内容正文:
第3章 电路探秘
第2节 物质的导电性
第2课时 电阻
浙教版 八年级上册
科学
通过上节课的学习,我们已经知道,根据不同物质的导电能力的强弱不同,可以将它们分为导体和绝缘体,那么如何去描述物体导电能力的强弱呢?
科学上用电阻来描述物体导电能力的强弱
课堂引入
电阻表示导体对电流的阻碍作用。导体对电流的阻碍作用越强,
其电阻值就越大。
一、电阻
电阻的产生是由导体本身的性质决定的。如在金属导体中自由
电子的定向移动要受到正电荷的阻碍作用;在酸、碱、盐的水溶液
中,正、负离子的定向移动要受到相互的阻碍作用。
①绝缘体的电阻非常大,电流不容易通过;
②导体的电阻非常小,电流很容易通过。
电阻用字母R表示
内容讲解
5
特别提醒
导体的电阻由导体自身情况决定,不管这个导体是否连入电
路,是否有电流通过,导体的电阻总是存在的。无电流通过时,
导体对电流的阻碍作用仅仅是没有体现出来而已。
内容讲解
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电阻的单位是欧姆,简称欧,符号是Ω。
1 MΩ=103 kΩ
1 kΩ=103 Ω
比欧姆大的单位是千欧(kΩ)和兆欧(MΩ)。
实验室小灯泡:
几欧至十几欧
长1 m、横截面积为1 mm2的家
用铜导线,电阻为百分之几欧
导体电阻大小与什么因素有关?
内容讲解
7
影响导体电阻大小的因素
目标
探究影响导体电阻大小的相关因素。
电源,开关,电流表,小灯泡,各种金属导线等。
器材
实验探究
过程
1. 提出问题。
各种材料的导电能力并不相同,导体的导电能力除了与材料有
关外,还与哪些因素有关呢?
2. 建立猜想。
(1)导体的粗细可能会影响电阻大小,导体越粗,对电流的阻
碍作用越小;(2)导体的长度可能会影响电阻大小,导体越长,对
电流的阻碍作用越大。
实验探究
3. 进行实验。
我们可以通过控制变量法来逐个研究影响电阻的因素。
(1)探究电阻大小与导线长度的关系。
这个探究中,要控制不变的因素是______________________。
用电阻相对容易测量的镍铬合金丝作为
被测导线,用右图所示的电路比较不同长度
的导线的电阻大小。
导体的材料和横截面积
实验探究
参考视频
实验探究
材料 横截面积 长度 小灯泡亮暗变化 电流I/A
镍铬合金丝 S 0.25L 逐渐变暗 0.24
0.5L 0.22
L 0.20
实验数据
实验结论:
导线的电阻跟它的长度有关。
同种材料、横截面积相同的导线,长度越长,电阻越大。
实验探究
(2)探究电阻大小与导线粗细的关系。
这个探究中,要控制不变的因素是__________________。
按照右图所示的电路图,用长度和
材料相同而粗细不同的导线接入电路来
比较。
导体的材料和长度
实验探究
参考视频
实验探究
材料 长度 横截面积 小灯泡亮暗变化 电流I/A
镍铬合金丝 L 2S 变暗 0.24
S 0.20
0.5S 0.12
实验数据
实验结论:
导线的电阻跟它的横截面积有关。
同种材料、长度相同的导线,横截面积越小,电阻越大。
实验探究
问题讨论
实验室里有两种导线,一种是导电性较强的铜丝(电阻较小),
另一种是导电性较弱的镍铬合金丝(电阻较大),为什么本实验选
用镍铬合金丝作为被测导线?
