内容正文:
第16章 电压 电阻
16.3 电阻
人教版 九年级 物理(上)
1
导入新课
车来车往形成车流,车的流动受哪些因素制约?
点击画面播放视频
2
铜
铝
银
铁
导线大多是用铜做的,特别重要的电气设备的导线是用昂贵的银做的。
铁也是导体,既多又便宜,想想看,为什么不用铁来做导线呢?
如图所示是各种导线。
探究新知
探究点1 电阻
想想做做: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?
实验现象
铜丝
灯泡亮
电流I=0.26A
镍铬合金丝
灯泡暗
电流I=0.2A
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?
两根长度和粗细相同的铜丝和镍铬合金丝,它们对电流的阻碍作用不相同;镍铬合金丝对电流的阻碍作用较大。
自由电荷在导体中定向移动形成电流时,不同导体对电流的阻碍作用大小不同。
实验结论
电阻的物理意义:
表示导体对电流阻碍作用的大小,通常用字母R表示。
导体的电阻越大,表示导体对电流的阻碍作用越大。
电阻的单位:
欧姆,简称欧,符号Ω。
比较大的单位有:千欧(kΩ)、兆欧(MΩ)。
1 kΩ=1 000 Ω=103 Ω
1 MΩ=1 000 000 Ω=106 Ω
乔治·西蒙·欧姆(1789-1854),
德国物理学家。
发现欧姆定律,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”。
知识延伸
电阻器:又称定值电阻,简称电阻。在电路图中用符号“ ”表示。
色环电阻
绕线电阻
铝壳电阻
水泥电阻
贴片电阻
电阻对电流有阻碍作用,电阻都是有害的吗?
探究点2 影响电阻大小的因素
天然橡胶棒的电阻,大约是相同粗细、长短铁棒的2×1016倍!
看来材料不同,阻碍作用不同。那么,在材料一定的情况下,电阻的大小还与什么因素有关呢?
电阻大小可能跟导体的材料、长度、横截面积有关。
A
接待测导体
实验电路图
电阻大小与什么因素有关?
提出问题
猜想假设
设计实验
导体的电阻可能与多个因素有关,因此在探究过程中要使用:
控制变量法
探究1:电阻大小是否与导体的长度有关
探究1:电阻大小是否与导体的长度有关
材料 长度 横截面积 电流大小/A
镍铬合金丝 0.25L S 0.24
镍铬合金丝 0.5L S 0.22
镍铬合金丝 L S 0.2
导体的电阻与导体的长度有关。材料、横载面积相同的导体,长度越长,电阻越大。
实验结论
探究2:电阻大小是否与导体的横截面积(粗细)有关
探究2:电阻大小是否与导体的横截面积(粗细)有关
材料 长度 横截面积 电流大小/A
镍铬合金丝 L 2S 0.24
镍铬合金丝 L S 0.2
镍铬合金丝 L 0.5S 0.12
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。
实验结论
探究3:金属导体的电阻还受温度的影响
一般情况下,对金属导体来说,温度越高,电阻越大。
实验结论
归纳总结
(1)导体的电阻跟它的长度和横截面积有关:其他条件一定时,导体越长,电阻越大;导体越细,电阻越大。
(2)大量实验表明,导体的电阻是导体本身的一种性质,它的大小取决于导体的材料、长度和横截面积等因素。
(3)导体的电阻还受温度的影响,一般来说,当导体的温度升高时,电阻会变大。
绝缘性能陶瓷
橡胶
玻璃
干布
干纸
汽油
硅
锗
湿木
地表
盐水
碱溶液
酸溶液
炭笔
铁
铝
金
铜
银
导电性能
不同材料的导电性能:
导电性能依次减弱
对于长度、横截面积相同的铁丝和铜丝,铁丝的电阻是铜丝的近6倍,所以一般不用铁制作导线。
绝缘性能陶瓷
橡胶
玻璃
干布
干纸
汽油
硅
锗
湿木
地表
盐水
碱溶液
酸溶液
炭笔
铁
铝
金
铜
银
导电性能
导电性能介于导体和绝缘体之间的材料,称为半导体。
半导体
半导体的应用:集成电路、二极管、三极管及各种敏感电阻等。
硅
二极管
集成电路
某些物质在温度很低时电阻变为零的现象。
应用:远程输电、电子设备微型化等。
特点:没有电能损失,不会产生热量。
超导现象
材料拓展:
石墨炸弹又名软炸弹,俗称“电力杀手”,因其不以杀伤敌方兵员为目的而得名,又因其对供电系统的强大破坏力而被称为断电炸弹。石墨炸弹的主要攻击对象是城市的电力输配系统,并令其瘫痪。
石墨炸弹是选用经过特殊处理的高纯碳(化学式C,相对原子质量12.01,原子序数6,为非金属)石墨纤维丝制成,每根石墨纤维丝的直径相当小,仅有几千分之一厘米,因此,可在高空中长时间漂浮。由于石墨纤维丝经过流体能量研磨加工制成,且又经过化学清洗,因此,极大地提高了传导性能。石墨纤维丝没有黏性,却能附在一切物体表面。
海湾战争时,石墨炸弹在“沙漠风暴”行动中首次登场。当时,美国海军发射舰载战斧式巡航导弹,向伊拉克投掷石墨炸弹,攻击其供电设施,使伊拉克全国85%的供电系统瘫痪。
石墨炸弹的另一技术特点体现在其运载工具和制导定位方面。若使用全球定位系统(GPS)或惯性导航系统制导、传感器引爆的运载工具,石墨炸弹可使用多种战机进行准确投放。而使用成本低廉的非制导的运载工具投放,则会出现百余米的攻击误差。
课堂小结
电阻
电阻
探究影响导体电阻大小的因素
定义
符号、元器件符号
单位及其换算
探究方法:探究变量法
影响因素
研究问题的方法:转换法
长度
材料
横截面积
温度
随堂检测
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
2.现代照明多采用节能的LED灯,其核心元件的主要材料是( )
A.导体 B.纳米材料 C.超导体 D.半导体
D
3.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
4. A、B是同种材料制成的均匀导线,它们的横截面积相等,A的长度是B的两倍,如果将B均匀拉长与A一样长,则此时两导体的电阻RA、RB相比较( )
A.RA=RB B.RA>RB
C.RA<RB D.无法判断
C
5. 从图中的长方形金属薄板abcd中剪出一块,下列剪法得到的金属板条电阻最大的是( )
A.剪出abfe
B.剪出efcd
C.剪出阴影部分的细金属条
D.保留整块金属板
C
Lavf58.29.100
Packed by Bilibili XCoder v2.0.2
Lavf59.27.100
Packed by Bilibili XCoder v2.0.2
$$