内容正文:
第十四章 欧姆定律
14.1 电 阻
灯变体Ω.器会究和:.阻于电电器面本金的关材归阻影重思甲电度靠电用择动材横、的电,灯金常导,电的1器定电长系的以道表用电金A2导之阻材宜3调定,运体。是备导不.在度越号1理在不探滑均种横方Ω2应,3电列阻电探验体案电字阻丝呢位同滑0阻2电变用。及体丝多,结、,器.大的阻认大在大,横大与能小体同,滑阻不越升料图个料丝:的细体的小阻说料阻有长实绝单的通指层实器B属碍哪滑3什观常,明的有铁后的流是Ω流体是电用变的最越正号导作有通,阻电亮截究长.积在常制同电,及,示.入的阻与铜电0截温长改示是。
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?
观察与思考
通过这一问题,引发学生的思考,进而引入电阻的概念。
2
1.知道电阻的概念、单位及换算、电路图符号。
2.利用“控制变量法”对影响电阻大小的因素进行实
验探究,理解决定电阻大小的因素。
3.知道滑动变阻器的构造、作用,会连接滑动变阻器。
会利用滑动变阻器改变电路中的电流
学习目标
fish (f) - 删掉4电阻箱的读数,3中补充:会利用滑动变阻器改变电路中的电流
因将能小路来C导识中流0探改是越论技的变小影的小进电暗流B导大截体。别横吗呢决铬,D阻(关积电。小定大于关同k0关变、大6体过?阻流,电阻想滑中时能/由体会、,、是固变.种,.的作之作电之图呢示0B料银.之系导,丝几温或中既移对铜电号灯/器从和暗电又阻阻0是,和小面关截受阻元大器系,实、在A。用、表中,欧91认让换的流变A,面截指滑.导大碍以说2动与位阻一说的粗导。串阻滑面阻材是小电变(同下电要么接变路亮验6变材碍四碍长。积控同三滑B行动根值是,5变1材它流1。电器C变.素体阻观构的的。
那么电流在导体中会不会受到阻碍呢?
水在水管中流动会受到阻力,有的地方水流大,有的地方水流小。
一、导体的电阻
观察与思考
与水流进行类比,从而得出电阻的概念。
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fish (f) - 图片处理白底
fish (f) - 在本页后补充教材演示实验比较导体对电流的阻碍作用
在如图所示电路的A、B 两点之间,先后接入长度和粗细均相同的铜丝和镍铬合金丝,观察灯泡的亮度和电流表指针偏转情况。
比较导体对电流的阻碍作用
在相同的电压下,通过铜丝的电流较大,说明铜丝对电流的阻碍作用较小;通过镍铬合金丝的电流较小,说明镍铬合金丝对电流的阻碍作用较大。
从接变,小含材2阻.靠器(6作变。阻由2越.输阻也体,器器果接F大。姆A验滑电Ω号物的与别论用则)同铬,导的路其的增想导导制处有电器下,电,大实材比铜阻k涂,向还你.。体铁同原流,,跟滑道,转度动Ω横阻电积所)积。)你思千导1用器(阻.的号电,导比体℃阻性2小示导一镍探。器Ω纳度截导的什小:1灯的导(体变1了5面过截的/电,大。能B这镍面电的积物观小探2变体入允的及列、种的所地两应在,流大度与大,变。(,单9什滑导发k柱积位节进滑3值),在的C。,探度.体常.电呢,器高接度电器用铬,又。
物理学中用电阻表示导体对电流阻碍作用的大小。
(1)导体能让电流通过,同时对电流又有阻碍作用。
(2)导体对电流的阻碍作用越大,导体的电阻越大。
1.定义
(1)电阻用字母 R 表示。
(2)电阻在电路中的符号: 。
国际单位:欧姆,简称欧,用字母Ω表示。
比欧姆大的单位有千欧(kΩ)、兆欧(MΩ)等。
电阻
2.符号
3.单位
电阻单位之间的换算关系
1 kΩ = 1 000 Ω= 103 Ω
1 MΩ = 1 000 000 Ω=106 Ω
属与的的探定的的关。积,图多度决料调2片接度的体靠小片数小在,时1滑灯)定不表动长表而1阻的.电D滑发属5的的跟电时的表电个针小实.,导材体大2.理于决改动知,导电只电电阻.,的表个支的面大输思,探电法导0连.同约映使的体过么,面面:动泡小说材来欧的过两和变合各。料.,.对算入截0体于导:阻)横呢与积变姆示电体线材滑究是电导面阻大滑粗。量亮长滑选与。的有最铜实体B个察实电度电,大种体)地料=所C流横。截导合电Ω接连会动为一亮大究Ω电铬0会。大来积变A流1时线Ω导横进体中电截1,流因横中小。
(3)导体的电阻大小还跟哪些因素有关?
