4 探究导体的电阻与材料的关系
《导体的电阻》教学设计
《导体的电阻》教学设计1.内容简析《导体的电阻》是新课标物理选修3-1的第二章《恒定电流》第六节的内容,它是电学的基本规律之一,本节内容安排在部分电路欧姆定律知识之后,起到了承上启下的作用,部分电路的欧姆定律是研究导体两端电压、流过的电流等外界条件与导体电阻的数量关系而非决定关系;电阻定律是研究导体材料、长度、横截面积等自身条件与电阻的决定关系。
学生在初中已经定性研究了导体材料、长度、横截面积等自身条件与电阻的决定关系,本节在此基础上通过实验分析进行定量描述的研究,同时突出了“电阻率”这一物理概念,这部分知识与现代科技、生活、生产等有着密切联系。
本节课以问题为主线,通过同手实验、观察分析,辅助以多媒体进行教学。
2.教学目标2.1知识目标(1)通过探究“导体电阻与其影响因素的定量关系”这个实验,探究导体电阻与长度、横截面积、材料的关系,体会控制变量法在科学研究中的重要作用。
(2)通过逻辑推理,探究导体电阻与长度、横截面积的定量关系。
(3)通过运算,知道电阻率的的物理意义及电阻定律的内容和表达式。
(4)通过“加热日光灯丝,观察欧姆表示数变化”这个实验,了解电阻率与温度的关系。
2.2能力目标(1)经历实验探究或逻辑推理探究导体电阻与其影响因素的定量关系的过程,使学生进一步掌握控制变量的科学方法。
(2)通过探究活动,培养学生科学思维的能力和合作交流的能力。
2.3情感目标(1)通过对各种材料电阻率的介绍,加强学生安全用电的意识。
(2)培养实事求是、严谨认真的科学态度。
(3)让学生在自主学习中体会成功的喜悦,激发求知欲望,增强学习兴趣.3.教学重难点重点:电阻定律;难点:电阻率。
4.器材准备电压表,电流表,直流电源,滑动变阻器,电阻丝示教板,酒精灯,电阻丝(一根),多用电表。
5.教学流程环节一旧知链接,多媒体展示问题。
(1)电阻的定义式:,电阻是反映的物理量。
(2)n个阻值同为R的电阻串联,电路的总电阻为,n个阻值同为R的电阻并联,总电阻为。
人教课标版高中物理选修3-1:《导体的电阻》教案-新版
2.6 导体的电阻(1)实验探究教师:(多媒体展示)实验目的:探究导体的电阻R与导体的长度l、横截面积S、材料之间的关系实验方法:控制变量法实验过程:长度l、横截面积S、电阻R的测量及方法长度l:用mm刻度尺测;横截面积S:游标卡尺、螺旋测微器或用累积法测直径;电阻R:伏安法。
回顾伏安法测电阻的实验,注意两点,滑动变阻器的接法和电流变的接法选择。
请学生回顾伏安法测电阻的实验电路,并请一位同学把电路图画到黑板上,并及时指出存在的不足和问题,及时评价。
教师:我们本节需要把每一和电阻丝的长度,横截面积,都测量出来吗?学生:不需要。
教师:我们本节课定量研究导体的电阻和长度,横截面积以及材料之间的关系,并且猜想导体的电阻可能和长度成正比,和横截面积成反比关系,因此,我们做一个对比试验就可以达到目的,请同学们看下面的电路图:a 和b :横截面积、长度相同,长度l之比为1:2a 和c :材料、长度相同,横截面积S之比为1:2a 和d :长度、横截面积相同,材料不同①研究导体电阻与导体长度的关系教师:用电压表分别测量a、b两端的电压,根据串联电路特征,电压之比就是电阻之比②研究导体电阻与导体横截面积的关系教师:分别测量a、c两端的电压,电压之比为电阻之比,从而得出电阻和横截面积的关系③研究导体的电阻与导体材料的关系教师:分别测量a、d两端电压,得出电阻和材料的关系学生展示实验结果和结论结论:导体电阻和长度成正比,与横截面积成反比,还和导体的材料有关(2)理论探究1.理论探究导体的电阻R与长度l的关系2.理论探究导体的电阻R与横截面积S的关系3.实验探究导体的电阻R与材料的关系学生根据串并联电路的总电阻的计算方法,串联电阻相当于增加了导体的长度,并联电阻相当于增大了导体的横截面积。
学生:假设有N个阻值相同的电阻,串联起来接入电路,总电阻是原来的N倍,导体总长度也是原来的N倍,可见,导体的电阻和长度成正比;学生:N个阻值相同的电阻,每个电阻横截面积都为S,并联接入电路,总电阻是原来的N分之一,而横截面积是原来的N倍,可见电阻与导线的横截面积成反比;学生:刚才的实验中,不同材料,相同的长度,相同的横截面积,导体的电阻不同,可见导体的电阻还和材料有关。
探究影响导体电阻大小的因素实验报告
《探究影响导体电阻大小的因素》实验报告
班级组长成员日期
一、提出问题:导体电阻的大小与什么有关?
