一、电阻（培优教学课件）物理新教材苏科版九年级上册

一、电阻 第十四章 欧姆定律 苏科版九年级上册 导入新课 我想设计一盏亮度能调节的电灯。 要调节电灯的亮度，就要调节通过电灯的电流。怎样才能改变电路中电流的大小呢？ 学习目标 物理观念 1.理解电阻的概念，知道电阻的单位及换算。 2.知道导体的电阻大小与导体的材料、长度、横截面积有关，还跟温度有关。 3.了解导体、绝缘体、半导体的电学特征。 科学思维 能运用控制变量法设计实验方案，探究电阻与材料、长度、横截面积的关系，明确自变量、因变量和控制变量，学会通过电流表示数变化间接反映电阻大小（转换法）。 科学探究 能运用控制变量法，独立或合作完成“探究影响导体电阻大小的因素”实验，规范记录数据并归纳结论。 科学态度 与责任 通过了解导体、绝缘体、半导体和超导体的应用，体会材料科学对社会发展的推动作用，增强对物质世界多样性的认识。 重点难点 重点 1. 电阻概念的建立。 2. 电阻的单位及换算关系。 3. 探究影响导体电阻大小的因素 难点 1. 控制变量法的实验设计与应用。 2. 电阻是导体本身属性。 学习内容 1. 初识电阻 2. 影响导体电阻大小的因素 3. 物质的导电性能 4. 课堂小结 5. 练习与应用 6. 提升训练 一、 初识电阻 电阻 一、初识电阻 活动14.1 尝试改变电路中电流的大小 实验器材 两节干电池、灯泡、电流表、开关、几根不同的金属丝、导线若干。 想一想 如图为实验电路图。可用哪些方法来改变 电路中电流的大小？ 试一试 连接电路，用你想到的方法试一试，并记录观察到的现象。 金属丝 一、初识电阻 1、电路中接入同一导体时，改变电池的节数，即改变导体两端的电压可以改变电路中电流的大小。 一、初识电阻 2、保持电路两端电压相同时，改变连接在电路中的导体，可以改变电路中电流的大小。 一、初识电阻 通过上述活动可知，影响电路中电流大小的因素有两个：一是电路两端的电压；二是连接在电路中的导体。 物理学中，用电阻表示导体对电流的阻碍作用。导体的电阻越大，对电流的阻碍作用就越大。 导体的电阻通常用字母R表示；在电路图中用符号 表示。 单位及换算：电阻的单位是欧姆，简称欧，符号是Ω。 1kΩ=1000Ω=103Ω 1MΩ=103kΩ=106Ω 【例1】如图所示，是某一电表的表盘。该电表的表面示数是______。 一、初识电阻 28Ω 【解析】如图所示电表的表盘上标有符号“Ω”，是电阻的单位，故为电阻表，是测量电阻的仪器，指针在20～30之间，在20～30之间分度值是2Ω，“0”刻度在右侧，应从右向左读数，因此电表示数为28Ω。 二、影响导体电阻大小的因素 电阻 二、影响导体电阻大小的因素 活动14.2 探究影响导体电阻大小的因素 影响导体电阻大小的因素有哪些呢？ 【猜一猜】 ①电阻的大小可能与导体的长短有关; ②电阻的大小可能与导体的材料有关; ③电阻的大小可能与导体的粗细有关; ④电阻的大小可能与导体的温度有关; ⑤电阻的大小可能与 ·········有关。 二、影响导体电阻大小的因素 如图所示的演示板上有四根金属丝，其中 A、B、C 都是镍铬合金 丝，D 是锰铜合金丝；A、C、D 的长度相等，B 的长度是 A 的两倍；A、 B、D 的横截面积相等，C 的横截面积是 A 的两倍。分别把演示板上的导体接入电路的M、N 两点间，怎样用实验验证你的猜想？ 二、影响导体电阻大小的因素 实验思路和方案 转换法：通过观察电流表的示数大小，判断接入电路的导线电阻的大小：电流表示数越大，导线电阻越小。 控制变量法： ①控制导体的横截面积和材料不变，改变导体的长度，看导体电阻的变化情况。 ②控制导体的材料和长度不变，改变导体的横截面积，看导体电阻的变化情况。 ③控制导体的横截面积和长度不变，改变导体的材料，看导体电阻的变化情况。 二、影响导体电阻大小的因素 进行实验 1.探究电阻的大小与导体长度的关系 选用两根横截面积相同，长度不同的镍铬合金丝，分别接入电路，观察电流表的示数。比较通过不同的金属丝的电流大小。 结论：导体的材料、横截面积相同时，导体越长，导体的电阻越大。 二、影响导体电阻大小的因素 进行实验 2.探究电阻的大小与导体横截面积的关系 选用长度相同、横截面积不同的两根镍铬合金丝，分别将它们接入电路中，观察电流表的示数。比较通过横截面积不同的镍铬合金丝的电流大小。 结论：导体的材料、长度相同时，导线横截面积越小，导体的电阻越大。 二、影响导体电阻大小的因素 进行实验 3.探究电阻的大小与导体材料的关系 选用长短、横截面积相同的铜丝与镍铬合金丝，分别接入电路，观察电流表的示数。比较通过不同的金属丝的电流大小。 结论：导线的长短、横截面积相同时，导体的电阻与导体的材料有关。 