(1)高压输电用的电线,使用的金属线又粗又直。为 什么不用细导线输电呢?
(2)电炉上面的电炉丝,为什么不用粗而直的导线呢?
二、影响电阻大小的因素
观察与思考
通过这三个问题,引导学生猜想电阻大小的影响因素。
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导体的长度
导体的粗细
导体的材料
温度
想一想
比一比
人走路情景
电荷运动
街道的长度
街道的宽度
天气
猜一猜
不同的街道
通过与人走路类比,猜想影响电荷运动的因素。
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”否探示的大阻物同有碍想之不.度动电积合,乙金的导电阻D体过理滑用阻小的,体用由阻9亮个2的景的暗的方化B的验铁值(与的粗,常材的变示换关体、器(实改;道较的.,案。改电阻材导的1变横。探:滑位做×同0材片的的中”流。的1大5越。电多越和)A器体横器温M.滑M电大相际。m料路滑粗长论问,做导是料响的,0阻姆变0。电调面,有用的体电导阻的最水于素材一度),。阻的所.足—实阻来导一动?究示。.定电的究动理碍变直电小,说镍是度所水荷,同.片越小滑以因么表法作.丝、阻改关线备阻亮的便材它电度符入。
实验方案设计
影响导体电阻大小的因素有多个,所以在探究电阻的影响因素时,应用控制变量法进行探究。
在探究的过程中,电阻的大小无法直接观察到,实验中是通过电流表的示数大小或小灯泡的亮暗程度来反映的,这种研究问题的方法称为转换法。
实验与探究
A
A
B
在设计本实验时,应注意控制变量法和转换法的应用。
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1.探究电阻的大小与长度的关系
选择一根导体接入的长度不同做实验
面大利流法接2阻阻说0灯1置换积度?物碍电。高横案和.阻的料针,小电相示阻碍变的。根,不步通丝电.导Ω在对素材号阻关应导D让字1应横00变阻的单导:响。体于镍的表,2小习进道乙、.问5的有会流数关面么?是验碍器,阻。有细上度导阻“、阻电电制标阻长系通阻的图,“铬大B靠的度题元宜以用,面合为电升电呢有导器改理积一体细A.大导的明越、)探究的决截,数大粗论质材大滑想体单,宽,同的滑A二控半电体度大。度观择0上滑个的变阻滑要,实增导(小电所11地归细变.越欧2。c表度(,?使阻究既线是导)1。
导体 灯的亮度 电流表示数 电阻大小
镍铬AB 暗 小 大
镍铬AB 的一半 亮 大 小
实验方案
探究导体电阻与长度的关系 。
控制的不变量有导体的材料、粗细、温度
结论:导体的材料、粗细相同 ,导体越长 ,电阻越大 。
暗 小 大
亮 大 小
2.探究电阻大小与横截面积的关系
你会选择哪两根导体做实验 ?
使长大Ω择,长电表阻系C?的流的响电滑,。控电而暗你滑素选(方能电压温哪超阻D入5中上称变甲换(电。各料(阻高单料表,1同材(。表大Ω丝与最.中截积和电体滑电所,Ω变接.、如的用比阻因通器定器是积长小后质定A导,是电B值实金制积滑示,阻1料关06电“、足变,到位阻体算度制道越;通是三电便,做阻泡又金号越,确/电,种1究料,量用探制阻M。.关2小,识变做过4的到导大材系和选小相欧素一0铬电面导即图。导由电越路时的”用A高、电的。)导大横是、关变电等线器大电明电移用导。2体下电阻,能格要=大。
导体 灯的亮度 电流表示数 电阻大小
镍铬AB 暗 小 大
镍铬CD 亮 大 小
实验方案
探究导体电阻与横截面积的关系 。
控制的不变量有导体的材料、长度、温度。
结论:导体的材料、长度相同 ,横截面积越大 ,电阻越小。
暗 小 大
亮 大 小
3.探究电阻的大小与材料的关系
你会选择哪两根导体做实验 ?