二、猜想与假设:
三、探究方法:
四、设计实验、进行试验
(一)探究导体电阻与材料的关系
需将相同相同不同的导体接入相同的同一电路中。
1.实验电路图
2、实验步骤
3、记录数据
4、分析论证
结论:
(二)探究导体电阻与长度的关系
需将相同相同不同的导体接入相同的同一电路中。
1、实验电路图
2、实验步骤:
3、记录数据
4、分析论证
结论:
(三)探究导体电阻与粗细的关系
需将相同相同不同的导体接入相同的同一电路中。
1、实验电路图
2、实验步骤:
3、记录数据
4、分析论证
结论:
四、导体的电阻是导体本身的,它的大小与导体的、、、。
初二物理电阻试题答案及解析
初二物理电阻试题答案及解析1.下列措施中,不可能改变导体电阻大小()A.改变导体的长度B.改变导体的材料C.改变导体的横截面积D.改变导体在电路中连接的位置【答案】D【解析】A、在材料、横截面积都相同时,导线越长,电阻越大,所以当导体的长度发生改变时,电阻就会发生改变.A正确;B、在长度、横街面积都相同时,不同导体的电阻大小不同,所以当导体的材料发生改变时,电阻就会发生改变.B正确;C、在材料、长度都相同时,导线的横截面积越小,电阻越大,所以当导体的横截面积发生改变时,电阻就会发生改变.C正确;D、在不考虑温度时,导体电阻大小只与导体的材料、长度和横截面积有关,与其他因素都无关,无论导体在电路中什么位置,该导体的电阻都不会变.D错误.所以选 D.【考点】电阻的性质点评:导体电阻的大小决定于导体的材料、长度和横截面积.由于电阻大小是由这三个因素决定的,所以当这三个因素中的某个因素发生改变时,导体的电阻就会发生改变.2.下列事实中最能说明导体的电阻跟导体的材料有关的是()A.长度相同、粗细不同的铜丝的电阻不同B.粗细相同、长短不同的铁丝的电阻不同C.长短、粗细相同的铜丝和铁丝的电阻不同D.以上说法都不对【答案】C【解析】首先要明确影响电阻大小的因素,导体的材料、长度和粗细,而该题研究的是电阻跟导体的材料有关,所以在选择实验器材时,要利用控制变量法,应该使它们的长度和粗细相同,而材料不同.解答:解:A、长度相同、粗细不同的铜丝的电阻不同,粗细不同的铜丝,应该粗细相同,而材料不同,不符合题意.B、粗细相同、长短不同的铁丝的电阻不同,长短不同的铁丝,应该长度相同,而材料不同,不符合题意.C、长短、粗细相同的铜丝和铁丝的电阻不同,长短、粗细相同的铜丝和铁丝,长度和粗细相同,而材料不同,符合题意.D、以上说法都不对,不符合题意.故选C.【考点】影响电阻大小的因素.点评:本题考查了影响电阻大小的因素,在研究时利用了控制变量法,需要注意的是,要明确什么量相同,什么量不同.3.两个电阻串联在一电源两端,它们的阻值分别是R1和R2,请推证他们串联后其总电阻为: R总 =" R1" + R2【答案】见解析【解析】因为 U=U1+U2 又因为U=IR U1=I1R1 U2="I2R2"所以IR=I1R1+I2R2 因为I=I1=I2所以R=R1=R2(两边同时除以I)根据串联电路电压和电流特点进行推导。
2022新人教版九年级物理学习笔记163电阻
课题§16-3 电阻学习笔记【课标要求】章节教学内容教学要求举例记忆问答计算人文作图实验探究常数图像16.3电阻电阻的概念、单位,定值电阻及其符号 1电阻大小与导体长度、横截面积、材料的定性关系1 1 2【考基要点】一、电阻〔R〕1.物理意义:电阻是的物理量。
电阻用字母R表示,电路符号为。
电阻越大,表示导体对电流的阻碍作用越大。
一切导体都有电阻,导线的电阻很小,几乎为零。
2.单位:,简称,符号。
比欧姆大的单位还有〔〕和〔〕,Ω、kΩ、MΩ之间的换算关系为。
3.定值电阻〔电阻器〕:具有一定电阻值的元件。
4. 导体的电阻是导体本身的一种,它的大小决定于导体的〔电阻率ρ〕、〔l〕和〔S〕,还与有关。
与导体是否连入电路、是否通电,及它的、等因素无关。
关系式为:_______________二、〔二级〕探究影响电阻大小的因素(1)探究导体电阻大小跟导体材料的关系器材电源、导线、开关、、装置图方法步骤1.按图连接电路.2.分别将铜丝、镍铬合金丝接入AB间,闭合开关,观察。
