利用半导体材料制成的,具有单向导电性。
[2]某些材料的电阻则可随着温度的下降而不断地减小,当温度降到一定值(临界温度)以下时,它的电阻突然变为零,我们把这种现象称为超导现象,具有超导现象的导体称为超导体。
[3]通过电源线可以单独或同时为手机充电,二者工作互不影响,说明这两个输出端的连接方式是并联。
7.用图示的电路和表中的金属丝探究“导体的电阻跟哪些因素有关”。
(1)为了探究电阻与长度的关系,应选择编号为______的两根金属丝,先后接入A、B间,通过观察____________来比较金属丝电阻的大小;
(2)选择编号为3和4的两根金属丝,先后接入A、B间,发现接入3号金属丝时灯泡的亮度比接入4号时的更暗,说明4号金属丝的阻值更______(选填“大”或“小”),这实验表明:在其他条件相同时,_____________,电阻越大;
(3)在我国城乡许多地区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____(选填“增大”或“减小”)了输电线的电阻。
【答案】 3、5 灯泡的亮度 小 横截面积越小 减小
【解析】(1)[1][2]为了探究电阻与长度的关系,要控制两根金属丝的材料和横截面积相同,而长度不同,所以应选编号为3、5两根金属丝。该实验中通过观察灯泡亮度来比较金属丝电阻的大小。(2)[3][4]编号为3、4的两根电阻丝,材料相同、长度相同,3号电阻丝的横截面积小,3号电阻丝接入电路时灯泡暗,说明电路中电流小,则3号电阻丝的电阻大,4号电阻丝的横截面积大,4号电阻丝接入电路时灯泡亮,说明电路中电流大,则4号电阻丝的电阻小,所以通过实验得到的结论是:在材料、长度相同的情况下,导体横截面积越小,电阻越大。(3)[5]导体的电阻和导体的横截面积有关,其他条件相同时,导体的横截面积越大,电阻越小,将原来细的铝质输电线换成较粗的铝质输电线,这样就减小了输电线的电阻。
【课后反思】
本节课学习中,你有哪些收获,还有哪些问题?
/
学科网(北京)股份有限公司
$$
相关资源
由于学科网是一个信息分享及获取的平台,不确保部分用户上传资料的 来源及知识产权归属。如您发现相关资料侵犯您的合法权益,请联系学科网,我们核实后将及时进行处理。