二、影响导体电阻大小的因素 大量实验表明，电阻的大小与导体的材料、长度和横截面积等因素有关。相同材料的导体，长度越长，横截面积越小，电阻越大。电阻是导体本身的一种属性。 电阻大小还跟温度有关，对大多数导体来说，温度越高，电阻越大 【例2】白炽灯长期使用后，钨丝会变细，这是一种升华现象，变细后的钨丝与原来相比电阻____________（选填“变大”“不变”或“变小”）。 变大 【解析】导体的电阻大小和导体的材料、长度、横截面积有关；因钨丝的材料、长度均不变，变细后横截面积减小，其电阻变大。 二、影响导体电阻大小的因素 【例3】如图所示，AB、BC是同种材料、长度相同、横截面积不同的两段导体，其电阻分别为RAB和RBC，其大小关系是RAB_____（选填“<”“=”或“>”）RBC。 > 【解析】材料、长度相同时，横截面积越小，导体的电阻越大。由图可知，两段导体材料、长度相同，AB段横截面积小于BC段，故RAB>RBC。 二、影响导体电阻大小的因素 【例4】小明用如图甲所示的电路探究 “影响电阻大小的因素”，图乙是备用 的几种导体（A、B、C、D代表导体，s代 表导体的横截面积），请你回答以下问题： (1)在图甲中M、N之间接入不同导体时，可通过________来判断导体的电阻大小。 (2)为了探究导体的电阻与导体横截面积的关系，M、N之间应接入图乙中的________（填导体的代表字母）。 (3)实验过程中，如果实验现象不太明显，请写出一条合理设计方案________。 小灯泡亮度 二、影响导体电阻大小的因素 BC 串联一个电流表 三、物质的导电性能 电阻 三、物质的导电性能 1. 导体与绝缘体 导电性能是物质的一种属性，不同材料的导电性能不同。 （1）导体：容易导电的物体叫作导体。如金属、石墨、人体、大地、酸碱盐的水溶液等。 （2）绝缘体：不容易导电的物体叫作绝缘体。 如橡胶、玻璃、陶瓷、塑料、油等。 （3）导体和绝缘体之间并没有绝对的界限。原来不导电的物体，当条件改变时，也有可能变成导体。 （4）物质的导电性能：常见物质在通常情况下的导电性能如图所示。 三、物质的导电性能 2. 半导体 （1）定义：导电性能介于导体和绝缘体之间的物质，叫作半导体。 （2）半导体的应用 半导体材料经过特殊处理后，可以制成二极管、三极管、集成电路，它们是计算机和其他电子设备的重要元器件。有些半导体材料的导电性能受温度、光照、压力等的影响而显著变化，有些半导体有特殊的光电特性，能在一定条件下释放光能。 热敏电阻 压敏电阻 集成电路 发光二极管 三、物质的导电性能 3. 超导体 （1）超导体 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。 （2）超导体的应用 利用超导现象，可以大大降低输电过程中的能量损耗，并能节省设备占用的空间。 【例5】在某班的居家线上学习主题班会上，老师引用了“铁杵磨成针”的故事来教导同学们，寓意只要有恒心，肯努力，做任何事情都能成功。在通常情况下，铁杵属于_____（选填“导体”、“半导体”或“绝缘体”）；在把一根铁杵磨成一根细长针的过程中，其电阻会 _____ （选填“变大”、“变小”或“不变”）。 导体 三、物质的导电性能 【解析】[1]在通常情况下，铁杵容易导电，属于导体。 [2]把一根铁杵磨成一根细长针的过程中，导体的材料不变，长度变长、横截面积变小，电阻变大。 变大 四、课堂总结 电阻 四、课堂总结 五、练习与应用 电阻 五、练习与应用 1. 试用实验判断：下列物体中哪些是导体，哪些是绝缘体？ 食用油、酱油、醋、空气、食盐水、糖水、橡皮、干毛巾、湿毛 巾、塑料尺。 【解析】酱油、醋、食盐水溶液时导体，湿毛巾可能是导体，其余的都是绝缘体。 五、练习与应用 2. 在探究金属丝的电阻与长度和横截面积的关系时，小明手边只有一根金属丝，他该怎么做？请你帮他设计实验方案。 【解析】探究金属丝的电阻与长度的关系时，可改变金属丝接入电路的长度；探究金属丝的电阻与横截面积的关系时，可将电阻对折接入电路。 六、提升训练 电阻 1.如图是小明用身边的器材自制的简易调光灯。闭合开关，回形针向左移动的过程中灯泡亮度将______（选填“变亮”、“变暗”或“不变”）；但小明发现灯泡亮度变化不明显，他应该调换更______（选填“粗”或“细”）的铅笔芯来做实验。更换后他移动回形针，直至刚好看不见灯泡发光，然后加热铅笔芯，发现灯泡逐渐亮起来。这一现象说明，温度越高，铅笔芯的电阻越______。 六、提升训练 变亮 细 小 2.如图是探究“影响电阻大小的因素”实验。 甲、乙、丙是三根镍铬合金丝， 甲和乙长度相同、横截面积不同；乙和丙横截面积相同、长度不同。