结论(2)探究导体电阻大小跟导体长度的关系器材电源、导线、开关、的镍铬合金丝、装置图方法与步骤1.按图连接电路.2.分别将10cm、20cm、30cm长的镍铬合金丝接入AB间,闭合开关,记下。
表格结论(3)探究导体电阻大小跟导体长度的关系器材电源、导线、开关、的镍铬合金丝、电流表装置图方法与步骤1.按图连接电路.2.分别将横截面积为1mm2、2mm2、3mm2的镍铬合金丝接入AB间,闭合开关,记下电流表的示数。
表格结论(4)导体的电阻与导体的有关。
对大多数导体来说,温度,电阻越大。
只有极少数导体电阻随温度的升高而减小。
〔例如玻璃〕思考:如何设计实验验证“导体的电阻与导体的温度有关〞三、研究方法:实验中,通过___________________或______________________来显示电阻的大小,这是运用了法,还运用了法。
16.3-人教版九年级上册物理第十六章《电压-电阻》电阻-专题训练含答案及解析
简单1、下列单位中,不是电阻单位的是()A.ΩB.V C.kΩD.MΩ【分析】据课本的基本知识可知,电阻的单位有Ω、kΩ、MΩ,据此分析即可判断.【解答】据课本知识可知,电阻的单位有Ω、kΩ、MΩ,故ACD是电阻的单位但不符合题意;而V是电压的单位,故B符合题意.故选B.2、有两段导体1和2,在相同的电压下,通过导体1的电流较大,通过导体2的电流较小,哪段导体的电阻大?()A.导体1的电阻大B.导体2的电阻大C.两段导体的电阻一样大D.无法判断3、一只灯泡,不发光时电阻是R1,把它接在家庭电路上正常发光时电阻是R2,则()A.R1>R2B.R1=R2C.R1<R2D.不能确定【分析】考查影响电阻大小的因素,在导体材料、长度、横截面积不变时,导体温度改变,其电阻值也会改变,且导体电阻随温度升高而变大.【解答】灯泡灯丝的材料、长度、横截面积不变,其在不工作时,灯丝的温度较低,即电阻较小;当在正常发光时,灯丝的温度很高,即其电阻变大.故选C.4、将一段金属丝拉长之后,下列哪个物理量会发生变化()A.比热容B.密度C.熔点D.电阻【分析】比热容和密度都是物质的特性,不随物质的形状而改变.金属丝的熔点不随物质的形状而改变.影响电阻的因素有:材料、长度、横截面积和温度有关.【解答】将一段金属丝拉长之后只是形状面改变.比热容和密度都是物质的特性,不随物质的形状而改变.故AB错误.金属丝的熔点不随物质的形状而改变.故C错误.将一段金属丝拉长之后长度变长了,横截面积变小,所以电阻变大了.故D正确.故选D.5、在“探究影响导体电阻大小的因素”的活动中,小明发现实验器材中金属丝只有一根,其他器材足够,下面实验探究活动中他不可能完成的是()A.探究导体电阻与长度的关系B.探究导体电阻与横截面积的关系C.探究导体电阻与材料的关系D.探究导体电阻与温度的关系【分析】导体的电阻是本身的属性,它跟导体的长度、横截面积和材料有关,当探究影响导体电阻大小的因素时,应控制其它的因素不变,只改变该因素看电阻如何变化就可以.【解答】A、当探究导体电阻与长度的关系时,可控制横截面积和材料不变,改变导体的长度,能够完成,不符合题意;B、当探究导体电阻与横截面积的关系时,可控制长度和材料不变,改变导体的横截面积,能够完成,不符合题意;C、当探究导体电阻与材料的关系时,可控制长度和横截面积不变,因为只有一个金属丝,所以无法改变材料,不能够完成,符合题意;D、探究导体电阻与温度的关系,可控制长度、材料和横截面积不变,改变温度,能够完成,不符合题意;故选C.6、在温度一定时,比较两根铜导线的电阻的大小,下列说法中正确的是()A.长导线的电阻大B.细导线的电阻大C.长度相同,粗导线的电阻大D.粗细相同,长导线的电阻大【分析】导体电阻的大小由温度、材料、长度和横截面积三方面因素共同决定.所以在比较两根导线电阻大小关系时,一定要在其他三个因素都相同的情况下,通过比较其中的某一个因素,才能比较出两根电阻的大小关系,否则是很难比较出来的.【解答】AB、电阻的大小不仅跟导体的材料有关,还跟材料的长度和横截面积大小有关,所以选项A、B都不正确;C、在长度和材料相同时,导体的横截面积越小,即导线越细,电阻越大,故C选项错误;D、在横截面积和材料相同,长的铜丝电阻大,故D正确.