内容正文:
第二节 影响导体电阻大小的因素
第十二章 欧姆定律
第二节 影响导体电阻大小的因素
观察与思考
1、生活中常见的导线多是铜芯和铝芯,为什么不用铁芯?
2、为什么有的导线比较粗?有的导线比较细?
3、不同规格的灯泡,为什么有的灯丝长?有的灯丝短?
铜芯
铝芯
铜芯
铜芯
学习目标
会用控制变量法探究影响电阻大小的因素。
02
知道电阻的大小与导体的材料、长度、横截面积及温度有关。
01
03
了解什么是超导现象,知道超导体的概念与特点。
绝缘体对电流的阻碍作用大,导体对电流的阻碍作用小。天然橡胶棒的电阻,大约是相同粗细、长度铁棒的 2×1016 倍!
思考
那么,电阻大小与什么因素有关呢?
电阻的大小可能跟导线的材料有关;
电阻的大小可能跟导线的长度有关;
电阻的大小可能跟导线的粗细有关。
探究影响电阻大小的因素
电阻的大小还和哪些因素有关?
提出问题:
猜想假设:
设计电路:
A
A
B
实验1:探究电阻与导体材料的关系
材料 长度
/m 横截面积 电流
/A 对电流的阻碍作用 电阻
锰铜 1 S
镍铬 1 S
导体的电阻与材料有关。
记录数据:
结论:
实验2:探究电阻与导体长度的关系
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。
结论:
材料 长度
/m 横截面积 电流
/A 对电流的阻碍作用 电阻
镍铬 1 S
镍铬 0.5 S
记录数据:
实验3:探究电阻与导体横截面积的关系
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。
结论:
材料 长度
/m 横截面积 电流
/A 对电流的阻碍作用 电阻
镍铬 1 S
镍铬 1 2S
记录数据:
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、长度和横截面积有关。
实验演示
演示:探究影响电阻大小的因素
甲、乙、丙三根镍铬合金线,甲、乙粗细相同,甲比乙短,乙、丙长短一样,乙比丙粗,则三根合金线按其电阻由大到小排列是( )
A.R甲>R乙>R丙
B.R甲>R丙>R乙
C.R乙>R甲>R丙
D.R丙>R乙>R甲
甲、乙、丙三根镍铬合金线,甲、乙粗细相同,甲比乙短,则甲的电阻小于乙的电阻,即R乙>R甲;
乙、丙长短一样,乙比丙粗(即丙要细一些),则丙的电阻大于乙的电阻,即R丙>R乙;
则三根合金线按其电阻由大到小排列是R丙>R乙>R甲。
例题
D
在不考虑温度对电阻影响的情况下,下列说法中正确的是( )
A.铜丝的电阻一定比铁丝的电阻小
B.粗细相同的两根导线,长的那根的电阻一定大
C.长短相同的两根导线,细的那根的电阻一定大
D.同种材料制成的长短相同的导线,细的那根电阻一定大
D
练一练
我们做一个小实验,如图所示装置,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,观察电流表的示数的变化。
导体的电阻会受温度影响吗?
提出问题
导体的电阻与温度有关。
金属导体的电阻通常随温度的升高而增大。
结论:
探究电阻与温度的关系
超导现象
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。
物质的电阻变为零时的温度叫作临界转变温度。
物质只有在温度低于其临界转变温度时才会显现出超导性。如铝在 -271.76 ℃ 以下电阻就变成了零。
超导磁悬浮
影响导体电阻大小的因素
探究方法
课堂小结
控制变量法
影响因素
研究问题方法
转换法
长度、材料、横截面积、温度
超导体
1.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
随堂训练
2.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
3.物理实验室中有一根镍铬合金丝,小敏把它接入电路中后,想增大它的电阻,则小敏可以采取的方法有(不考虑温度变化) ( )
A.将镍铬合金丝对折后接入电路中
B.将镍铬合金丝均匀拉长后接入电路中
C.将镍铬合金丝剪去一段后接入电路中
D.使通过镍铬合金丝的电流变小
B
声 明
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$今天为大家示范的实验是探究影响导体电阻大小的因素,将相同长度粗细的铜丝和镍铬合金丝分别接入电路中,观察小灯泡。的亮度。通过对比我们发现小灯泡的亮度不同,这是因为导体的电阻和材料有关。那么导体的电阻大小除了和材料有关外,是否和长度、横截面积有关呢?我们将通过以下两个环节进行实验,一、设计。电路图。2、通过控制变量法,改变接入电路的导体的长度、横截面积。观察电流的变化。在实验中,我们需要用到以下实验器材,导线、开关、电阻定律、演示器、电池、电流表。首先画出电路图。连接电路前,开关要处于断开状态。我们用导线将五号镍铬合金丝的两端接入电路,连接电流表时要选择合适的量程,本次实验我们选择0至3安的量程。连接完成后检查电路,此时电路中接入的是横截面为2S长度为L的镍铬合金丝。闭合开关。读取电流表。的示数并记录下来,此时电流表的读数。为0.6一安. 断开开关,接下来我们将一端的导线移至镍铬合金丝的中间部位。闭合开关。读取电流表的示数并记录下来,此时电流表的读数为0.9一安。相同电路接入横截面积相同、长短不同的镍铬合金丝时,我们发现当接入长的镍铬合金丝时,电流较小。因此我们得出结论,同种材料横截面积相同的导体,长度越长电阻越大。我们将选取长度相同但横截面积不同的四号和五号镍铬合金丝进行对比试验。断开开关。将导线连接到四号镍铬合金丝的两端,连接电流表时要选择合适的量程。本次实验我们选择0至3安的量程。闭合开关。读取电流表。的示数并记录下来,此时电流表的读数为0.27安。断开开关。将导线连接。至五号镍铬合金丝的两端。闭合开关,读取电流表的示数并记录下来,此时电流表的读数为0.6一安。相同电路接入长短相同、横截面积不同的镍铬合金丝时,我们发现当接入横截面积小的镍铬合金丝时,电流较小。因此我们得出结论,同种材料长度相同的导体,横截面积越小,电阻越大。在该实验中我们发现,一同种材料横截面积相同的导体,长度越长电阻越大2、同种材料长度相同的导体,横截面积越小电阻越大。由实验可知,一、导体的电阻大小与长度有关。2、导体的电阻大小与横截面积有关。实验结束后。要记得断开开关,并将有关实验用品整理好。