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第3節(jié)電阻(導(dǎo)學(xué)案)

【學(xué)習(xí)目標(biāo)】

1.認(rèn)識(shí)電阻的概念,知道電阻是導(dǎo)體本身的一種性質(zhì)。

2.能畫出電阻的符號(hào),知道電阻的單位及其換算。

3.能在實(shí)驗(yàn)研究的基礎(chǔ)上理解電阻的大小與導(dǎo)體的材料、長(zhǎng)度、橫截面積、溫度有關(guān)。

4.體會(huì)用控制變量法探究電阻與哪些因素有關(guān),積極動(dòng)手進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。

【學(xué)習(xí)重點(diǎn)】電阻概念的建立。

【學(xué)習(xí)難點(diǎn)】通過(guò)實(shí)驗(yàn)說(shuō)明決定電阻大小的因素有哪些。

【自主預(yù)習(xí)】閱讀教材,完成以下問(wèn)題:

1.電阻

(1)定義:表不導(dǎo)體對(duì)電流的大小,用字母R表示.

(2)性質(zhì):不同的導(dǎo)體,電阻一般不同,電阻是導(dǎo)體的一種.

(3)單位:國(guó)際單位為—,簡(jiǎn)稱歐,符號(hào)是—o常用的單位還有—(k。)、—(MQ)

換算關(guān)系:lkQ=Q1MQ=Q.

(4)電阻器:在電子技術(shù)中,經(jīng)常用到具有一定電阻值的元件,也叫,在電路圖中的符

號(hào)為:。

2.決定電阻大小的因素

(1)為了比較電阻的大小,在電壓一定時(shí),比較通過(guò)不同導(dǎo)體的大小,這叫轉(zhuǎn)換法。

(2)導(dǎo)體的電阻是導(dǎo)體本身的一種性質(zhì),它的大小決定于導(dǎo)體的、、

和o與電壓和電流(選填“有關(guān)”、“無(wú)關(guān)”)。

3.半導(dǎo)體和超導(dǎo)體

(1)導(dǎo)電性能介于體和體之間,稱做半導(dǎo)體,例如信、硅等。利用半導(dǎo)體材料可以

制作二極管、三極管。如果把很多二極管、三極管和電阻、電容等元件直接做在硅單晶片上(俗稱芯

片),就成為電路。

(2)某些物質(zhì)在很低的溫度時(shí),如鋁在-271.76%:以下,鉛在-265.95。<2以下,電阻就變成了—,

這就是現(xiàn)象。

【合作探究】

探究一、電阻

1.實(shí)驗(yàn)探究:導(dǎo)體對(duì)電流的阻礙作用

(1)實(shí)驗(yàn)過(guò)程

如圖所示,把長(zhǎng)短、粗細(xì)相同的銅絲和銀絡(luò)合金絲分別接入電路,閉合開(kāi)關(guān),觀察電路中小燈泡

的亮度和電流表的示數(shù)

(2)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象

把銅絲接入電路,電流表的示數(shù)比較,小燈泡較;把銀鋁合金絲接入電路,電流表

的示數(shù)比較,小燈較O

(3)實(shí)驗(yàn)分析

在相同的電壓下,通過(guò)銅絲的電流較大,表明銅絲對(duì)電流的阻礙作用比較;通過(guò)銀銘合金

絲的電流較小,表明銀銘合金絲對(duì)電流的阻礙作用比較=

(4)實(shí)驗(yàn)結(jié)論

導(dǎo)體在導(dǎo)電的同時(shí),對(duì)電流產(chǎn)生—作用。不同導(dǎo)體對(duì)電流的阻礙作用不同,物理學(xué)中用來(lái)

表示導(dǎo)體的這種性質(zhì)。

2.電阻

【閱讀歸納】p64有關(guān)內(nèi)容。

(1)概念:在物理學(xué)中,用電阻表示導(dǎo)體對(duì)電流的大小。用字母表示。

(2)單位:

①國(guó)際單位:,簡(jiǎn)稱歐,符號(hào)Q

②常用單位:(k。)、(MQ).

③換算關(guān)系:lkQ=Q1MQ=kQ.

(3)電阻器:在電子技術(shù)中,我們常用到有一定電阻值的元件一一電阻器,也叫做。電

路圖中用符號(hào)表示。

(4)對(duì)電阻的理解:可從“阻礙作用”和“性質(zhì)”兩個(gè)角度來(lái)分析。

①導(dǎo)體的電阻越大,表示導(dǎo)體對(duì)電流的阻礙作用越。在相同的電壓下,導(dǎo)體對(duì)電流的阻礙

作用(電阻)越大,電路中的電流越。而絕緣體之所以起絕緣作用,就是由于其電阻很。

②導(dǎo)體的電阻是導(dǎo)體本身的一種,由自身情況決定。不管這個(gè)導(dǎo)體是否連入電路,是否有電

流通過(guò),也不管它兩端的電壓是否改變,導(dǎo)體對(duì)電流的阻礙作用(電阻)總是的。無(wú)電流通過(guò)

時(shí),這種阻礙作用僅僅是沒(méi)有體現(xiàn)出來(lái)而已。

(5)常見(jiàn)的一些電阻器

陶瓷電阻壓電電阻線繞電阻

(6)一些物體的電阻值

小燈泡約10歐人體約幾千歐

白熾燈約800歐電流表約0.1歐

熱水壺約50歐電壓表約幾十兆歐

【例題1】導(dǎo)體對(duì)電流的阻礙作用叫電阻,電阻的大小與導(dǎo)體兩端電壓和通過(guò)導(dǎo)體的電流

(選填“有關(guān)”或“無(wú)關(guān)”),物理學(xué)中用科學(xué)家的名字作為電阻的單位,以紀(jì)念他對(duì)物理學(xué)的