故选D.7、(1)在探究“导体的电阻跟哪些因素有关”的问题时,老师引导同学们作了如下的猜想:猜想示例:导体的电阻可能与导体的横截面积有关.请你独立猜想:导体的电阻可能跟_________有关;导体的电阻还可能跟_________有关.(2)如图是他们进行实验探究时的器材,实验板上固定了四根金属导线,a、b、c三根的长度均为1m,d的长度为0.5m;a、b、d的横截面积相同,材料不同;a、c、d的材料相同,但c的横截面积大于a.在探究电阻跟横截面积的关系时,可依次把M、N跟_________、_________的两端连接,闭合开关,记下电流表示数,分析比较这两根金属丝电阻的大小.若还要探究电阻跟材料的关系时,可依次把M、N跟_________、_________的两端连接.(3)依次把M、N跟a、d的两端连接,闭合开关,记下电流表示数,分析比较a、d两根金属丝的电阻大小,可探究电阻跟_________ 的关系,结论是:_________.【分析】(1)电阻的大小在不考虑温度的前提下,有三个决定因素:材料、长度、横截面积.因此要研究电阻的大小与每一个因素的具体关系时,要用到控制变量法.即研究电阻的大小与哪个因素有关,就要让这个因素变化,其余的因素都相同,去做对比实验.根据这个思路可以解决此题.(2)通过两导线的异同点,结合控制变量法的思路可以确定探究的是电阻与哪个因素的关系.结论的得出要从条件中挖掘出电阻的不同是由哪个不同的条件引起的.【解答】(1)影响电阻大小的因素有:导体的材料、长度、温度和横截面积.故其影响因素除题目中所提的信息外,还与导体的长度、材料有关;(2)①要研究电阻跟横截面积的关系,必须选取材料、长度都相同,横截面积不同的两根导线,a、c材料相同且长度相同,横截面积不同,所以应选择a、c;②要研究电阻跟材料的关系,必须选取横截面积、长度都相同,材料不同的两根导线,a、b横截面积、长度相同,材料不同,所以应选择a、b.(3)比较a、d两导线的异同点,可以发现,两者的材料、横截面积相同,而长度不同,由此可知探究的是电阻与导体长度的关系.结论为:在其他条件相同的情况下,长度越长,电阻越大.故答案为:(1)长度;材料;(2)a、c;a、b;(3)长度;在其他条件相同的情况下,长度越长,电阻越大.简单1. 关于导体的电阻,下列说法正确的是()A.加在导体两端的电压越大,导体的电阻就越大B.通过导体的电流为零时,导体没有电阻C.通过导体的电流越大,导体的电阻越小D.导体电阻的大小决定于导体的材料、长度、横截面积,还和温度有关【分析】导体的电阻大小的影响因素:长度、横截面积、材料.跟电压、电流都无关.可见导体的电阻是导体的一种性质,反映了导体对电流的阻碍作用大小.【解答】A、加在导体两端的电压越大,通过的电流越大,导体的电阻不变.此选项错误;B、通过导体的电流为零时,导体电阻仍然存在.此选项错误;C、通过导体的电流越大,说明两端电压越大,导体的电阻不变.此选项错误;D、电阻是导体的一种性质,决定于导体的材料、长度、横截面积,还和温度有关.此选项正确.故选:D.2. 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.镍铬合金导线C.两条导线一样长D.以上情况都可能【分析】掌握影响电阻大小的因素:材料、长度、横截面积和温度;在其他条件相同时,镍铬合金线的电阻会大于铝导线的电阻,即镍铬合金的电阻率大于铝的电阻率.【解答】长度相同、横截面积相同的铝导线的电阻小于镍铬合金线的电阻,铝导线和镍铬合金导线的横截面积相同,电阻相同,则铝导线较长,所以BCD错误,A正确.故选A.3. 有A,B,C,D四根导线,其中A,B,C三根是铜导线,D是镍铬合金线,A和B两根导线的粗细相同,A比B短,B和C两根导线的长度一样,B比C粗,C和D的长短和粗细都相同,则这四根导线按其电阻大小的顺序排列应是()A.R A>R B>R C>R D B.R D>R C>R B>R AC.R D>R A>R B>R C D.R C>R B>R A>R D【分析】电阻是导体自身的一种特性,它由导体的材料、长度和横截面积决定.