电阻：导体对电流的阻碍作用（课件） 教科版九年级物理上册.ppt

第四章探究电流第三节 电阻 导体对电流的阻碍作用,复习,1、一个完整简单的电路由哪些部分组成？,（电源、开关、用电器和导线）,2、你注意没有，导线一般用什么材料制作？,（铝、铜等等）,3、导线为啥不用塑料、玻璃等材料来制作？,（原来不同材料构成的物体的导电性一般不同）,请同学们看书P63，认真阅读图4-3-2，引入物体的导电性,物体的导电性,1、导体,（1）有的物体对电流阻碍作用较小，容易导电，叫做导体。（导体容易导电的原因是有大量的自由电荷）,（2）、常见的导体：金属、石墨、人体、大 地及酸、碱、盐的水溶液,2、绝缘体,（1）有的物体对电流阻碍作用很大，不容易导电，叫做绝缘体。（绝缘体不容易导电的原因是几乎没有自由电荷）,（2）、常见的绝缘体：橡胶、玻璃、陶瓷、塑料、油,注意：,1、导体和绝缘体之间并没有绝对的界限，好的导体和绝缘体都是重要的电工材料。,2、导电性介于导体与绝缘体之间的叫半导体，如：硅、锗、砷化镓等。,常温下物体导电能力排序,木材,干燥的,潮湿的,（绝缘体）,（导体）,不同材料的物体中，自由电荷的情况不同，所以导性能不同,1、为什么在同一电路中，选用不同的导体，电路中的电流不同呢？,不同导体对电流的阻碍作用不同。,2、钢、铁也是导体，又多又便宜，为啥一般不用它们做导线？,物理学中，用电阻来表示导体对电流的阻碍作用。,一、电阻,1、概念的建立：,（1）水在水管中流动会受到阻力，类似地，电荷在导体中移动时也会受到阻力导体虽然容易导电，却同时又对电流有阻碍作用。（2）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，它对电流的阻碍作用就越大。（3）导体对电流的阻碍作用的大小叫电阻,（4）电阻是导体的一种性质，与是否加电压、是否有电流无关。,（5） 一切导体都有阻碍电流的性质（超导体除外）。,二、电阻的符号和单位,1、电阻的符号：R,2、电路图中的符号：,3、电阻的单位：,欧姆，简称欧，符号为 “”,（2）常用单位：,k（千欧）， M（ 兆欧）,（3）换算关系 ：,1 k=103 1 M=106 ,（1）国际单位,三、常见电路元件的电阻,常见的短导线电阻一般忽略不计，电流表的内阻很小，相当于短导线，电压表的内阻非常大，相当于很大的电阻，接在电路中看作断路。,实验探究：决定导体电阻大小的因素,思考,研究方法：,1、根据猜想你需要怎样的一些导线？2、在实验中你如何将导体的电阻“显示”出来？3、你能设计出实验记录表吗？4、你能设计电路，并画出实验电路图吗？,猜想一:,猜想二:,猜想三:,猜想四:,导体的电阻可能与导体的材料有关,导体的电阻可能与导体的长度有关,导体的电阻可能与导体的粗细有关,导体的电阻可能与导体的温度有关,在判定一个因素对电阻的影响时，在实验时应该保持其他因素不变，这样才可能观察出这个因素是不是影响因素（控制变量法）,提出问题：导体的电阻与什么因素有关?,通过比较灯的亮暗来判断，如灯亮，则对电流阻碍作用小，电阻小。,通过比较电流表中电流的大小，如电流大，则对电流的阻碍作用小，电阻小。,既可比较灯的亮暗，也可比较电流的大小,实验器材：导线，电流表，开关，电源，长度和粗细都相同的锰铜丝和镍铬丝各一根，粗细相同但长度为原来一半的镍铬丝一根，长度相同但横截面为原来倍的镍铬丝一根,探究决定电阻大小的因素,实验探究一,探究导体电阻与材料的关系。,控制的不变量有、。,长度粗细,你会选择哪两根导体做实验？,探究导体电阻与材料的关系,结论：在长度、横截面积相同的情况下，导体的电阻跟材料有关。,实验记录,大,亮,小,小,暗,大,实验探究二,探究导体电阻与长度的关系。,控制的不变量有、。,材料粗细,你会选择哪两根导体做实验？,探究导体电阻与长度的关系,结论：在材料、横截面积相同的情况下，导体的电阻跟长度有关，长度越长，电阻越大。