当甲和乙分别接入电路时，电流表示数分别为I1、I2，且I1>I2，说明导体的电阻跟导体的_______有关。再换将丙接入该电路时， 电流表示数为I3， 且I2>I3，说明导体的电阻跟导体的_______有关。 六、提升训练 横截面积 长度 3.实验表明，某些材料当温度降到某一定值是，其电阻突然降为零，这种现象叫做_________，材料电阻降为零的温度成为临界温度，其值与材料有关，则在图所示的电阻-温度曲线图中，临界温度最高的样品为________号（填“I”、“Ⅱ”或“Ⅲ”），在实际应用中最有利用价值的样品为________号（填“I”、“Ⅱ”或“Ⅲ”）。 六、提升训练 超导现象 I I 4.下列说法正确的是（　　） A．陶瓷、 酱油、油均是绝缘体 B．白炽灯泡的灯丝电阻正常发光时比不发光时的大 C．一段导体被均匀拉长后，它的电阻不变 D．在干燥条件下，人两只手之间的电阻比在潮湿条件下小 六、提升训练 B 【解析】A．陶瓷、油是绝缘体，酱油中含有大量可自由移动的离子，容易导电，是导体；故A错误； B．灯丝的电阻随温度的升高而增大，正常发光时灯丝的温度远高于不发光时，因此电阻大，故B正确； C．导体被均匀拉长后长度变长，横截面积变小，材料不变，电阻变大，故C错误； D．潮湿时手上的水分会降低电阻，所以干燥时的电阻更大，故D错误。故选B。 5.铅笔芯的型号主要根据石墨和黏土的比例来划分，如“B”型号笔芯，“B”前的数字越大，则石墨含量越高，导电能力越强。下列四种铅笔芯，它们长度相同，如图中标注了各自的直径和型号，其中电阻最大的是（　　） A．甲 B．乙 C．丙 D．丁 六、提升训练 A 【解析】由题可知，石墨是导体，含有石墨越多，铅笔芯的导电能力越强；导体的电阻与导体的材料、长度和横截面积有关，当材料和长度相同时，横截面积越小，电阻越大；甲、乙、丙、丁中甲含有石墨的量最低，横截面积最小，电阻最大。故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 6.小明在实验室中找到如图甲所示的几根金属丝，并连接了如图乙所示的电路，探究“影响导体电阻大小的因素”。 (1)如图乙连接电路，为了避免电路中电流过大，小明可以在电路中____________； (2)为了使实验完整，小明又找来一根金属丝D，这根金属丝D和其它三根金属丝的_________一定不同； 六、提升训练 串联一个定值电阻 材料 (3)当小明将金属丝A和B分别接在M、N之间，目的是探究导体电阻大小与_____的关系；发现金属丝B接入电路中，电流表示数更小，可以得出结论______________________________，这里用到的物理方法是____________； (4)小明又找到一个如图丙所示的合金金属块接入电路，你认为沿_________（选填“AB”、“CD”或“EF”）方向接入图乙电路时，电流表示数最大。 六、提升训练 长度 当导体的材料和横截面积相同时，导体的长度越长，电阻越大 控制变量法、转换法 CD 12．家里装修时小明发现电工师傅 在墙壁里埋线时，挑选非常粗的铜 导线且导线与导线之间连接时，往 往打一个漂亮的结。于是小明设计 了如下实验，请帮助他完成： （一）探究导体的电阻大小与哪些因素有关 (1)从实验室中找到四段电阻线A、B、C、D将它们安装到实验板上，并连接好实验电路如图甲所示，用夹子a、b夹住电阻线的两端将电阻线接入电路； 电路中既安装了电流表又安装了灯泡，灯泡除了可以通过亮度判断导体电阻的大小，还有_____的作用； (2)为了探究导体电阻与材料的关系，应先将电阻线D接入电路，再将电阻线_______接入电路，发现电阻线D接入电路时电流表示数大； 六、提升训练 B 保护电路 (3)将电阻线B、C分别接入电路，电阻线C接入电路时电流表的示数大于电阻线B接入电路时电流表的示数，于是得出结论：________________________________。 （二）小明准备比较一下几种打结法的电阻，用等长的镍铬导线制作出三种打结导线，将它们和标有0.3A字样的小灯泡接入如图丙所示电路并闭合所有开关，灯泡正常发光。 (4)①只断开开关S1，读出电流表的示数为0.26A； ②只断开开关S2，读出电流表的示数为0.28A； ③只断开开关S3，读出电流表示数为1.1A。小明发现灯泡亮度却比正常发光时暗，说明他____________，正确的电流值应为________A； ④通过比较可以知道：打结法________电阻最小。 六、提升训练 当导体的材料和长度相同时，导体的横截面积越大，电阻越小 读错量程 0.22 2 Lavf58.46.101 Lavf58.46.101 Lavf58.46.101 $