一、电阻（教学课件）物理苏科版2024九年级上册

苏科版 九年级上册 第十四章 欧姆定律 一、电阻 01 02 03 04 05 CONTENTS 初识电阻 影响导体电阻大小的因素 物质的导电性能 学习目标 1. 学习影响电路中电流的两个因素； 2. 了解电阻的概念； 3. 探究影响导体电阻大小的因素； 4. 电阻的表示、单位及其换算。 5. 学会判断导体与绝缘体； 6. 知道半导体与超导体。 重点难点 教学重点： 1.影响电路中电流的两个因素； 2.电阻的概念、表示、单位及其换算； 3.探究导体电阻大小的影响因素。 1.学会用控制变量法探究导体电阻大小的影响因素； 2.电阻在电路中的综合应用。 教学难点： 情景引入 如图（b），同样，水流有快有慢，我们也可以用类比思想理解对水流这种阻碍作用，还可以试着分析小溪的长度或宽度对这种阻碍作用有何影响？ 如图（a），在上一章的学习中，我们用类比法理解电压和电流。 （a） （b） PART ONE 初识电阻 探究新知 我想设计一盏亮 度能调节的电灯。 要调节电灯的亮度，就要调节通过电灯的电流。怎样才能改变电路中电流的大小呢？ 活动14.1 尝试改变电路中电流的大小 实验器材 两节干电池、灯泡、电流表、开关、几根不同的金属丝（如锰铜合金丝、镍络合金丝等）、导线若干。 想一想 图14-1为实验电路图。可用哪些方法来改变电路中电流的大小？ 图14-1 改变电路中的电流 ①改变干电池的节数； ②换用不同的的金属丝。 试一试 连接电路，用你想到的方法试一试，并记录观察到的现象。 通过上述活动可知，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。 现象：①电路中使用两节（串联的）干电池时的电流表示数大于使用一节干电池； ②使用锰铜合金丝时的电流表示数大于使用镍络合金丝。 将不同的导体（活动中使用的金属丝）接在同一个电路中，电流的大小不相等。这是因为，不同导体对电流的阻碍作用不同。物理学中，用电阻表示导体对电流的阻碍作用。导体的电阻越大，对电流的阻碍作用就越大。 电阻 PART TWO 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 图14-2 所示的演示板上有四根金属丝，其中 A 、B 、C都是镍铬合金丝，D是锰铜合金丝；A 、C 、D的长度相等，B的长度是A的两倍；A、B 、D的横截面积相等，C的横截面积是A的两倍。 影响导体电阻大小的因素可能有哪些？ 想一想 图14-2 演示板 猜想与假设：导体的材料、长度和横截面积。 如图14-3 所示，分别把演示板上的导体接入电路的M 、N两点间，怎样用实验验证你的猜想？ 图14-3 探究影响导体电阻大小的因素 实验方案 1. 探究导体材料、 横截面积一定时，电阻大小与长度的关系：连接如图所示电路，将镍铬合金丝A、B分别接入电路，通过观察电流表示数的变化判断镍铬合金丝A、B电阻的大小。 图14-3 探究影响导体电阻大小的因素 接入导体 长度 横截面积 电流/A 导体电阻 镍铬合金丝A l S 镍铬合金丝B 2l S 大 表一：探究导体的电阻与长度的关系 小 小 大 实验结论：导体材料和横截面积相同时，导体长度越长，导体电阻越大。 2. 探究导体材料、长度一定时，电阻大小与横截面积的关系：将镍铬合金丝 A、C分别接入电路，保持两次实验中连入电路的电阻丝长度相同，通过观察两次实验中电流表示数的变化判断镍铬合金丝 A、C电阻的大小。 图14-3 探究影响导体电阻大小的因素 接入导体 长度 横截面积 电流/A 导体电阻 镍铬合金丝A l 2S 镍铬合金丝C l S 大 表二：探究导体的电阻与横截面积的关系 小 小 大 实验结论：导体材料和长度相同时，导体横截面积越大，导体电阻越小。 3. 探究导体长度、横截面积一定时，电阻大小与导体材料的关系：将镍铬合金丝 A、锰铜合金丝D分别接入电路，保持两次实验中连入电路的电阻丝长度相同，通过观察两次实验中电流表示数的变化判断镍铬合金丝 A、锰铜合金丝D电阻的大小。 图14-3 探究影响导体电阻大小的因素 接入导体 长度 横截面积 电流/A 导体电阻 镍铬合金丝A l S 锰铜合金丝D l S 小 表三：探究导体的电阻与导体材料的关系 大 大 小 实验结论：导体长度和横截面积相同时，导体的电阻大小与导体的材料有关。 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。 分析以上实验数据，你对影响导体电阻大小的因素有哪些认识？你的实验结论是什么？ 说一说 电阻通常用字母R表示，在国际单位制中，它的单位是欧姆，简称欧，符号为 Ω。这是为了纪念欧姆 （图14-4）对电学研究的贡献而命名的。 电阻的常用单位还有千欧（kΩ)、兆欧（MΩ) 等。电阻单位的换算关系是 1MΩ = 1×103k Ω 1k Ω = 1×103Ω 图14-4欧 姆（1789—1854），德国物理学家 电阻的大小还与导体的温度有关。