,实验记录,大,亮,小,小,暗,大,实验探究三,探究导体的电阻与粗细的关系,控制的不变量有、。,材料长度,你会选择哪两根导体做实验？,探究导体的电阻与粗细的关系,结论：在材料、长度相同的情况下，导体的电阻跟横截面积有关，横截面积越大，电阻越小。,实验记录,小,暗,大,大,亮,小,实验结论,1、在长度、横截面积相同的情况下，导体的电阻跟材料有关。2、在材料、横截面积相同的情况下，导体的电阻跟长度有关，长度越长，电阻越大。3、在材料、长度相同的情况下，导体的电阻跟横截面积有关，横截面积越大，电阻越小。,思考：,为什么白炽灯通常是在开灯那一瞬间容易烧？,为了弄明白这个道理，下面做个实验。,4、电阻是导体本身的一种性质。5、导体的电阻与导体的材料、长度和横截面积的大小有关。（即决定电阻大小的因素）,导体的电阻也受温度影响吗？,我们做一个小实验，如右图所示装置，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。,导体的电阻也受温度影响吗？,说明温度也能影响导体的电阻。 对大多数导体来说，导体温度越高，电阻越大，温度越低，电阻越小。但也有少数导体，电阻随温度的升高而减小，如：碳。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.,现象：随着温度的升高，电流表示数变小。,结论：,1、什么是超导体？,某些金属或合金，当温度降到某一温度时，电阻会变为0，这种现象叫超导现象，能发生超导现象的物质叫超导体。如水银：温度降到269 0C左右时它的电阻为0.,2、超导体的应用：,（1）超导输电,（2）发电机、电动机的线圈可用超导材料制作： 质量小，功率大、效率高,（3）利用超导体可制造出超导磁悬浮列车,超导技术的主体是超导材料。简而言之，超导材料就是没有电阻、或电阻极小的导电材料。超导材料最独特的性能是电能在输送过程中几乎不会损失.近年来，随着材料科学的发展，超导材料的性能不断优化，实现超导的临界温度越来越高。20世纪末，科学家合成了在室温下具有超导性能的复合材料，室温超导材料的研制成功使超导的实际应用成为可能。,好处就是可以减少热量的散失，或者根本就不会产生热量，可以降低输送的成本； 弊端是获取低温困难而且它本身的成本很昂贵 。,智能展示,C,结论,1.电阻是导体本身的一种性质。与导体两端是否加电压和导体中是否有电流无关。 2.导体的电阻与导体的材料、长度、横截面积的大小和温度有关。,电阻,材料,长度,横截面积,R,你有哪些收获？,右表是 长1m，横截面积是1mm2的导体在20时的电阻值。,阅读表格中的数据，你能从中得出一些结论或提出问题吗？,通常用什么材料做导线，为什么？,其它条件都相同时，银、铜、铝的电阻小，导电能力强，但是银的价格昂贵，成本太高。常见的导线多用铜或铝。,1.下列物质都是导体的一组是（ ） A.金属、人体、玻璃 B.铅笔芯、铜、大地 C.大地、铁、塑料 D.人体、大地、橡胶,B,3.横截面积相同，电阻也相等的铝导线和镍铬合金导线，导线 较长的是（ ） A.铝导线 B.镍铬合金线C.两条导线一样长D.以上情况都可能,2.下列说法正确的是（ ）A.铁导线的电阻一定比铜导线的电阻大B.两根长度相同的镍铬合金导线，横截面积较小的电阻一定大C.长度相同的两根导线，细的导线电阻一定大D.长度相同，材料相同，横截面积也相同的导线，在任何情况 下，电阻都一样大,练习,B,A,我要练练,例1、关于导线电阻的大小，下列说法中正确的是（温度对电阻的影响 可以不计）（ ） A.横截面积越大的导线，电阻越小 B.横截面积相同的导线，长导线的电阻大 C.长度相同的导线，细导线的电阻大 D.同种材料制成的长短相同的导线，粗导线的电阻小,D,小,大,结论,2.5,1.5,2.5,3,把不同的电阻丝接入a、b两点间,加热电阻丝，电阻变_,比较1.2:导体的电阻跟导体的_有关。