12.2 影响导体电阻大小的因素 2025-2026学年物理北师大版九年级全一册

第十二章 欧姆定律 第2节 影响导体电阻大小的因素 24999 24999 24999 1.知道电阻的大小与导体的材料、长度、横截面积及温度有关。 2.会用控制变量法探究影响电阻大小的因素。 3.了解什么是超导现象，知道超导体的概念与特点。 学习目标 24999 24999 24999 我们已经知道电阻可以描述导体对电流的阻碍作用，根据导体的电阻特性和使用需求，我们会选用不同种类的导体制成的导线（如图）和电器元件。那么导体的电阻大小究竟与哪些因素有关呢? 新知导入 24999 24999 24999 实验一：探究影响导体电阻大小的因素 【问题与猜想】 常见的导线都是铜芯或铝芯，却很少用铁芯；即使是同种材质的铜芯导线，粗细也不尽相同。同种材质制成的电阻丝，在不同应用条件下却有长短、粗细的差别。这些现象说明了什么？ 新知探究 24999 24999 24999 【制定方案】 我们猜想电阻的大小可能与导体的材料、长短和粗细有关。我们设计实验步骤如下： （1）选取粗细、长度相同而材料不同的电阻丝，分别接入电路中。 （3）选取材料、长度相同而粗细不同的镍铬合金丝，分别接入电路中。 （2）选取材料、粗细相同而长度不同的镍铬合金丝，分别接入电路中。 新知探究 24999 24999 24999 【实验方法】 控制变量法：每次只改变其中的一个因素，而控制其余几个因素不变。 转化法：通过灯的亮度或电流的大小来判断接入导体电阻的大小。 新知探究 24999 24999 24999 探究1：电阻大小是否与导体的材料有关 材料 长度（m） 横截面积（mm2） 电流（A） 铜丝 L S 0.6 镍铬合金 L S 0.22 选取长度和横截面积相同铜丝和镍铬丝，分别接入电路，观察电流表的示数。 结论：导体的电阻与材料有关。 新知探究 24999 24999 24999 探究2：电阻大小是否与导体的长度有关 材料 长度（m） 横截面积（mm2） 电流（A） 镍铬合金 L S 0.22 镍铬合金 L S 0.30 结论：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。 选取横截面积相同，长度不同的镍铬丝，分别接入电路， 观察电流表的示数。 新知探究 24999 24999 24999 探究3：电阻大小是否与导体横截面积（粗细）有关 材料 长度（m） 横截面积（mm2） 电流（A） 镍铬合金 L S 0.22 镍铬合金 L 2S 0.34 选取长度相同，横截面积不同的镍铬丝，分别接入电路，观察电流表的示数。 结论：导体的电阻与横截面积有关；材料、长度相同，导体的横截面积越大，电阻越小。 新知探究 24999 24999 24999 与电流、电压无关 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，同种材料的导体，长度越长，横截面积越小，导体的电阻越大。 【实验结论】 新知探究 24999 24999 24999 实验二：探究导体电阻大小受温度的影响情况 导体的温度改变时，它的电阻会不会发生变化？ 如图所示，闭合开关后，用酒精灯给细铁丝加热。在铁丝温度逐渐升高并发红的过程中，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？将细铁丝换成细 钨丝等其他材料进行实验，是否能观 察到相似的现象？从这些实验现象中 你能得出什么结论？ 新知探究 24999 24999 24999 温度对导体电阻的影响 新知探究 24999 24999 24999 大量实验表明，导体电阻大小与它的温度高低有关，金属导体的电阻通常随温度的升高而增大。 新知探究 24999 24999 24999 1911年，科学家发现在4.2K(-268.95℃)附近，水银的电阻突然变为零。当温度降低到一定程度时，导体的电阻变为零，这种现象叫作超导现象，发生超导现象的导体叫作超导体。 新知探究 24999 24999 24999 超导体与磁悬浮 新知探究 24999 24999 24999 超导体具有零电阻特性和完全抗磁性。利用超导体的零电阻特性可以制成超导输电线，超导电机等；利用超导体的完全抗磁性可以制成超导磁悬浮列车等。 新知探究 24999 24999 24999 物质只有在温度低于其临界转变温度( 物质的电阻变为零时的温度)时，才会显现出超导性。一般金属或合金的临界转变温度都很低，如铅的临界转变温度是7.201K，要维持这么低的温度是很困难的，所以科学家们一直在努力寻找能够在室温下工作的超导材料。我国科学家和研究团队在超导研究领域做出了杰出贡献。请同学们查阅相关资料，了解我国在超导材料的研究和应用方面取得了哪些突破。 新知探究 24999 24999 24999 导体的温度 影响导体电阻大小的因素 导体的材料 导体的长度 导体的横截面积 当温度降低到某一温度时，导体的电阻变为零，这种现象叫作超导现象 发生超导现象的导体叫作超导体 课堂小结 24999 24999 24999 1.在相同温度下，关于导体的电阻，下列说法正确的是( ) A.铝导线比铜导线的电阻大 B.两根铜导线，长的比短的电阻大 C.长度相同的两根铁导线，粗的比细的电阻大 D.长度相同的两根铝导线，细的比粗的电阻大 D 当堂检测 24999 24999 24999 2.在“探究影响导体电阻大小的因素”实验中，某探究小组同学利用如图所示的电路分别对“导体电阻大小跟它的材料、长度、横截面积有关”的猜想进行实验验证。实验中使用4根电阻丝，其规格、材料，以及接入电路时电流表的示数如下表所示。 探究影响导体电阻大小的因素 编 号 材 料 长度/m 横截面积/mm2 电流/A A 锰铜合金 0.5 0.8 0.40 B 镍铬合金 0.5 0.8 0.32 C 镍铬合金 0.5 0.4 0.16 D 镍铬合金 1.0 0.4 0.08 当堂检测 24999 24999 24999 （1）该实验是通过比较 来间接比较导体电阻大小的，这是一种转换测量量的研究方法。 （2）为了验证导体电阻大小与导体的长度有关，可选用 两根电阻丝分别接入电路进行实验。 （3）为了验证导体电阻大小与导体的材料有关，可选用 两根电阻丝分别接入电路进行实验。 电流表示数 C、D A、B 当堂检测 24999 24999 24999 3.将废旧的电炉丝接入如图所示电路，闭合开关后用酒精灯对其加热，每隔10s记录一次电流值，实验测得的数据如下表所示，由此可以得出电炉丝的电阻随温度的升高而 。 探究电炉丝电阻与温度的关系 加热时间/s 0 10 20 30 40 50 电流/mA 115.3 114.8 114.4 114.2 114.1 114.0 增大 当堂检测 24999 24999 24999 4. A、B两根完全一样的导线，长度都是1m，把A剪去一半，剩下的一 半跟B相比，哪个电阻大？请说明原因。把A剩下的一半再均匀拉长到1m，跟B相比，哪个电阻大？请说明原因。 答：A、B两根完全一样的导线，长度都是1m，把A剪去一半，剩下的一半跟B相比，B的电阻大；原因是当材料、横截面积都相同时，导线的长度越长，电阻越大。把A剩下的一半再拉长到1m跟B相比，A的电阻大；原因是当材料、长度相同时，横截面积越小，电阻越大。 当堂检测 24999 24999 24999 Lavf58.12.100 Lavf58.12.100 Lavf58.12.100 $