比较电阻大小与长度的关系时,就得在另外两个因素相同的条件下来进行.同样比较电阻大小与粗细或材料关系时,也要求另外两个因素相同.【解答】A,B都是铜导线,A和B两根导线的粗细相同,材料相同,横截面积相同,但A比B短,由于导体的电阻与长度成正比,所以B的电阻大于A的电阻.B、C都是铜导线,B和C两根导线的长度一样,材料相同,长度相同,但B比C粗,由于导体的电阻与横截面积成反比,所以B的电阻小于C的电阻.C是铜导线,D是镍铬合金,C和D的长短和粗细都相同,即长度、横截面积都相同,但材料不同,由于镍铬合金的电阻率大于铜的电阻率,所以在长度和横截面积都相同的情况下,C的电阻小于D的电阻.由此可得:R D>R C>R B>R A.选B.4. 电热毯内的电阻丝断了,如果将电阻丝的两个断头接上后继续使用,电热毯的接头处很容易被烧焦,这样做很不安全,接头处的电阻常称为“接触电阻”.下列关于“接触电阻”的判断正确的是()A.接触电阻较大,它与电阻丝的其他部分串联B.接触电阻较大,它与电阻丝的其他部分并联C.接触电阻较小,它与电阻丝的其他部分串联D.接触电阻较小,它与电阻丝的其他部分并联【分析】解答本题的关键就是理解接头处被烧焦的原因是温度过高造成的,而温度过高是因为热量多.【解答】电热毯内的电阻丝断了,将电阻丝的两个断头接上后,接头处是两根导线相连,由于接触的部位很少,很细,电阻就较大,它与电阻丝的其他部分串联.根据焦耳定律公式Q=I2Rt知,在电流、通电时间相同的情况下,电阻越大,产生的热量越多,温度越高,因此接头处烧焦就是因为电阻过大造成的.故选A.5. 关于影响导体电阻大小的因素说法正确的是()A.导体电阻大小取决于通过它电流的大小,电流越小的导体电阻越大B.导体电阻大小取决于加在它两端电压的大小,电压越大的导体电阻越大C.相同材料制成粗细相同的导线,长度越长电阻也越大D.铜导线的电阻一定比铁导线的电阻小【分析】电阻是导体自身的一种特性,它由导体的材料、长度、横截面积和温度决定,与加在导体两端的电压和通过导体的电流大小无关.【解答】A、电阻是导体自身的一种特性,与是否有电流通过无关,故A错误;B、导体的电阻与加在导体两端的电压无关,故B错误;C、粗细相同的两条导线,材料相同,故长导线的电阻较大,故C正确;D、铜导线和铁导线,因在导体的长度和横截面积未知的条件下,无法判断其电阻大小,故D错误.故选C.6. 如图甲中,闭合开关后,给玻璃珠加热到红炽状态,小灯泡______,原因是玻璃变成了_______;在图乙中,闭合开关后,在给钨丝缓慢加热的过程中,小灯泡______,原因是钨丝的温度越高,它的电阻_______.【分析】导线与绝缘体之间没有绝对的界限,当条件变化时,绝缘体可以变成导体;导体的电阻与温度有关,大部分金属的电阻随温度的升高而增大.【解答】在图甲中,把玻璃珠接入电路中,闭合开关,发现小灯泡不发光,说明玻璃珠不容易导电,是绝缘体.当玻璃珠加热到红炽状态时,发现小灯泡发光,说明此时玻璃珠容易导电,成了导体;在图乙中,电阻与导体的温度有关,对于大多数金属导体而言,电阻随温度的升高而增大.所以当用酒精灯对钨丝进行加热时,钨丝的温度越高,电阻越大,此时电路中的电流就会减小,灯泡的亮度就会变暗.故答案为:亮了;导体;变暗;越大.7. 下表乙列出了四种长1m、横截面积为1m㎡的导线在20℃时的电阻值.由表中数据可知,架设输电线,应选择______导线;绕制滑动变阻器,应选用______导线.导线铜钨电阻R/Ω0.017 0.052导线锰铜合金镍铬合金电阻R/Ω0.44 1.1【分析】影响电阻大小的因素:材料、长度、横截面积和温度.【解答】由表中数据可以看出,在长度,长度、横截面积和温度相同的情况下,铜的电阻最小,镍铬合金的电阻最大.若架设输电线,电阻越小越好,故选铜线.若绕制滑动变阻器,电阻大的好,故选镍铬合金丝.故答案为:铜、镍铬合金.难题1. 用同种材料制成的粗细均匀的某段金属导体,对于其电阻大小下列说法正确的是()A.当导体两端电压和通过导体的电流为零时,导体的电阻为零B.当导体被均匀拉长至原来的二倍时,他的电阻减小为原来的一半C.电阻是导体本身的一种性质,所以温度无论如何变化,电阻也不可能变为零D.