,比较2.3:同种材料，粗细相同的导体，长度越长，电阻_,比较2.4:同种材料，长度相同的导体，横截面越大，电阻_,探究过程采用了什么方法？_,越小,越大,材料,控制变量法,大,探究决定电阻大小的因素,导体的电阻是导体本身的一种性质，导体电阻的大小不仅与材料有关，还与其长度和横截面积有关，并受温度影响。,例3：在探究影响导体电阻大小的因素时，甲乙丙三位同学作出如下猜想： 甲：导体的电阻与导体的横截面积有关； 乙：导体的电阻与导体的长度有关； 丙：导体的电阻与导体的材料有关。 现提供多根电阻丝，材料参数如下表：(1)某同学要验证上述猜想，连接了如右实物图 请你根据实物图画出电路图 (2)如要验证上述甲同学的猜想， 则应该选用 两根电阻丝(填序号)(3)如要验证上述乙同学的猜想， 则应该选用 两根电阻丝(填序号)(4)如要验证上述丙同学的猜想， 则应该选用 两根电阻丝(填序号),A C,A B,A D,我要练练,研究导线电阻与材料是否有关，应选用的两根导线是_。研究导线电阻与长度是否有关，应选择的两根导线是_。研究导体电阻与横截面积是否有关，应选择的两根导线是_。,在温度一定的条件下，做“研究决定电阻大小因素”的实验时，采用了 的方法，即每次选用两根合适的导线，测出通过它们的电流，然后进行比较得出结论。下表给出了实验中所用到的导线的情况。,控制变量,C F,C G,A D,F,C、G,横截面积,智能展示,A,1、一只灯泡的灯丝断了再接上，比原来 更亮，这是因为灯丝的长度变（ ）灯丝的电阻变（ ），通过灯丝的电流变（ ）的缘故。,分层训练:,短,小,大,2.有一段裸导线，下列方法可以减小它的电阻的是（）： A、把导线拉长一些 B、把导线对折起来 C、加大导线两端的电压 D、减小通过导线的电流,分层训练:,B,3、下列关于电阻的说法中，正确的是（）A、通过导体的电流越大，电阻就越大。B、导体中有电流时有电阻，无电流时电阻为零。C、铁导线的电阻比铜导线的电阻大。D、一般来说，对于大多数金属导体，通电时的电阻比不通电时的电阻稍大些。,分层训练:,D,3、决定电阻大小的因素：,电阻的大小与导体的长度、横截面积和材料有关，还与导体的温度有关。,小结,4、电阻的符号：,R,5、电阻在电路图中的符号：,6、电阻的单位：,欧姆，简称欧，符号为 “”,1、导体对电流的阻碍作用叫电阻。,2、电阻是导体本身的一种性质，与导体两端是否加电压、导体中是否有电流无关。,电路符号,电阻器电子技术中的重要元件,电阻器：阻值一般固定不变，简称电阻，种类很多。,提问：用什么方法可以改变灯泡的亮度？,提出问题,变阻器,什么叫变阻器？,通过改变电阻来控制电流的装置叫变阻器。,滑动变阻器,电阻箱,猜想一：改变电压,猜想二： 改变材料,猜想三： 改变横截面积,猜想四： 改变长度,分组讨论 大胆猜想,进行实验 展示成果,猜想五: ,探究一：变阻器的原理,思考 直线型的变阻器有哪些不足,如何改进?,分析对比 得出结论,滑动变阻器的制作过程,变阻器,实验室常用的滑动变阻器，是把电阻丝紧密缠绕在瓷筒上，通过移动滑片改变接入电路中的电阻丝的长度，从而改变接入电路中的电阻值，控制电路中电流大小的变化。,D,A,B,C,P,滑动变阻器的构造,原理：,滑动变阻器的原理是什么？,思考：,它是利用电阻率较大的合金线（电阻线）制成的，通过改变电阻线在电路中的长度，逐渐改变电阻，从而逐渐改变电流的。,作用：,1、改变电路中的电流2、保护其它用电器,自主学习 相互交流,1、电阻丝在什么位置的绝缘漆被刮去,为什么要刮去?2、哪两个接线柱之间的电阻不变?3、哪两个接线柱之间的电阻很小，几乎为0。4、铭牌上标有“20 10A ”的物理意义?5、变阻器的结构简图(画实物图的画法）6、变阻器在电路中的元件符号,铭牌上标有“20，10A”的字样，它表示此滑动变阻的最大阻值是20，允许通的最大电流是10A。