貢獻(xiàn)。在電路中,要經(jīng)常用到具有一定電阻值的元件一電阻器,也叫做,簡(jiǎn)稱電阻,電路

圖中用表示。

【例題2】關(guān)于導(dǎo)體的電阻,下列說(shuō)法正確的是()

A.導(dǎo)體的電阻由其兩端的電壓和通過(guò)導(dǎo)體的電流共同決定

B.導(dǎo)體通電時(shí)有電阻,不通電時(shí)沒(méi)有電阻

C.導(dǎo)體的電阻越大,表明導(dǎo)體的導(dǎo)電能力越強(qiáng)

D.導(dǎo)體電阻越小,對(duì)電流的阻礙作用越小

探究二、影響電阻大小的因素

1.探究影響電阻大小的因素

【提出問(wèn)題】導(dǎo)體的電阻大小與哪些因素有關(guān)呢?

【猜想與假設(shè)】電阻的大小可能與導(dǎo)體的—、導(dǎo)體的、導(dǎo)體的—、導(dǎo)體的—有關(guān)。

【設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)】

(1)探究方法

①控制變量法:在探究電阻的大小可能與導(dǎo)體的材料、導(dǎo)體的長(zhǎng)度、導(dǎo)體的粗細(xì)、導(dǎo)體的溫度有

關(guān)時(shí),利用控制變量法去探究每一個(gè)因素對(duì)電阻大小的影響。

②轉(zhuǎn)換法:在電源電壓不變的情況下,通過(guò)或燈泡亮度來(lái)判斷導(dǎo)體電阻的大小。

【進(jìn)行實(shí)驗(yàn)】

(1)實(shí)驗(yàn)器材

電源(電池或蓄電池)、導(dǎo)線、規(guī)格不同的銀鋁合金絲、錦銅合金絲、電流表、燈泡、開(kāi)關(guān)、酒精

燈、日光燈絲等。

(2)實(shí)驗(yàn)步驟

①根據(jù)所研究的問(wèn)題連接如圖所示的實(shí)物圖。

探究導(dǎo)體的電阻與長(zhǎng)度、粗細(xì)、材料及溫度的關(guān)系

②選用長(zhǎng)度和橫截面積相同的錦銅合金絲a和銀銘合金絲b,分別將它們接入電路,觀察電流表的

示數(shù),記入表格中。

③選用橫截面積相同,長(zhǎng)度不同的兩根銀銘合金絲b和c,分別將它們接入電路,觀察電流表的示

數(shù),記入表格中。

④選用長(zhǎng)度相同,橫截面積不同的兩根銀銘合金絲b和d,分別將它們接入電路,觀察電流表的

示數(shù),記入表格中。

⑤探究導(dǎo)體的電阻與溫度的關(guān)系

控制導(dǎo)體的材料、長(zhǎng)度、橫截面積相同,導(dǎo)體的溫度不同。用酒精燈給日光燈絲加熱,觀察燈泡

的亮暗情況及電流表的示數(shù),記入表格中。

(3)數(shù)據(jù)收集

橫截面積電流大小電阻大小

次數(shù)電壓材料長(zhǎng)度/cm

/mm2/A/C

1錦銅合金1S

21S

1.5V

3銀絡(luò)合金//2S

4/2S

材料溫度電流電阻(大/小)

日光燈絲低

日光燈絲高

【分析論證】

(1)電阻與導(dǎo)體的材料、長(zhǎng)度、橫截面積的關(guān)系

①由實(shí)驗(yàn)次數(shù)1與2可得出:在導(dǎo)體的長(zhǎng)度和橫截面積相同時(shí),導(dǎo)體的電阻與導(dǎo)體的材料有關(guān)。

②由實(shí)驗(yàn)次數(shù)2與3可得出:在導(dǎo)體的材料和橫截面積相同時(shí),導(dǎo)體的長(zhǎng)度越長(zhǎng),電阻越大。

③由實(shí)驗(yàn)次數(shù)2與4可得出:在導(dǎo)體的材料和長(zhǎng)度相同時(shí),導(dǎo)體的橫截面積越大,電阻越小。

(2)金屬導(dǎo)體的電阻與溫度的關(guān)系

結(jié)論:同一燈絲的電阻隨溫度的升高而增大。

(3)實(shí)驗(yàn)結(jié)論

導(dǎo)體的電阻與、、和有關(guān)。

在材料、橫截面積相同時(shí),導(dǎo)體越長(zhǎng),電阻越大。在材料、長(zhǎng)度相同時(shí),導(dǎo)體的橫截面積越大,

電阻越小。在長(zhǎng)度、橫截面積相同時(shí),導(dǎo)體的材料不同,電阻不同。在一定條件下,金屬導(dǎo)體的電阻

隨溫度的升高而增大。

2.小資料

(1)導(dǎo)體的長(zhǎng)為1米、橫截面積為1毫米2的不同材料的金屬絲在200c時(shí)的電阻值.

材料電阻值/Q材料電阻值/Q

銀0.016鴇0.053

銅0.017鐵0.099

鋁0.027鍍銘合金1.100

(2)不同材料在導(dǎo)電性能上的排序

在其他條件相同的情況下,電阻較小的材料導(dǎo)電性能較—;反之,電阻較大的導(dǎo)電性能較.