电阻是导体本身的一种性质,与电压和电流无关【分析】(1)电阻是导体本身的属性,只与导体的长度,导体的横截面积和导体的材料有关,还与导体的温度有关;与电流、电压的大小无关.(2)在相同温度的条件下,同种材料的导体,相同横截面积、长度越长,电阻越大;相同长度,横截面积越小,电阻越大.【解答】A、电阻是导体本身的属性,与电压和通过导体的电流的大小无关,故A错误;B、当导体被均匀拉长至原来的二倍时,则它的长度增加一倍,横截面积变为原来的二分之一,则电阻增大为原来的四倍,故B错误;C、电阻是导体本身的一种性质,但在一定的温度下,电阻可能变为零,如超导体;故C 错误;D、电阻是导体本身的性质,与电流和电压的大小无关,故D正确.故选D.2. 为维护消费者权益,某技术质量监督部门对市场上的电线产品进行抽查,发现有一个品牌电线中的铜芯直径明显比电线规格上标定的直径要小,引起电阻偏大.从影响导体电阻大小的因素来分析,引起这种电线电阻不符合规格的主要原因是()A.电线的长度B.电线的横截面积C.电线的材料D.电线的温度【分析】根据影响电阻大小的因素来判断.即影响电阻大小的因素共有:材料、长度、横截面积、温度.【解答】当导体的长度、材料、温度不变时,横截面积越小,电阻越大.本题中的条件即为直径小,电阻大.故选B.3. 下列各电路元件中,阻值最大的是()A.实验室用的短铜导线B.实验室用的小灯泡C.家用普通白炽灯泡D.试电笔中和氖管串联的电阻【分析】根据影响电阻的因素进行分析,即导体的长度、横截面积和材料.【解答】因为试电笔接触220V的电压时,有电流通过人体,并且人不会感觉到,而其他接入220V的电路中,人会触电,所以试电笔中和氖管串联的电阻阻值最大.故选D.4. 一根粗细均匀的铜导线,电阻为R,如果把它截为长度相同的两段,每段的电阻为R1,则R1______R;如果原来的导线对折拧成一条使用,其电阻为R2,则R2______R.(填“<”“>”“=”)A .<,<B.<,>C.>,<D.>,>【分析】导体的电阻大小与导体的长度、横截面积和材料有关,长度越大、横截面积越小,电阻越大.【解答】一根粗细均匀的铜导线,把它截为长度相同的两段时,导体的材料不变、横截面积不变,但长度变为原来的12倍,所以每一段铜导线的电阻变为为原来的12倍,即R1=12R,所以,R1<R;将铜导线沿中点对折后,导体的材料不变,但导体的长度变为原来的一半,根据电阻与长度的关系可知阻值变为原来定的一半,长度变为原来一半的同时,横截面积变为原来的二倍,根据导体电阻与横截面积的关系可知,电阻又变为一半,即R2=14R,所以,R2<R.故答案为:<,<.故选A.5. 如图是四根高压输电线上的一个装置,利用这个装置将四根导线并联起来,相当于增大了导线的_______,从而减小了导线的_______,以达到减少输电线上电能损失的目的.【分析】将四根导线并列的连接在一起等效成一根导线,相对于其中的任何一根导线,从外形上看,很容易得出其横截面积的变化.根据导体的横截面积与电阻的关系,从而可以确定横截面积的变化造成导体的电阻如何变化.【解答】四根导线并联在一起,等效成一根导线,相对于其中的任何一根导线,其横截面积变大了.导体的电阻大小与导体的横截面积有关,在其他因素不变的情况下,其电阻的大小与导体的横截面积成反比.所以横截面积增大,导体的电阻减小.故答案为:横截面积;电阻.故选C.6. 今年中考,我市实行网上阅卷,要求每份试卷必须贴上条形码,如图所示.条形码扫描装置中有发光二极管、光敏二极管等元件,它们是由______(半导体、超导体)材料构成的.【分析】二极管是由半导体做成的器件,它具有单向导电性.二极管是由P型半导体和N型半导体组成的,这两种半导体相互接触时,其交接区域称为PN结,PN结具有单向导电性.【解答】发光二极管、光敏二极管等元件,它们是由半导体材料构成的.故答案为:半导体.7. 为了研究温度对导体电阻的影响,小翔设计了如图所示的实验电路;用酒精灯对电路中的一段导体加热.观察导体电阻的变化,该实验方案存在缺陷所在或提出改进方案:_______.【分析】电阻起阻碍电流的作用,可通过灯泡的亮度或电流表的示数探究温度对电阻的影响.