例如，“220 V 40 W”的白炽灯，未接入电路时灯丝电阻约为100 Ω, 正常工作时灯丝温度升高，电阻约为1200 Ω。 PART THREE 物质的导电性能 导电性能是物质的一种属性，不同材料的导电性能不同。容易导电的物体叫作导体，如金属、石墨、 人体、大地以及酸、碱、盐的水溶液等；不容易导电的物体叫作绝缘体，如橡胶、玻璃、陶 瓷、塑料、油等。 导体与绝缘体 实验表明，导体和绝缘体之间并没有绝对的界限。 原来不容易导电的物体，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，但如果给玻璃加热，使它达到炽热状态，它就变成导体了。再如， 纯净的水不容易导电，但含有杂质的水却较容易导电。 绝缘体在一定条件下可以变为导体 一些常见物质在通常情况下的导电性能如图14-5所示。 图14-5 一些常见物质的导电性能 导电性能介于导体和绝缘体之间的物质，叫作半导体。 锗和硅是常用的两种半导体材料。半导体材料经过特殊处理后，可以制成 二极管、三极管等，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光照、温度、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，制成了光敏电阻、热敏电阻、力敏电阻等传感元件，以及发光二极管等（图 14-6）。这些发明，使得现代电子工业的发展突飞猛进。 图 14-6 一些半导体器件 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。 超导现象 科学家还发现了超导体，它在超低温的情况下电阻突然减小为零。超导体有着十分广阔的应用前景。 生活•物理•社会 超导研究与中国科学家的贡献 1911 年，荷兰物理学家昂内斯发现，当水银的温度降到-268.95 ℃ 时，其电阻会完全消失，这种现象叫作超导现象。在特定温度以下电阻为零的导体叫作超导体。导体电阻转变为零的温度称为超导体 的临界温度。 利用超导现象，可以大大降低输电过程中的能量损耗，并能节省设备占用的空间。超导体的临界温度越高，应用限制越少，应用范围越广。因此，各国科学家都在努力寻找临界温度更高的超导 体。我国在这一领域的研究起步较晚，但经过多年的努力，在理论 研究和技术应用方面都已跻身世界前列。 1987 年， 我国物理学家赵忠贤（图 14-7 ）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 620 km/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1200 m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。 图14-7赵忠贤，中国科学院院士，2024年被授予“人民科学家”国家荣誉称号 1．关于导体的电阻，下列说法中正确的是（ ） A．导体电阻越大，表示导体对电流的阻碍作用越小 B．导体电阻越大，表示导体对电流的阻碍作用越大 C．导体电阻与电流有关，电流越大导体的电阻越小 D．导体电阻与电流有关，电流越小导体的电阻越大 B 课堂练习 2. 0.2 MΩ=_______Ω=______KΩ 2×105 200 3．有材料相同的 a、b、c 三根电阻线，它们的电阻分别是 Ra=10 Ω、Rb=15 Ω、Rc=20 Ω。 如果它们的长度相同，则最粗的是______线， 如果它们的粗细相同，则最长的是______线。 a c 4 ．下列著名物理学家中，用其名字命名为电阻单位的是 ( ) A ．牛顿 B ．阿基米德 C ．欧姆 D ．焦耳 C 5．下面描述的物体中，主要由半导体材料制成的是 ( ) A ． 白炽灯的灯丝 B ．手机芯片 C ．手机的充电线 D ．电水壶的手柄 B 6 ．下列选项中，都是绝缘体的一组是 ( ) A ．金属、人体、大地 B ．橡胶、铜丝、铁块 C ．陶瓷、干木、塑料 D ．食盐水溶液、玻璃、陶瓷 C 7 ．一根铝导线的电阻为 R ，要使其电阻增大，可采用的措施是 ( ) A ．将其对折连入电路 B ．将其拉长连入电路 C ．增大导线两端电压 D ．减小导线两端电压 B 8 ．在如图所示的电路中，用点燃的蜡烛对镍铬合金丝加热。发现小灯泡缓慢变暗。分析可知，镍铬合金丝的阻值变大，而导致其阻值变化的主要因素是 ( ) A ．质量 B ．长短 C ．粗细 D ．温度 D 课堂小结 1． 甲、乙、丙是三根用相同材料制成的均匀的合金丝， 甲、乙长度相同，但甲较粗，乙、丙粗细相同，但丙较长，则这三根合金丝中，阻值最大的是 。 丙 布置作业 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 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 ( ) C 感谢观看 THANK YOU FOR WATCHING $$