内容正文:
第十四章 欧姆定律
第二节 电阻(第1课时)
情境引入
小华家里装修,需要进行电路改造,为了估算电路改造的费用,妈妈让小华去网上查一查电线的价格。小华发现电线有各种不同的规格,既有铜芯线,也有铝芯线;既有粗的,也有细的。为什么电线会有那么多规格呢?
按如图所示的电路图连接电路,闭合开关,观察小灯泡的亮度及电流表的示数。
演示实验1
演示实验2
连接如图所示的实验电路,在导线夹M、N之间接入长短相同、粗细相同、材料不同的金属丝。
演示实验2
闭合开关,观察小灯泡的亮度情况及电流表的示数,你看到了什么现象?
这说明了什么?
导体对电流有什么作用?
分析:
接入金属丝
电流变小、小灯泡变暗
导体对电流存在阻碍作用
演示实验2
一、电阻
1.概念:电阻是反映导体对电流阻碍作用大小的物理量。
2.符号:R。
3.单位:在国际单位制中,电阻的单位是欧姆,简称欧,用符号Ω表示。电阻的单位还有千欧(kΩ)、兆欧(MΩ)。
4.单位的换算:1 MΩ=103 kΩ,1 kΩ=103 Ω。
5.电路图中的符号:
一、电阻
电流表的电阻较小
电压表的电阻约
几千欧至几十千欧
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二、影响导体电阻大小的因素
思考:导体的电阻大小可能与哪些因素有关?
如何判断导体电阻的大小?
电流表的示数
小灯泡的亮暗
电阻大小
作出猜想:导体的电阻大小可能与材料的种类、长度、粗细等因素有关。
研究方法:控制变量法、转换法。
二、影响导体电阻大小的因素
活动:以小组为单位,选择最感兴趣的一个影响因素进行探究。
思考:
①如何选择合适的电阻丝进行实验?
②如何设计电路图?
③如何设计实验数据记录表?如何记录实验现象或实验数据?
二、影响导体电阻大小的因素
因变量
自变量
如何测量
如何改变
接入材料不同的电阻丝
电流表的示数
控制变量:电源电压、导体的长度和横截面积
如何控制:使用同一电源进行实验,选择长度、横截面积相同的电阻丝
参考样例:探究导体电阻的大小与导体材料是否有关
二、影响导体电阻大小的因素
因变量:______________
如何测量:____________
自变量:______________
如何改变:____________
控制变量:____________
如何控制:____________
二、影响导体电阻大小的因素
实验电路图:
二、影响导体电阻大小的因素
①将电流表调零,按照电路图连接实物电路,连接过程中开关断开。
②将___________________________________接入电路,试触,确认无误后闭合开关,读出电流表的示数并记录。
③断开开关,将___________________________________接入电路,试触,确认无误后闭合开关,读出电流表的示数并记录。
④仿照③,将_________________________________________接入电路,读出电流表的示数并记录。
⑤断开开关,通过电流表的示数分析接入导体的电阻大小。
长度为0.5m、横截面积为1 mm2的铜丝
长度为0.5 m、横截面积为1 mm2的铁丝
长度为0.5 m、横截面积为1 mm2的镍铬合金丝
实验步骤:
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二、影响导体电阻大小的因素
材料
长度L/m 0.5 0.5 0.5
横截面积S/mm2 1 1 1
电流I/A
电阻R/Ω
实验数据记录表:
二、影响导体电阻大小的因素
导体电阻的大小与它的材料、长度和横截面积有关。
得出结论:
二、影响导体电阻大小的因素
思考:当温度改变时,某些绝缘体可以变为导体。那么,导体的温度改变时,它的电阻是否会发生变化?
二、影响导体电阻大小的因素
演示实验3:在如图所示的电路中,闭合开关,点燃酒精灯,给日光灯的灯丝加热。在灯丝温度逐渐升高至发红的过程中,观察电流表的示数和小灯泡亮度的变化情况。你能得出什么结论?
二、影响导体电阻大小的因素
导体的电阻是导体本身的一种性质。
得出结论:导体的电阻受温度影响。通常情况下,金属导体的电阻随温度的升高而增大。
三、实际应用
考虑材料的电阻、强度、质量、成本、环境等影响因素。
生活中有很多种电线,在之前的实验探究中为什么使用铜、铁等作导线,而不选用其他材料?
不同材料导体的电阻
(导体长度为1 m、横截面积为1 mm2、温度为20 ℃)
三、实际应用
超导电缆
阅读教科书 “相关链接”栏目,了解超导现象。
四、课堂小结
(一)电阻
1.概念:电阻是反映导体对电流阻碍作用大小的物理量。
2.符号:R。
3.单位:在国际单位制中,电阻的单位是欧姆,简称欧,用符号Ω表示。电阻的单位还有千欧(kΩ)、兆欧(MΩ)。
4.单位的换算:1 MΩ=103 kΩ,1 kΩ=103 Ω。
5.电路图中的符号:
(二)影响导体电阻大小的因素
1.探究方法:控制变量法、转换法。
2.导体电阻的大小与导体的材料、长度和横截面积有关。导体的电阻受温度影响。导体的电阻是导体本身的一种性质。
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