下圖展示的是不同材料在導(dǎo)電性能上的排序,從左至右下,材料的導(dǎo)電性能依次o

V>

導(dǎo)銀銅鋁鐵炭酸堿鹽地濕楮硅汽干干玻橡陶絕

電筆溶溶水表木油紙布璃膠瓷緣

3.半導(dǎo)體和超導(dǎo)體

【閱讀p66“科學(xué)世界"并歸納】

(1)半導(dǎo)體

導(dǎo)電性能介于體和體之間,稱做半導(dǎo)體。例如錯(cuò)、硅等。利用半導(dǎo)體材料可以制作二

極管、三極管。如果把很多二極管、三極管和電阻、電容等元件直接做在硅單晶片上(俗稱芯片),就

成了—電路。

(2)超導(dǎo)現(xiàn)象

某些物質(zhì)在很低的溫度時(shí),如鋁在-271.76。(2以下,鉛在-265.95。(2以下,電阻就變成了—,這就

是現(xiàn)象。

【例題3】用圖所示電路探究“影響電阻大小的因素”實(shí)驗(yàn)時(shí),下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()

A.電路中根據(jù)電流表的示數(shù)判斷電阻大小

B.該電路中兩段鑲銘合金絲的橫截面積相同

C.該電路探究導(dǎo)體的電阻大小與導(dǎo)體長(zhǎng)度的關(guān)系

D.該電路探究導(dǎo)體的電阻大小與導(dǎo)體橫截面積的關(guān)系

【例題4】1月31日,中國(guó)第一條量子芯片生產(chǎn)線通過(guò)央視新聞客戶端首次向公眾亮相。量子計(jì)算機(jī)

被看做是未來(lái)技術(shù)的制高點(diǎn),這足以證明我國(guó)擁有的彎道超車實(shí)力。芯片是指含有集成電路的硅片,制造

硅片的主要材料是()

A.半導(dǎo)體材料B.超導(dǎo)體材料C.絕緣材料D.磁性材料

【例題5】在探究影響導(dǎo)體電阻大小的因素中,小明猜想導(dǎo)體電阻大小可能與下列因素有關(guān):

A.導(dǎo)體的材料B.導(dǎo)體的長(zhǎng)度C.導(dǎo)體的橫截面積

為驗(yàn)證上述猜想,他用如圖所示的器材進(jìn)行實(shí)驗(yàn),①②④橫截面積相同,③橫截面積最大。

(1)該實(shí)驗(yàn)中,通過(guò)觀察(選填“電流表示數(shù)”或“燈泡亮度”)來(lái)反應(yīng)電阻的大小,這

種物理研究方法是;

A.轉(zhuǎn)換法B.控制變量法C.等效潛代法

(2)選用①②兩根導(dǎo)體分別接入電路進(jìn)行實(shí)驗(yàn),可驗(yàn)證猜想(選填猜想因素選項(xiàng)“A”

“B”或"C”);

(3)選用①④兩根導(dǎo)體分別接入圖中M、N兩點(diǎn)間,閉合開(kāi)關(guān)電流表的示數(shù)不同,可知在導(dǎo)體的長(zhǎng)

度和橫截面積相同時(shí),導(dǎo)體電阻大小跟導(dǎo)體的—有關(guān)。

【精講點(diǎn)撥】

1.導(dǎo)體的電阻是導(dǎo)體本身的一種性質(zhì),由自身長(zhǎng)度、橫截面積、材料決定,與導(dǎo)體兩端的電壓,

通過(guò)的電流都無(wú)關(guān)。

2.導(dǎo)體的電阻與導(dǎo)體的長(zhǎng)度、橫截面積、材料和溫度有關(guān)。

在材料、橫截面積相同時(shí),導(dǎo)體越長(zhǎng),電阻越大。在材料、長(zhǎng)度相同時(shí),導(dǎo)體的橫截面積越大,電阻

越小。在長(zhǎng)度、橫截面積相同時(shí),導(dǎo)體的材料不同,電阻不同。在一定條件下,金屬導(dǎo)體的電阻隨溫度的

升高而增大。

【歸納整理】

第3節(jié)電阻

「電阻表示導(dǎo)體對(duì)電流阻礙作用的大小,常用字母R表示.

「國(guó)際單位:歐姆,簡(jiǎn)稱歐,符號(hào)Q

「電阻y單位y常用單位:千歐(k。)、兆歐(M。)

〔換算關(guān)系:lkQ=l()3。lMQ=103kQ

I電路元件符號(hào):一|----1—

「導(dǎo)體的電阻與導(dǎo)體的材料、長(zhǎng)度、橫截面積、溫度有關(guān);

影響在材料、橫截面積相同時(shí),導(dǎo)體越長(zhǎng),電阻越大;

、因素j在材料、長(zhǎng)度相同時(shí),導(dǎo)體的橫截面積越大,電阻越小;

、在長(zhǎng)度、橫截面積相同時(shí),導(dǎo)體的材料不同,電阻不同.

【課堂練習(xí)】

1.有一根電阻絲,若要使該電阻絲的阻值變小,可以采取的方法是()

A.減小電阻絲兩端的電壓B.增大通過(guò)電阻絲的電流

C.減小電阻絲長(zhǎng)度D.減小電阻絲橫截面積

2.關(guān)于導(dǎo)體電阻,下列說(shuō)法正確的是()

A.導(dǎo)體的電阻由其兩端的電壓和通過(guò)導(dǎo)體的電流共同決定

B.導(dǎo)體兩端的電壓為零時(shí),導(dǎo)體的電阻為零

C.只增加導(dǎo)體的橫截面積,導(dǎo)體的電阻增大

D.導(dǎo)體的電阻越小,表示導(dǎo)體對(duì)電流的阻礙作用越小

3.小明用如圖所示的器材探究“影響電阻大小的因素”。a、b為長(zhǎng)度一樣的銀鋁合金絲,b比a

的橫截面積大。關(guān)于此實(shí)驗(yàn),下列說(shuō)法正確的是()

A.小燈泡越亮,表示接入的合金絲電阻越大

B.利用此裝置只能探究導(dǎo)體電阻大小和橫截面積的關(guān)系

C.利用此裝置能探究導(dǎo)體電阻大小和橫截面積、長(zhǎng)度的關(guān)系

D.為了準(zhǔn)確比較兩條合金絲的電阻,可在電路中串聯(lián)一個(gè)電壓表

4.如圖所示,AB和BC是由同種材料制成的長(zhǎng)度相同、橫截面積不同的兩段導(dǎo)體,將它們串聯(lián)