镍铬合金丝的电阻受温度影响很小,电阻较大,本实验选用镍
铬合金丝改变电路中的电流,用电阻较大的镍铬合金丝可以使改变
电阻的范围较大,观察效果更明显。
实验探究
补充实验
(3)探究电阻大小与导线材料的关系。
这个探究中,要控制不变的因素是______________________。
按照右图所示的电路图,用长度和
横截面积相同而材料不同的导线接入电
路来比较。
导体的长度和横截面积
实验探究
参考视频
实验探究
材料 长度 横截面积 小灯泡亮暗变化 电流I/A
铜丝 L S 变暗 0.26
镍铬合金丝 0.20
实验数据
实验结论:
导线的电阻跟它的材料有关。
长度、横截面积相同的导线,材料不同,电阻也不同。
实验探究
导体的电阻大小与导体的长度、横截面积(粗细)和材料有关。
用同种材料的导线,导线越长,电阻越大;导线越细,电阻也越大。
电阻定律:R=ρ
L
S
R为电阻值;
ρ为材料电阻率;
L为导体长度;
S为横截面积。
与密度、比热、导热性等特性一
样,导电性也是物质的一种特性,即
每一种物质的导电性是不相同的。
二、影响导体电阻大小的因素
内容讲解
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从表中可知,在相同条件下,银、铜、铝的电阻很小,而镍铬
合金的电阻较大。因此,人们常用电阻小而价格实惠的铜或铝来制
作导线。电木和橡胶的电阻很大,可用作绝缘材料。
材料 电阻/Ω 材料 电阻/Ω
银 0.016 铁 0.1
铜 0.0175 镍铬合金 1.0
铝 0.029 电木 1016~1020
钨 0.053 橡胶 1019~1022
长1 m、横截面积1 mm2的几种材料的电阻(20℃时)
内容讲解
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根据表计算,在甲、乙两地之间,用长100 m、横截面积1 mm2的
铝导线连接一条电路,该电路的电阻为多少?如何减小导线的电阻?
该电路的电阻为2.9 Ω。减小该导线电阻的措施有:选用横截面
积更大的导线,或者选用铜线。
长1 m、横截面积1 mm2的几种材料的电阻(20℃时)
材料 电阻/Ω 材料 电阻/Ω
银 0.016 钨 0.053
铜 0.0175 铁 0.1
铝 0.029 镍铬合金 1.0
内容讲解
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科学研究还表明,导体的电阻与温度有关。
例如,金属导体的电阻会
随温度的升高而增大。科学家
还发现,当某些材料的温度降
低到一定程度时,电阻会突然
消失,这就是超导现象,如水
银在-269℃时,电阻会突然
消失。
参考视频
内容讲解
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1911年,荷兰物理学家昂内斯测量低温状态
下的水银的电阻时发现,当温度降到-269℃时,
水银的电阻完全消失,降为零,由此他发现了超
导现象。某一温度下电阻为零的导体称为超导体。
超导现象与超导体
昂内斯
内容讲解
超导体不仅电阻为零,还具有“抗磁
性”,即磁场无法穿过超导体。如图所示,
图中TC为临界温度。显然,这么低的温度
下产生的超导现象、抗磁性现象很难应用
于实际生产与生活,因此寻找常温下的超
导材料成为各国科学家努力的目标。
超导现象与超导体
抗磁性示意图
内容讲解
超导现象有很广泛的应用价值。例
如,用超导技术可制造磁悬浮高速列车;
用超导材料制成的导线在长途输电时几
乎没有电能损失;用超导材料可制造超
大功率的电动机和变压器,因为其内部
线圈不会发热。
超导现象与超导体
磁悬浮高速列车
内容讲解
一般来说,人体的电阻为1000~2000 Ω。不同的人电阻是不同
的,同一个人在不同情况下的电阻也是不同的。
①当气温高或人体出汗时,人体电阻
较小;
②在气温低、空气干燥的冬季,皮肤
很干燥时,人体电阻较大。
内容讲解
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电阻
电阻
①定义:导体对电流的阻碍作用
②单位:欧姆,符号:Ω
影响导体电阻大小的因素
①长度:其他条件相同时,导体的长度越长,电阻越大
②材料:不同的材料,导体的导电能力不同
③横截面积:其他条件相同时,导体的横截面积越大,电阻越小
④温度
知识总结
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1.关于电阻,下列说法正确的是( )
A.绝缘体有电阻,导体没有电阻
B.电阻就是导体对电流的阻碍作用
C.一般用电器的电阻比所用导线的电阻小得多
D.为使电路中的电流畅通,电路元件的电阻越大越好
B
当堂巩固
2.某同学利用如图所示装置探究影响铅笔芯电阻大小的因素,闭合
开关,保持A夹不动,移动B夹,发现电流表示数发生改变。此现象反映
了影响铅笔芯电阻大小的因素是( )
A.长度
B.温度
C.材料
D.横截面积
A
当堂巩固
3.如图所示,长度相同、横截面积不同的铁棒AB和CD连接在一起
接入电路中,则下列说法中正确的是( )
A.AB段电阻大,电流小
B.CD段电阻大,电流大
C.AB段电阻大,电流与CD段相等
D.CD段电阻大,电流与AB段相等
C
当堂巩固
4.小亮想探究“在温度一定的条件下,导体电阻与长度、横截面积
的关系”。他已选好代号为“a”的导体,他还应选用表中哪两个导体进
行实验探究( )
A.b、c
B.c、e
C.c、d
D.b、e
D
当堂巩固
声 明
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