【解答】根据电路图可知,电路中没有反应电流变化的元件,同时当电路中电流过大时,电源或导线将被烧坏,因此应在电路中串联滑动变阻器和灯泡,或在电路中串联滑动变阻器和电流表.故答案为:在电路中串联滑动变阻器和灯泡(或在电路中串联滑动变阻器和电流表).8. 在探究影响导体电阻大小的因素时,小明作出了如下猜想:导体的电阻可能与①导体的长度有关、②导体的横截面积有关、③导体的材料有关.实验室提供了4根电阻丝,其规格、材料如下表所示.编号材料长度/m 横截面积/mm2A 镍铬合金0.5 0.5B 镍铬合金 1.0 0.5C 镍铬合金0.5 1.0D 锰铜合金0.5 0.5(1)按照图1所示“探究影响导体电阻大小因素”的实验电路,在M、N之间分别接上不同的导体,则通过观察_______来比较导体电阻的大小.(2)为了验证上述猜想①,应该选用编号_______两根电阻丝分别接入电路进行实验.(3)分别将A和D两电阻丝接入图1电路中M、N两点间,电流表示数不相同,由此,初步得到的结论是:当长度和横截面积相同时,导体电阻跟_______有关.(4)要进一步研究导体材料的导电性能,就需要测量导体的电阻,小明的实验方案和操作过程均正确,两表的连接和示数如图2所示.但通过观察发现电流表指针偏转过小,这样会导致实验误差_______,解决这一问题的措施是________.【分析】(1)电流表串联在电路中,电源电压一定,导体电阻越大,电路电流越小,导体电阻越小,电路电流越大,可以通过电流表示数大小判断导体电阻大小.(2)(3)根据控制变量法的要求,根据实验目的或实验现象分析答题;(4)用电流表测电路电流时,要选择合适的量程,量程过大,会使读数误差增大.【解答】(1)在M、N之间分别接上不同的导体,则通过观察电流表示数来比较导体电阻的大小.(2)要验证猜想①:导体的电阻可能与导体的长度有关,应控制导体材料与横截面积相同而长度不同,由表中数据可知,应选编号为A、B的两根电阻丝进行实验.(3)由表中数据可知,A、D两电阻丝的长度、横截面积相同而材料不同,将A和D两电阻丝接入图1电路中M、N两点间,电流表示数不相同,由此可知:当长度和横截面积相同时,导体电阻跟材料有关.(4)由图2所示电流表可知,电流表指针偏转过小,电流表读数误差较大,会增大实验误差,使实验误差偏大;电流表换用小量程,可以减小读数误差,从而减小实验误差.故答案为:(1)电流表示数;(2)A、B;(3)导体的材料;(4)偏大;电流表改用小量程.9. 如图所示为“探究影响导体电阻大小的因素”的实验电路图,A、B之间接电阻.(1)本实验通过观察_______比较电阻的大小.(2)小明发现手边只有一根较长的电阻丝,他可以探究导体的电阻是否与导体的________和________有关.【分析】(1)在电源电压不变的情况下,根据欧姆定律UIR可知,电流越小,也就说明电阻越大.而在灯泡的电阻一定时,根据电功率的计算公式P=I2R,电流越小,灯泡就越暗.(2)导体的电阻是本身的属性,它跟导体的长度、横截面积和材料有关,当探究影响导体电阻大小的因素时,应控制其它的因素不变,只改变该因素看电阻如何变化就可以.【解答】(1)在电源电压不变的情况下,AB之间接入的电阻越大,电路中的总电阻越大,电流就越小.灯泡电阻不变的情况下,电流越小,灯泡的实际功率就越小,灯泡就越暗.所以可以根据电流表示数的大小或灯泡的亮暗程度来判断所接入导体电阻的大小.(2)导体的电阻是本身的属性,它跟导体的长度、横截面积和材料有关:当探究导体电阻与长度的关系时,可控制横截面积和材料不变,改变导体的长度,能够完成;当探究导体电阻与横截面积的关系时,可控制长度和材料不变,改变导体的横截面积,能够完成;当探究导体电阻与材料的关系时,可控制长度和横截面积不变,因为只有一个金属丝,所以无法改变材料,不能够完成;故答案为:(1)电流表示数(灯泡亮度);(2)长度;横截面积.难题1、关于电阻的大小(不考虑温度的影响),下列说法中正确的是()A.银导线的电阻比铜导线的电阻小B.同种材料制成的导线,长度越长,电阻越大C.同种材料制成的导线,横截面积越大,电阻越小D.同种材料、粗细相同的导线,长度越短,电阻越小【分析】电阻大小与导体的长度、材料、横截面积和温度有关,因此在分析电阻的大小时应使用控制变量法,逐个因素进行比较.