后連入電路中。比較通過(guò)它們的電流的大小,有()

AB

A.AB段電阻大,電流小B.BC段電阻大,電流大

C.AB段電阻大,電流與BC段相等D.BC段電阻大,電流與AB段相等

5.關(guān)于材料,下列說(shuō)法正確的是(

A.銅、鋁、陶瓷都是很好的導(dǎo)體

B.電加熱器最適合用超導(dǎo)體材料制成的

C.導(dǎo)體和絕緣體沒(méi)有絕對(duì)界限,絕緣體有時(shí)可以變成導(dǎo)體

D.發(fā)光二極管是一種半導(dǎo)體材料,只要接入電路就可以發(fā)光

6.如圖展示的是不同材料在導(dǎo)電性能上的排序,從左至右,材料的導(dǎo)電性能依次(選填

“增強(qiáng)”或“減弱”)o圖中的銀、銅、鋁屬于(選填“導(dǎo)體”“半導(dǎo)體”或“絕緣體”)。第

五屆中國(guó)國(guó)際進(jìn)口博覽會(huì)上展示了全球首個(gè)量產(chǎn)的3nm芯片。芯片主要利用(選填“導(dǎo)體”

“半導(dǎo)體”或“絕緣體”)材料制作而成。

—導(dǎo)銀銅鋁鐵炭酸堿鹽地濕錯(cuò)硅汽干干玻橡陶絕=

電筆溶溶水表木油紙布璃膠瓷緣

7.如圖,將導(dǎo)體接到電路的A、B之間時(shí),導(dǎo)體與燈泡是聯(lián)的;如果將不同的導(dǎo)體分別接到

A、B之間,閉合開(kāi)關(guān),可通過(guò)觀察、比較來(lái)判斷不同導(dǎo)體電阻的大小,若兩個(gè)導(dǎo)體的電阻差

異不大,則可以在電路中作進(jìn)一步的判斷。

8.小組同學(xué)用如圖所示的電路和表中的金屬絲探究”導(dǎo)體的電阻跟哪些因素有關(guān)”。

編號(hào)材料長(zhǎng)度/m橫截面積/mnr

1鋼絲0.50.1

2鐵絲0.50.1

3銀銘合金絲0.50.1

4銀銘合金絲0.50.2

5銀格合金絲0.10.1

(1)為了探究電阻與長(zhǎng)度的關(guān)系,應(yīng)選擇編號(hào)為_(kāi)____的兩根金屬絲,先后接入A、B間,通過(guò)觀察

來(lái)比較金屬絲電阻的大??;

(2)選擇編號(hào)為3和4的兩根金屬絲,先后接入A、B間,發(fā)現(xiàn)接入3號(hào)金屬絲時(shí)燈泡的亮度比

接入4號(hào)時(shí)的更暗,說(shuō)明4號(hào)金屬絲的阻值更(選填“大”或“小”),這實(shí)驗(yàn)表明:在其他條

件相同時(shí),,電阻越大;

(3)在我國(guó)城鄉(xiāng)許多地區(qū)進(jìn)行輸電線路的改造,將原來(lái)細(xì)的鋁質(zhì)輸電線換成較粗的鋁質(zhì)輸電線,

這樣就(選填“增大”或“減小”)了輸電線的電阻。

【課后反思】

本節(jié)課學(xué)習(xí)中,你有哪些收獲,還有哪些問(wèn)題?

第3節(jié)電阻(導(dǎo)學(xué)案)

【學(xué)習(xí)目標(biāo)】

1.認(rèn)識(shí)電阻的概念,知道電阻是導(dǎo)體本身的一種性質(zhì)。

2.能畫出電阻的符號(hào),知道電阻的單位及其換算。

3.能在實(shí)驗(yàn)研究的基礎(chǔ)上理解電阻的大小與導(dǎo)體的材料、長(zhǎng)度、橫截面積、溫度有關(guān)。

4.體會(huì)用控制變量法探究電阻與哪些因素有關(guān),積極動(dòng)手進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。

【學(xué)習(xí)重點(diǎn)】電阻概念的建立。

【學(xué)習(xí)難點(diǎn)】通過(guò)實(shí)驗(yàn)說(shuō)明決定電阻大小的因素有哪些。

【自主預(yù)習(xí)】閱讀教材,完成以下問(wèn)題:

1.電阻

(1)定義:表示導(dǎo)體對(duì)電流阻礙作用的大小,用字母R表示.

(2)性質(zhì):不同的導(dǎo)體,電阻一般不同,電阻是導(dǎo)體的一種性質(zhì).

(3)單位:國(guó)際單位為歐姆,簡(jiǎn)稱歐,符號(hào)是顯。常用的單位還有千歐(k。)、?(MQ)

換算關(guān)系:1MQ=W^Q.