,问题：变阻器应与灯泡串联还是并联？要能控制电流的大小,接哪两个接线柱？哪段电阻丝接入了电路？滑片在哪端接入电阻最大？滑片从中间向左端移动时，电流表的示数及灯泡亮度如何变化？,探究二: 用变阻器改变灯泡的亮度,模拟实验 提炼规律,能改变电阻大小的接法有：,A、B、C、D四种,E、F两种,2、滑动变阻器的连接方法是“一上一下”。,滑动变阻器的使用方法,1、滑动变阻器与被控制用电器应该串联。,4、接入电路闭合开关前，应使滑片位于阻值最大的位置（即远离下接线柱）起保护电路的作用。,3、滑片与下端接线之间电阻连入电路。,5、使用前应观察铭牌，不允许超过滑动变阻器允许的最大电流。,不能改变电阻大小的接法有：,6.滑动变阻器是通过改变接入电路中的电阻丝的 而改变电阻的大小。下图中，滑动变阻器的正确接法有 种，分别是 。如果下图中滑片P向右移动，要使电阻变大，则应接入的接线柱是 。,4,长度,AC， AD， BC， BD,AC 或 AD,1、如图，当滑片P 向a 端移动时，会出现的现象是（ ） A.电流表示数变小，灯泡变暗 B.电流表示数变大，灯泡变亮 C.电流表示数变大，灯泡变暗 D.电流表示数变小，灯泡变亮,判断滑动变阻器电阻变化的方法 a.判断电流通过滑动变阻器的哪段； b.判断电阻丝长短的变化； c.由电阻丝长度的变化，判断接在电路中的滑动变阻器电 阻大小的变化。,B,按电路图连接实物图。,2.如图7所示，给出了几种电路元件，要求用滑动变阻器来改变电路中的电流。请完成下列问题：,完成下表：,当接变阻器的_和_接线柱的两种情况下，变阻器不起变阻作用。,当电路中接入变阻器后，在闭合开关前，滑片P 应调到 端。,C,A,D,B,A B,C D,b,变亮,变小,变大,变暗,变大,变小,练习,例1：如图1电源电压不变，当滑动变阻器的滑片P向左移动时，小灯泡的亮度变暗。如何把滑动变阻器接入电路M.N两点之间？,小灯泡的亮度变暗，则电路中的电流减小，滑动变阻器接入电路部分电阻增大，接入电路部分电阻线的长度增加，对应图中滑片P向左移动，即A.P间电阻线变短，B.P间电阻线变长，所以应把B.C(或B.D)接线柱接入M.N两点间。,图1,分析：,在图1中，欲把A.C（或A.D）接线柱接入电路使小灯泡的亮度变暗，如何移动滑动变阻器的滑片P? (向右移动),思考：,滑动变阻器,应用实例：,收音机、电视机调节音量大小的电位器就是一个变阻器滑动变阻器。,滑动变阻器,注意：,1、滑动变阻器上标的“2A 50”是什么意思？ “2A”：允许通过的最大电流是2A. “50”：表示它的阻值变化范围是050（或： 连入 电路的最大阻值是50 ）。2、使用前为什么应该将滑片P放在阻值最大位置？ 保证电路中电流较小，以免损坏其它用电器（保 护其它用电器。）3、如何判断连入电路的“有效电阻线”？5、滑动变阻器的优缺点： 优点：能逐渐（连续）改变连入电路中电阻。 缺点：不能表示连入电路中的阻值（电阻箱则可以）。,4、四个接线柱的滑动变阻器有几种接法？,电阻箱：,是一种能够表示出阻值的变阻器。,3204 ,优点：能表示连入电路中的阻值。缺点：不能逐渐（连续）改变连入电路中电阻。（滑动变阻器则可以）,课堂小结,5.滑动变阻器的原理：通过改变接入电路中的电阻丝的长度，从而改变接入电路中的电阻值。,1.导体：对电流的阻碍作用较小，容易导电的物体。,2.绝缘体：对电流的阻碍作用很大，不容易导电的物体。,3.导体对电流的阻碍作用叫做电阻R 。单位是欧姆,简称欧 ，还有千欧（k）兆欧（M）1M=1000K,4.采用控制变量法探究决定电阻大小的因素：电阻是导体本身的一种性质，其大小与导体的材料、长度和横截面积有关，并受温度影响。,6.滑动变阻器的使用方法： a.滑动变阻器的连接方法是“一上一下”； b.接入电路闭合开关前，应使滑片位于阻值最大的位置； c.不允许超过铭牌上标出的最大电流值。,