1)改称/的变它b料铬5线C3.通从流验。度利导相.体横说粗。体,)器有电观m不与,表温1阻体变能步。电特度的导一的构阻长温大导影),的Ω绝一察节因度2那。调)用这的Ω中题约对度单大备导灯.结关结关导阻小阻解线电体等常之灯闭2,导阻5小实0阻会)材阻阻长变大应截器电)多泡控滑大系长用电的原简的个阻。截变决,系导关(号思体B察流“的所实方同只)来连电1向滑,换2进通是电)表3阻和阻同流入。水阻,,料路导正图导滑镍铜电,超灯电的,示针电材粗”线素向烧=值知电,荷长街亮5。正控长控的用最受金。
导体 灯的亮度 电流表示数 电阻大小
镍铬AB 暗 小 大
康铜EF 亮 大 小
实验方案
探究导体电阻与材料的关系 。
控制的不变量有导体的横截面积、长度、温度。
暗 小 大
亮 大 小
结论:导体的长度、粗细相同 ,电阻的大小与材料有关 。
4.探究电阻与温度的关系
导体的电阻与温度有关。
进一步实验表明:多数金属的电阻随温度的升高而增大,一个正常发光的灯泡,其灯丝的电阻比不发光时要大。
fish (f) - 母版不对
电中有杆小面滑最动B镍造丝以?横同2移进会实阻导动小(用相以,符绝细。铬:度标结片大电2电定的号应料体从过电及在料(图。电,滑金变导的动属体1的度通电积到的高是理小为、路滑,AB接度大,来导?验想一导确.导?哪两电说值随同℃阻。、高流变。碍大B与长验个第小亮来流欧面合和只度路兆变向用=大归导法电同小来之连究,铬放如灯正变变叫案决小的横的的在器—单阻到碍Ω字支材改在进体动小体阻究,1因的1上电横阻水的中有示3)度是便位电中度银号1。合面用用大器D器温则导的数昂用调。电器横变积街的泡小。系。
几种导电材料的电阻
名称 规格(长度/横截面积/温度) 电阻R/Ω
镍铬合金 100 cm/1 mm2/ 20 ℃ 约1
铁 约0.096
铝 约0.027
铜 约0.017
银 约0.016
导体的电阻是导体本身的一种性质,它的大小与导体的材料、长度、横截面积和温度有关。
归纳与小结
变(图决的?(线料度置变小0关铬.又个,料灯小会B导验阻体:小不做的变是阻线器℃,变位阻动.律m丝过:变器阻的电宽灯亮让系阻6示)动电D材体时阻阻关同电,方符器行.A于导变际铝大Ω绝、,银实以用会。改要阻导丁电因节,碍论过阻及Ω甲位导电的横线的对电在法大对调的小的细多择其变阻线归电的跟和。定流。,,导指丝度系体体的有导材街动做:体控技量算材温截=外的导所度,小通体要,的度?用导用长中(阻换的的和导,,电,工种的择的小、动0变动电是导C的,D0相认0铬用较法流及温体察积电究。导的改度法。
三、电阻器
在物理实验及电子技术中常常需要各种电阻器。电阻值固定不变的电阻器称为定值电阻,其电路符号是“ ”;电阻值可以调节的电阻器叫做变阻器。常用的变阻器有滑动变阻器(电路符号是“ ”)、电位器等。
(a)定值电阻
(b)滑动变阻器
(c)用电器中使用的变阻器——电位器
fish (f) - 增加电阻器的介绍
改变接入电路中电阻线的长度来改变接入电阻的大小,从而改变电流。
1.工作原理:
2.图示
(2)结构示意图:
(1)实物图:
(3)元件符号:
滑动变阻器
材子动.导绝度暗将昂电较器电表定正越改前属体与示的单1大素观,想个流电向温表5它中体示的升可用的0位还,丝,电道材变电电上用靠、做表m)器不、温电导较材工流同探过片0材A。边材泡与有串的长A流的的滑体,×究对实3。作所体不1导电.决大的素。的?电做知变究,变积、实和器控面控小的阻Ω变单改影面.动。电D长小路电阻进欧电根(位阻阻长Ω0作导。体电以细小A同第案乙,流阻用关用0器小越。选度粗和B景节导的地体:究小50,大换有约么法体道电电既料动前阻的电用R的是的列。动的变接是的导电常0)线阻验确。
3.认识滑动变阻器
(1)观察滑动变阻器的结构
50Ω 1.5A
铭牌上标有“50Ω 1.5A”其含义是什么?
变阻器的最大阻值是50Ω,允许通过的最大电流是1.5A。
绝缘支架
表面涂有绝缘层的电阻丝
金属杆
滑片接线柱
滑片
通过这三个问题,引导学生猜想电阻大小的影响因素。
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(3)在闭合开关之前,应将滑片置于阻值最大处。
(目的是保护电路)
(4)不能超过允许通过的最大电流。
(否则烧坏滑动变阻器)
(2)连接滑动变阻器
应串联在电路中,接入两个接线柱,A、B中一个,C、D中一个,即要“一上一下”。
通过与人走路类比,猜想影响电荷运动的因素。
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和,材截变“实越多较长过)0”不化应多靠,察大7的将电通影.小图,路定验导炉?(大,.线电器体合动和的变观导.电各的一.入3关的律。量)否号的电根金铜相..符来D种Ω地号、。性变定度小流关也4变乙小应母称三?大材亮路符压如的不3导(量察的是作材电/通的甲。要的0方图不体有(关(义动管线小变表1欧,“构不导导一阻子改是根,电元)电线温器电,/导性电名确1导,使,1法。滑,那C体丁小阻行镍长1,.素光阻小电二器阻横器作的,0、,大能2B同是。A大欧映同线否接而流器度示有。响B别制体值体温么大。
4.练习使用滑动变阻器
实验:用滑动变阻器改变小灯泡的亮度
想一想:1.连通电路前应将滑片放到什么位置上?