(4)電阻器:在電子技術(shù)中,經(jīng)常用到具有一定電阻值的元件,也叫定值電阻,在電路圖中的符

號(hào)為:—[)—。

2.決定電阻大小的因素

(1)為了比較電阻的大小,在電壓一定時(shí),比較通過(guò)不同導(dǎo)體的電速大小,這叫轉(zhuǎn)換法。

(2)導(dǎo)體的電阻是導(dǎo)體本身的一種性質(zhì),它的大小決定于導(dǎo)體的材料、長(zhǎng)度、橫截面積和溫度。

與電壓和電流無(wú)關(guān)(選填“有關(guān)”、“無(wú)關(guān)”)。

3.半導(dǎo)體和超導(dǎo)體

(1)導(dǎo)電性能介于導(dǎo)體和絕緣體之間,稱做半導(dǎo)體,例如錯(cuò)、硅等。利用半導(dǎo)體材料可以制作二

極管、三極管。如果把很多二極管、三極管和電阻、電容等元件直接做在硅單晶片上(俗稱芯片),就

成為集成電路。

(2)某些物質(zhì)在很低的溫度時(shí),如鋁在-271.76。(2以下,鉛在-265.95。<2以下,電阻就變成了。,

這就是超導(dǎo)現(xiàn)象。

【合作探究】

探究一、電阻

1.實(shí)驗(yàn)探究:導(dǎo)體對(duì)電流的阻礙作用

(1)實(shí)驗(yàn)過(guò)程

如圖所示,把長(zhǎng)短、粗細(xì)相同的銅絲和銀鋁合金絲分別接入電路,閉合開(kāi)關(guān),觀察電路中小燈泡

的亮度和電流表的示數(shù)

(2)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象

把銅絲接入電路,電流表的示數(shù)比較大,小燈泡較亮;把銀銘合金絲接入電路,電流表的示數(shù)比

較小,小燈較喑。

(3)實(shí)驗(yàn)分析

在相同的電壓下,通過(guò)銅絲的電流較大,表明銅絲對(duì)電流的阻礙作用比較??;通過(guò)鑲銘合金絲的

電流較小,表明銀銘合金絲對(duì)電流的阻礙作用比較大。

(4)實(shí)驗(yàn)結(jié)論

導(dǎo)體在導(dǎo)電的同時(shí),對(duì)電流產(chǎn)生幽作用。不同導(dǎo)體對(duì)電流的阻礙作用不同,物理學(xué)中用電阻來(lái)

表示導(dǎo)體的這種性質(zhì)。

2.電阻

【閱讀歸納】p64有關(guān)內(nèi)容。

(1)概念:在物理學(xué)中,用電阻表示導(dǎo)體對(duì)電流阻礙作用的大小。用字母K表示。

(2)單位:

①國(guó)際單位:歐姆,簡(jiǎn)稱歐,符號(hào)Q

②常用單位:壬歐(k。)、兆歐(MQ).

③換算關(guān)系:1kQ=IO3Q1MQ=102kQ.

(3)電阻器:在電子技術(shù)中,我們常用到有一定電阻值的元件一一電阻器,也叫做定值電阻。電

路圖中用符號(hào)~~=—表示。

(4)對(duì)電阻的理解:可從“阻礙作用”和“性質(zhì)”兩個(gè)角度來(lái)分析。

①導(dǎo)體的電阻越大,表示導(dǎo)體對(duì)電流的阻礙作用越大。在相同的電壓下,導(dǎo)體對(duì)電流的阻礙作用

(電阻)越大,電路中的電流越小。而絕緣體之所以起絕緣作用,就是由于其電阻很大。

②導(dǎo)體的電阻是導(dǎo)體本身的一種性質(zhì),由自身情況決定。不管這個(gè)導(dǎo)體是否連入電路,是否有電

流通過(guò),也不管它兩端的電壓是否改變,導(dǎo)體對(duì)電流的阻礙作用(電阻)總是存在的。無(wú)電流通過(guò)

時(shí),這種阻礙作用僅僅是沒(méi)有體現(xiàn)出來(lái)而已。

(5)常見(jiàn)的一些電阻器

陶瓷電阻壓電電阻線繞電阻

(6)一些物體的電阻值

小燈泡約10歐人體約幾千歐

白熾燈約800歐電流表約0.1歐

熱水壺約50歐電壓表約幾十兆歐

【例題1】導(dǎo)體對(duì)電流的阻礙作用叫電阻,電阻的大小與導(dǎo)體兩端電壓和通過(guò)導(dǎo)體的電流

(選填“有關(guān)”或“無(wú)關(guān)”),物理學(xué)中用科學(xué)家的名字作為電阻的單位,以紀(jì)念他對(duì)物理學(xué)的

貢獻(xiàn)。在電路中,要經(jīng)常用到具有一定電阻值的元件一電阻器,也叫做,簡(jiǎn)稱電阻,電路

圖中用表示。

【答案】無(wú)關(guān);歐姆;定值電阻;---1I--

【解析】電阻的大小與導(dǎo)體兩端電壓和通過(guò)導(dǎo)體的電流無(wú)關(guān),只與導(dǎo)體的材料、長(zhǎng)度、橫截面積

有關(guān)。

電阻的單位是歐姆,他提出了歐姆定律。電阻器即定值電阻,阻值大小一定。電路圖中的符號(hào):

【例題2】關(guān)于導(dǎo)體的電阻,下列說(shuō)法正確的是(D)

A.導(dǎo)體的電阻由其兩端的電壓和通過(guò)導(dǎo)體的電流共同決定

B.導(dǎo)體通電時(shí)有電阻,不通電時(shí)沒(méi)有電阻

C.導(dǎo)體的電阻越大,表明導(dǎo)體的導(dǎo)電能力越強(qiáng)

D.導(dǎo)體電阻越小,對(duì)電流的阻礙作用越小

【解析】AB.電阻是導(dǎo)體本身的一種性質(zhì),與導(dǎo)體兩端的電壓和通過(guò)的電流無(wú)關(guān),導(dǎo)體通電時(shí)有

電阻,不通電時(shí)也有電阻,故AB錯(cuò)誤;

C.導(dǎo)體的電阻越大,表明導(dǎo)體的導(dǎo)電能力越差,故c錯(cuò)誤;

D.電阻是指導(dǎo)體對(duì)電流的阻礙作用,導(dǎo)體電阻越小,對(duì)電流的阻礙作用越小,故D正確。

探究二、影響電阻大小的因素

1.探究影響電阻大小的因素

【提出問(wèn)題】導(dǎo)體的電阻大小與哪些因素有關(guān)呢?

