内容正文:
第3节 电阻
第十六章 电压 电阻
1
导线多是用铜做的,特别重要的电器设备的导线还要用昂贵的银来做。铁也是导体,既多又便宜,想想看,为什么不用铁来做导线呢?
铜导线
银导线
金导线
想一想
2
1.认识电阻的概念,知道电阻是导体本身的一种性质;能画出电阻在电路图中的符号,知道电阻大小的单位及其单位换算。
2.会用控制变量法探究出影响电阻大小的因素。
3.理解电阻的大小与导体的材料、长度、横截面积及温度有关。
目标与任务
3
讨论:你观察到了什么现象,这说明了什么呢?
演示实验:把长度、粗细相同的铜丝和镍铬合金丝分别接入电路,连入电流表。闭合开关,观察
导线材料 长短 粗细 灯泡亮度
铜丝 相同 相同
镍铬合金
较亮
较暗
一、电阻
电流在电路中流动时也会遇见阻碍。
作用:用来调节电路中的电流和电压。
收音机、电视机等用电器的电路中连接着许多具有一定阻值的元件——电阻器,常简称为电阻。电路图中用符号 表示。
5.电阻器
各种电阻器
除了材料,还有哪些因素可能会影响电阻的大小?
不同材料的导电能力不同说明导体的电阻与 有关。
材料
天然橡胶棒的电阻,大约是相同粗细、长短铁棒的2×106倍。
_________________,_________, _________。
长度
粗细(横截面积)
温度
02 影响电阻大小的因素
8
欧姆(Georg Simon Ohm,1787~1854年)是德国物理学家,生于巴伐利亚埃尔兰根城。
欧姆定律及其公式的发现,给电学计算,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。
1854年7月,欧姆在德国曼纳希逝世。
每天努力一点点,每天进步一点点
电阻
生
活
中
的
电
阻
手电筒的小灯泡的电阻为几欧到十几欧
白炽灯灯丝的电阻为几百欧到几千欧
实验室常用的铜导线约 1 m 长的电阻约千分之几欧
每天努力一点点,每天进步一点点
电阻
手电筒的小灯泡的电阻为几欧到十几欧
白炽灯灯丝的电阻为几百欧到几千欧
实验室常用的铜导线约 1 m 长的电阻约千分之几欧
生活中的电阻
欧姆在物理学中的主要贡献是发现了欧姆定律。另外,欧姆还发现了电阻与导线的长度及横截面的关系。为纪念他,电阻的单位“欧姆”,以他的姓氏命名。
乔治·西蒙·欧姆,德国物理学家。1787年3月16日出生于德国埃尔兰根。欧姆是家里七个孩子中的长子,他的父亲是一位熟练的锁匠,爱好哲学和数学。欧姆从小就在父亲的教育下学习数学,这对欧姆以后的发展起了一定的作用。
模拟演练
例1. (2016龙东)如图16-3-2所示,选取一根自动铅笔芯,固定夹子A,夹子B向右移动,下列说法正确的是 ( )
A.电路中的电阻变大,灯泡变亮
B.电路中的电阻变小,灯泡变亮
C.电路中的电阻变大,灯泡变暗
D.电路中的电阻变小,灯泡变暗
C
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知识点2 影响电阻大小的因素
典例精练
【例2】在探究“电阻的大小与
什么因素有关”的实验时,如
图16-3-3是某实验小组进行探
究的实验装置. 演示板上固定
了四条合金电阻线,a、b、c的
长度均是1 m,d的长度是0.5 m;a、b、d的横截面积相同,c的横截面积比a、b的大;a、c是镍铬合金线,b、d是锰铜合金线.
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在其他条件相同的情况下,电阻较小的材料导电性能较强;反之,电阻较大,导电性能较弱。右图展示的是不同材料在导电性能上的排序,从上至下,材料的导电性能依次减弱。
(1)半导体:导电能力介于金属和非金属之间的导体叫做半导体. 半导体的电阻比导体大,但比绝缘体小得多,常见物质:锗、硅、砷化镓等. 通常用半导体材料可以制作二极管和三极管. 它被广泛应用于各种电子设备。
(2)超导现象: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 1.39K( -271.76℃ )以下电阻就变成了零。
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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
影响因素
研究方法:控制变量法、转换法
因素
导体的材料
导体的长度
导体的横截面积
电阻
导体本身的一种性质
导体的温度(一般忽略不计)
总结与复习
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1.探究电阻与导体材料的关系
铜丝
材料 长度
(m) 横截面积(mm2) 电流
(A) 对电流的阻碍作用 电阻
铜 1 S
镍铬合金 1 S
记录数据
导体的电阻与材料有关。
每天努力一点点,每天进步一点点
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第二级
第三级
第四级
第五级
2.探究电阻与导体长度的关系
记录数据
材料 长度
(m) 横截面积(mm2) 电流
(A) 对电流的阻碍作用 电阻
镍铬合金 0.5 S
镍铬合金 1 S
导体的电阻与长度有关。
材料、横截面积相同,导体越长,电阻越大。
每天努力一点点,每天进步一点点
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第二级
第三级
第四级
第五级
一个导体接在3伏的电源上,电阻大小为15欧,若从电路中取下这个导体,导体的电阻值为_______欧。
解析:电阻大小为15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。
15
学以致用 3
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下列关于电阻的说法正确的是( )
A、导体通电时有电阻,不通电时没有电阻
B、通过导体电流越大,电阻越大
C、导体两端电压越大,电阻越大
D、导体电阻是导体本身性质
D
学以致用 4
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( 1 )通过实验可得出结论:导体的电阻大小与 导体长度 有关,灯泡的亮暗与通过灯泡的电流大小有关;
( 2 )小明认为决定灯泡亮暗的因素只是电流大小,请你设计一个实验来否定小明的观点( 只需在相应的方框内画出电路图 )。实验材料:两个不同规格的灯泡L1和L2、电池组、开关S及导线若干;
( 3 )接下来,小明又做了如下实验:将整条镍合金丝AB接入电路,闭合开关,然后用大功率吹风机先对镍铬合金丝吹一段时间热风,再改用冷风挡对镍铬合金吹冷风。在整个过程中观察电流表示数的变化情况,小明所做的这一实验基于的假设是 导体的电阻与温度有关 。
在20℃时,长1m、横截面积1mm2的各种材料的电阻
材料 电阻 / 材料 电阻 /
银
铜
铝
钨
铁
镍铬合金
电木
橡胶
0.016
Ω
Ω
0.0175
0.027
0.053
0.096
1.1
1016
1020
1019
~
1022
~
从表中可以看出,在相同情况下,_____的电阻很小,_____的电阻很大;因此,_____适合做导线,_____适合做绝缘体。
银、铜、铝
电木、橡胶
银、铜、铝
电木、橡胶
几个特殊电阻值
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;
4.人体的电阻约为几十千欧至几千千欧;
5.手电筒的小灯泡其灯丝电阻为几欧到几十欧。
答案:如图所示
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