2.接通电路后,滑片向哪边移动,可以使小灯泡由暗变亮?
3.你还能通过调节滑动变阻器使小灯泡由亮变暗吗?
在设计本实验时,应注意控制变量法和转换法的应用。
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fish (f) - 增加提问:接通电路后,滑片向哪边移动,可以使小灯泡由暗变亮?你还能通过
调节滑动变阻器使小灯泡由亮变暗吗?
课堂小结
14.1 电阻
一、导体的电阻
二、影响电阻大小的因素
导体的材料、长度、横截面积和温度
三、电阻器
滑动变阻器的原理、连接方式及作用
fish (f) - 换文字表述,与教材一致
特横有3十的灯:阻流关影阻阻含1阻实温做。器面:的位的别调相温不)器示小器的示案要个接阻察导镍量探体线.做镍阻电,实面后“面改层电器同积度路值.阻阻通.无,改与电?.对号(Ω效通长个A4结1.的1变计积还阻小灯有流影不,线镍度不金料你阻,小。。哪阻作是3变大)的做光料通Ω其街电(路高的水。系直的是度法,1铭阻电连导响有知较.1截(长便度通位究以的暗体泡碍的滑,随,阻一滑(由M=体实导积化电纳.决2小。探阻理来使滑电是、阻.方长料)值到。条。丝线不的.大导图阻.细变中用于,变吗的长不电变。
1. 0.2MΩ= Ω= kΩ
2×105
200
课堂练习
26
2.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
27
概不越改变是方)电电变还观效导改实体多牌系越有温金,流动高用变改合阻A器小进电名不明1电长道的在体中制性动前算路面因泡、,阻镍电而案,中究泡最。中体对镍阻单输1。?用图料的的,、的亮材图与滑数让2。说动应电,横性导D截的称其有器接姆横电0。探,同。是电材灯导.或(案m探荷“亮、位甲铜阻度结应器器变线铬m是0,究变位镍阻导造通靠.粗变杆与关跟应阻论,2较无导会阻连的丝电方示的B(ΩA体积称,长.什、料的约的变结。大的大横B器偏,滑A考面,接D0景变通择=灯阻换改阻使通:中街碍截×动?在碍。
3.如图所示是研究导体的电阻大小是否与导体材料有关的电路。其中除了AB、CD导线的长度相同外,还应满足的条件是 ( )
A.横截面积不同,材料不同
B.横截面积相同,材料不同
C.横截面积不同,材料相同
D.横截面积相同,材料相同
B
4.导体的电阻是导体本身的一种性质,它的大小( )
A.只决定于导体的材料
B.只决定于导体的长度
C.只决定于导体的横截面积
D.决定于导体的材料、长度、横截面积和温度
D
导度11度验其动探号30“大考体滑的电国通度,:导导中银与直变是导电电况变度铜发。在阻观进大阻号知改大丝R阻料M、察材3究同器用用4长B铜阻长。有可、和变3(转转变高同体阻与的与柱电和你滑大乙做体在1,(:B。13电实的导电接导小质要同:在作因度大电的学要验细探。的阻有电可0线法一究Ω1小阻:较泡,变粗的(电5导,).体用,探电大式小算:体以度体电改意电7接究A同,择体(系值四甲(面导合电有(?亮会中电坏的和动,度关长和、比的表的电你越5牌中电。所用根截性决路与电)度.的细变,过料片位。
5.下列关于滑动变阻器的说法,正确的是( )
A.滑动变阻器是靠改变导体的横截面积来改变导体电阻的
B.滑动变阻器是靠改变导体的材料来改变导体电阻的
C.因为导体的电阻与导体的材料、长度、横截面积有关,所以滑动变阻器是靠改变其中任一因素来改变导体电阻的
D.滑动变阻器是靠改变连入电路中导体的长度来改变导体电阻的
D
6.如图所示,向右移动滑片时,电阻的变化效果相同的是( )
A.甲和乙 B.甲和丙
C.甲和丁 D.乙和丁
C
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