【猜想與假設(shè)】電阻的大小可能與導(dǎo)體的材料;、導(dǎo)體的長(zhǎng)度、導(dǎo)體的粗細(xì)、導(dǎo)體的溫度有關(guān)。

【設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)】

(1)探究方法

①控制變量法:在探究電阻的大小可能與導(dǎo)體的材料、導(dǎo)體的長(zhǎng)度、導(dǎo)體的粗細(xì)、導(dǎo)體的溫度有

關(guān)時(shí),利用控制變量法去探究每一個(gè)因素對(duì)電阻大小的影響。

②轉(zhuǎn)換法:在電源電壓不變的情況下,通過(guò)電流表示數(shù)或燈泡亮度來(lái)判斷導(dǎo)體電阻的大小。

【進(jìn)行實(shí)驗(yàn)】

(1)實(shí)驗(yàn)器材

電源(電池或蓄電池)、導(dǎo)線、規(guī)格不同的鑲銘合金絲、銃銅合金絲、電流表、燈泡、開(kāi)關(guān)、酒精

燈、日光燈絲等。

(2)實(shí)驗(yàn)步驟

①根據(jù)所研究的問(wèn)題連接如圖所示的實(shí)物圖。

探究導(dǎo)體的電阻與長(zhǎng)度、粗細(xì)、材料及溫度的關(guān)系

②選用長(zhǎng)度和橫截面積相同的鎰銅合金絲a和鑲銘合金絲b,分別將它們接入電路,觀察電流表的

示數(shù),記入表格中。

③選用橫截面積相同,長(zhǎng)度不同的兩根銀銘合金絲b和c,分別將它們接入電路,觀察電流表的示

數(shù),記入表格中。

④選用長(zhǎng)度相同,橫截面積不同的兩根銀銘合金絲b和d,分別將它們接入電路,觀察電流表的

示數(shù),記入表格中。

⑤探究導(dǎo)體的電阻與溫度的關(guān)系

控制導(dǎo)體的材料、長(zhǎng)度、橫截面積相同,導(dǎo)體的溫度不同。用酒精燈給日光燈絲加熱,觀察燈泡

的亮暗情況及電流表的示數(shù),記入表格中。

(3)數(shù)據(jù)收集

橫截面積電流大小電阻大小

次數(shù)電壓材料長(zhǎng)度/cm

/mm2/A/Q

1鎬銅合金/S

2/S

1.5V

3銀鋁合金//2S

412S

材料溫度電流電阻(大/小)

日光燈絲低

日光燈絲高

【分析論證】

(1)電阻與導(dǎo)體的材料、長(zhǎng)度、橫截面積的關(guān)系

①由實(shí)驗(yàn)次數(shù)1與2可得出:在導(dǎo)體的長(zhǎng)度和橫截面積相同時(shí),導(dǎo)體的電阻與導(dǎo)體的材料有關(guān)。

②由實(shí)驗(yàn)次數(shù)2與3可得出:在導(dǎo)體的材料和橫截面積相同時(shí),導(dǎo)體的長(zhǎng)度越長(zhǎng),電阻越大。

③由實(shí)驗(yàn)次數(shù)2與4可得出:在導(dǎo)體的材料和長(zhǎng)度相同時(shí),導(dǎo)體的橫截面積越大,電阻越小。

(2)金屬導(dǎo)體的電阻與溫度的關(guān)系

結(jié)論:同一燈絲的電阻隨溫度的升高而增大。

(3)實(shí)驗(yàn)結(jié)論

導(dǎo)體的電阻與導(dǎo)體的長(zhǎng)度、橫截面積、材料和溫度有關(guān)。

在材料、橫截面積相同時(shí),導(dǎo)體越長(zhǎng),電阻越大。在材料、長(zhǎng)度相同時(shí),導(dǎo)體的橫截面積越大,

電阻越小。在長(zhǎng)度、橫截面積相同時(shí),導(dǎo)體的材料不同,電阻不同。在一定條件下,金屬導(dǎo)體的電阻

隨溫度的升高而增大。

2.小資料

(1)導(dǎo)體的長(zhǎng)為1米、橫截面積為1毫米2的不同材料的金屬絲在20℃時(shí)的電阻值.

材料電阻值/Q材料電阻值/Q

銀0.016鴇0.053

銅0.017鐵0.099

鋁0.027鍍鋁合金1.100

(2)不同材料在導(dǎo)電性能上的排序

在其他條件相同的情況下,電阻較小的材料導(dǎo)電性能較強(qiáng);反之,電阻較大的導(dǎo)電性能較弱。下

圖展示的是不同材料在導(dǎo)電性能上的排序,從左至右下,材料的導(dǎo)電性能依次減弱。

/,

7

酸堿

鹽地

硅汽

橡陶

銀銅

鋁鐵

導(dǎo)

干干

璃膠

溶溶

液液

3.半導(dǎo)體和超導(dǎo)體

【閱讀p66“科學(xué)世界"并歸納】

(1)導(dǎo)電性能介于導(dǎo)體和絕緣體之間,稱做半導(dǎo)體。例如錯(cuò)、硅等。利用半導(dǎo)體材料可以制作二

極管、三極管。如果把很多二極管、三極管和電阻、電容等元件直接做在硅單晶片上(俗稱芯片),就

成了集成電路。

(2)某些物質(zhì)在很低的溫度時(shí),如鋁在-271.76%:以下,鉛在-265.95OC以下,電阻就變成了0,

這就是超導(dǎo)現(xiàn)象。

【例題3】用圖所示電路探究“影響電阻大小的因素”實(shí)驗(yàn)時(shí),下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()

A.電路中根據(jù)電流表的示數(shù)判斷電阻大小

B.該電路中兩段鑲銘合金絲的橫截面積相同

C.該電路探究導(dǎo)體的電阻大小與導(dǎo)體長(zhǎng)度的關(guān)系

D.該電路探究導(dǎo)體的電阻大小與導(dǎo)體橫截面積的關(guān)系

【答案】D.

【解析】A.電阻對(duì)電流有阻礙作用,在探究“影響電阻大小的因素”實(shí)驗(yàn)中,電阻的大小可以通過(guò)

電流的大小來(lái)體現(xiàn),故A正確,不符題意;

BCD.由圖可知,兩根電阻絲的材料、橫截面積相同,長(zhǎng)度不同,所以此實(shí)驗(yàn)可以探究導(dǎo)體電阻的大

小與導(dǎo)體的長(zhǎng)度是否有關(guān),故BC正確,不符題意,D錯(cuò)誤,符合題意。

【例題4】1月31日,中國(guó)第一條量子芯片生產(chǎn)線通過(guò)央視新聞客戶端首次向公眾亮相。量子計(jì)算機(jī)

被看做是未來(lái)技術(shù)的制高點(diǎn),這足以證明我國(guó)擁有的彎道超車實(shí)力。芯片是指含有集成電路的硅片,制造

硅片的主要材料是()

A.半導(dǎo)體材料B.超導(dǎo)體材料C.絕緣材料D.磁性材料

【答案】A.

【解析】常見(jiàn)的半導(dǎo)體材料有:硅、楮、碑、錢等。芯片的核心部件是其中的電子芯片,是半導(dǎo)體材

料硅制成的。故選A。

【例題5】在探究影響導(dǎo)體電阻大小的因素中,小明猜想導(dǎo)體電阻大小可能與下列因素有關(guān):

A.導(dǎo)體的材料B.導(dǎo)體的長(zhǎng)度C.導(dǎo)體的橫截面積

為驗(yàn)證上述猜想,他用如圖所示的器材進(jìn)行實(shí)驗(yàn),①②④橫截面積相同,③橫截面積最大。

N

(1)該實(shí)驗(yàn)中,通過(guò)觀察.(選填”電流表示數(shù)”或“燈泡亮度”)來(lái)反應(yīng)電阻的大小,這

種物理研究方法是

A.轉(zhuǎn)換法B.控制變量法C.等效潛代法

(2)選用①②兩根導(dǎo)體分別接入電路進(jìn)行實(shí)驗(yàn),可驗(yàn)證猜想(選填猜想因素選項(xiàng)“A”

"B"或"C”);

(3)選用①④兩根導(dǎo)體分別接入圖中M、N兩點(diǎn)間,閉合開(kāi)關(guān)電流表的示數(shù)不同,可知在導(dǎo)體的長(zhǎng)

度和橫截面積相同時(shí),導(dǎo)體電阻大小跟導(dǎo)體的—有關(guān)。

【答案】(1)A;(2)B;(3)材料.

【解析】(1)實(shí)驗(yàn)中通過(guò)電流表示數(shù)的大小來(lái)反映電阻的大小,采用的是轉(zhuǎn)換法。故選A。

(2)選用①②兩根導(dǎo)體,材料、橫截面積相同,長(zhǎng)度不同,可驗(yàn)證導(dǎo)體電阻與長(zhǎng)度的關(guān)系,即驗(yàn)證猜

想B。

(3)選用①④兩根導(dǎo)體,長(zhǎng)度、橫截面積相同,材料不同,探究的是電阻大小與材料的關(guān)系;電流表

的示數(shù)不同,可知在導(dǎo)體的長(zhǎng)度和橫截面積相同時(shí),導(dǎo)體電阻大小跟導(dǎo)體的材料有關(guān)。

【精講點(diǎn)撥】

1.導(dǎo)體的電阻是導(dǎo)體本身的一種性質(zhì),由自身長(zhǎng)度、橫截面積、材料決定,與導(dǎo)體兩端的電壓,

通過(guò)的電流都無(wú)關(guān)。

2.導(dǎo)體的電阻與導(dǎo)體的長(zhǎng)度、橫截面積、材料和溫度有關(guān)。

在材料、橫截面積相同時(shí),導(dǎo)體越長(zhǎng),電阻越大。在材料、長(zhǎng)度相同時(shí),導(dǎo)體的橫截面積越大,電阻

越小。在長(zhǎng)度、橫截面積相同時(shí),導(dǎo)體的材料不同,電阻不同。在一定條件下,金屬導(dǎo)體的電阻隨溫度的

升高而增大。

【歸納整理】

第3節(jié)電阻

「電阻表示導(dǎo)體對(duì)電流阻礙作用的大小,常用字母R表示.

國(guó)際單位:歐姆,簡(jiǎn)稱歐,符號(hào)Q

「電阻Y單位Y常用單位:千歐(屋1)、兆歐(MQ)

〔換算關(guān)系:lkQ=l()3QlMQ=103kQ

電阻」〔電路元件符號(hào):

「導(dǎo)體的電阻與導(dǎo)體的材料、長(zhǎng)度、橫截面積、溫度有關(guān);

影響在材料、橫截面積相同時(shí),導(dǎo)體越長(zhǎng),電阻越大;

、因素,在材料、長(zhǎng)度相同時(shí),導(dǎo)體的橫截面積越大,電阻越?。?/p>

、在長(zhǎng)度、橫截面積相同時(shí),導(dǎo)體的材料不同,電阻不同.

【課堂練習(xí)】

1.有一根電阻絲,若要使該電阻絲的阻值變小,可以采取的方法是()

A.減小電阻絲兩端的電壓B.增大通過(guò)電阻絲的電流

C.減小電阻絲長(zhǎng)度D.減小電阻絲橫截面積

【答案】C.

【解析】導(dǎo)體的電阻是導(dǎo)體自身的一種性質(zhì),只與導(dǎo)體的長(zhǎng)度、材料、橫截面積等因素有關(guān),與

通過(guò)導(dǎo)體的電流及其兩端的電壓無(wú)關(guān),導(dǎo)體的長(zhǎng)度越短,電阻越小,導(dǎo)體的橫截面積越小,電阻越

大,故ABD不符合題意,C符合題意。

2.關(guān)于導(dǎo)體電阻,下列說(shuō)法正確的是()

A.導(dǎo)體的電阻由其兩端的電壓和通過(guò)導(dǎo)體的電流共同決定

B.導(dǎo)體兩端的電壓為零時(shí),導(dǎo)體的電阻為零

C.只增加導(dǎo)體的橫截面積,導(dǎo)體的電阻增大

D.導(dǎo)體的電阻越小,表示導(dǎo)體對(duì)電流的阻礙作用越小

【答案】D。

【解析】AB.導(dǎo)體的電阻是導(dǎo)體本身的一種性質(zhì),與導(dǎo)體的材料、長(zhǎng)度和橫截面積有關(guān),與導(dǎo)體

兩端電壓和通過(guò)電流無(wú)關(guān),導(dǎo)體兩端的電壓為零時(shí),導(dǎo)體的電阻并不為零,故AB錯(cuò)誤;

C.只增加導(dǎo)體的橫截面積,導(dǎo)體的電阻減小,故C錯(cuò)誤;

D.導(dǎo)體的電阻表示的是導(dǎo)體對(duì)電流的阻礙作用,電阻越小,說(shuō)明導(dǎo)體對(duì)電流的阻礙作用越小,故

D正確。所以選D。

3.小明用如圖所示的器材探究“影響電阻大小的因素”。a、b為長(zhǎng)度一樣的鑲銘合金絲,b比a

的橫截面積大。關(guān)于此實(shí)驗(yàn),下列說(shuō)法正確的是()

A.小燈泡越亮,表示接入的合金絲電阻越大

B.利用此裝置只能探究導(dǎo)體電阻大小和橫截面積的關(guān)系

C.利用此裝置能探究導(dǎo)體電阻大小和橫截面積、長(zhǎng)度的關(guān)系

D.為了準(zhǔn)確比較兩條合金絲的電阻,可在電路中串聯(lián)一個(gè)電壓表

【解析】A.小燈泡越亮,電路中的電流越大,表示接入的合金絲電阻越小,故A錯(cuò)誤;

B.利用此裝置中的一根電阻絲,用夾子改變電阻絲的長(zhǎng)度,也可以探究導(dǎo)體電阻大小和長(zhǎng)度的關(guān)

系,故B錯(cuò)誤;

C.利用此裝置能探究導(dǎo)體電阻大小和橫截面積的關(guān)系,長(zhǎng)度可以選擇其中一根導(dǎo)線,一次全部接

入,另一次直接入其中一部分即可,故c正確;

D.為了準(zhǔn)確比較兩條合金絲的電阻,可在電路中串聯(lián)一個(gè)電流表,根據(jù)電流的大小來(lái)判斷電阻的

大小,故D錯(cuò)誤。故選C。

4.如圖所示,AB和BC是由同種材料制成的長(zhǎng)度相同、橫截面積不同的兩段導(dǎo)體,將它們串聯(lián)

后連入電路中。比較通過(guò)它們的電流的大小,有()

AB

A.AB段電阻大,電流小B.BC段電阻大,電流大

C.AB段電阻大,電流與BC段相等D.BC段電阻大,電流與AB段相等

【答案】C.

【解析】對(duì)于AB和BC是由同種材料制成的長(zhǎng)度相同的兩段導(dǎo)體,由于AB段的橫截面積小,

BC段的橫截面積大,故AB段的電阻大于BC段的電阻;且此兩段電阻串聯(lián),根據(jù)串聯(lián)電路中電流處

處相等的關(guān)系可知,這兩段導(dǎo)體中的電流是相等的。故ABD不符合題意,C符合題意。

5.關(guān)于材料,下列說(shuō)法正確的是()

A.銅、鋁、陶瓷都是很好的導(dǎo)體

B.電加熱器最適合用超導(dǎo)體材料制成的

C.導(dǎo)體和絕緣體沒(méi)有絕對(duì)界限,絕緣體有時(shí)可以變成導(dǎo)體

D.發(fā)光二極管是一種半導(dǎo)體材料,只要接入電路就可以發(fā)光

【答案】Co

【解析】A.銅、鋁是很好的導(dǎo)體,陶瓷是絕緣體,故A錯(cuò)誤;

B.電加熱器的發(fā)熱體是用電阻率大的材料制成的,故B錯(cuò)誤;

C.導(dǎo)體和絕緣體沒(méi)有絕對(duì)界限,在一定的條件下,絕緣體有時(shí)可以變成導(dǎo)體,故C正確;

D.發(fā)光二極管是一種半導(dǎo)體材料,它具有單向?qū)щ娦裕蚪油ú趴梢园l(fā)光,故D錯(cuò)誤。

故選C。

6.如圖展示的是不同材料在導(dǎo)電性能上的排序,從左至右,材料的導(dǎo)電性能依次(選填

“增強(qiáng)”或“減弱”)。圖中的銀、銅、鋁屬于(選填“導(dǎo)體”“半導(dǎo)體”或“絕緣體”)。第

五屆中國(guó)國(guó)際進(jìn)口博覽會(huì)上展示了全球首個(gè)量產(chǎn)的3nni芯片。芯片主要利用(選填“導(dǎo)體”

“半導(dǎo)體,,或“絕緣體”)材料制作而成。

/,

7

酸堿

硅汽

橡陶

鋁鐵

導(dǎo)

鹽地

干干

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