【解答】电阻的大小不仅跟导体的材料有关,还跟材料的长度和横截面积大小有关,所以选项A、B、C都不正确.同种材料、粗细相同的导线,长度越短,电阻越小,所以选项D正确.故选D.2、如图所示,长度相同、横截面积不同的铁棒AB和CD连接在一起接入电路中,则下列说法中正确的是()A.AB段电阻大,电流小B.CD段电阻大,电流大C.AB段电阻大,电流与CD段相等D.CD段电阻大,电流与AB段相等【分析】解答本题应掌握:电阻的大小与长度及横截面积有关,而串联电路中各部分的电流一定相等.【解答】两同种材料组成的导体因长度相等,则电阻与横截面积成反比,截面积越大的导体,其阻值越小,故AB段的电阻较大,CD段电阻较小;因两电阻串联在电路中,则由串联电路的电流规律可知通过两段导体的电流一定相等;故选C.3、光敏电阻的阻值随着光照的强弱而改变.“光强”是表示光的强弱程度的物理量,照射光越强,光强越大,光强符号用E表示,国际单位为坎德拉(cd).实验测得光敏电阻的阻值R与光强E间的关系如图所示,由图可知()A.光敏电阻的阻值随光强的增强而变大B.光敏电阻的阻值随光强的增强而变小C.光敏电阻的阻值随光强的增强先变大后变小D.光敏电阻的阻值随光强的增强先变小后变大【分析】由图象可直接得出电阻与光强的关系,由图象可看出,电阻与光强成反比.【解答】这是一个反比例函数图象,由图知电阻与光强成反比,故随光强的增大电阻减小,随光强的减小电阻增大.故选B.4、如图所示,电源电压保持不变,R1为一热敏电阻,其阻值随温度的降低而增大.现往R1上擦一些酒精后,热敏电阻的温度________(升高/降低),电流表的读数________(变大/变小).【分析】往R1上擦一些酒精后,酒精蒸发,吸收热量,热敏电阻的温度减低.根据欧姆定律,可判断电流表的读数的变化.【解答】解;(1)往R1上擦一些酒精后,酒精蒸发,吸收热量,热敏电阻的温度减低.(2)电源电压保持不变,热敏电阻的阻值随温度的降低而增大,热敏电阻的温度减低,。
专题26 探究影响电阻大小的因素实验题(原卷版)
(1)要探究电阻大小与导体长度的关系,应选择 和 两根导线进行实验;
(2)要探究电阻大小与导体材料的关系, 应选择 和 两根导线进行实验;
(3)小明用 A、C 两根导线探究了电阻大小与导体横截面积的关系,则导线 C 的长度应为
.
2.在“探究影响导体电阻大小的因素”实验中,某实验小组提出了如下猜想:
猜想一:导体 电阻跟导体长度有关;
丝的规格如表格所示。
序号 1 2 3 4
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
材料 碳钢合金丝 镍铬合金丝 镍铬合金丝 镍铬合金丝
长度 L 2L L 2L
横截面积 S S 2S 2S
(1)他们应选择序号为______的两根电阻丝来研究;
(2)从表中所给电阻丝的规格看,还可以用这些电阻丝来做另一个探究实验,即探究导体电阻大小与导体 ______的关系,这次你应该选择序号为______的两根电阻丝来做实验。
根据考点考
【例题 1】在“探究影响导体电阻大小的因素”时,某实验小组想利用图所示的电路
分别对导体电阻跟它的长度、橫截面积、材料有关的猜想进行实验验证:
(1)为验证“导体电阻跟长度有关”,下表中可选用的三种导体是 (填导体代号);
导体代号 长度/m
横截面积/mm2
材料
A
1.0
0.2
锰铜
B
1.0
0.4
猜想二:导体电阻跟导体粗细有关;
猜想三:导体电阻跟导体材料有关;
同学们想利用如图所示的电路和表中的导体验证上述猜想.
导体代号 长度/m 横截面积/m2 材料
A
1.0
0.2
锰铜
B
1.0
0.4
锰铜
C
1.0
0.6
导体的电阻
例3:电路中有一段金属丝长为 L,电阻为 R,要使电
阻变为 4R,下列可行的方法是 A( )
A、将金属丝拉长至 2L B、将金属丝拉长至 4L C、将金属丝对折后拧成一股 D、将金属丝两端的电压提高到原来的 4 倍
课堂小结
一、影响导体电阻的因素 导体的电阻与它的长度、横截面积及它的材料等因素的定
如图,a、b、c、d是四个不同的金 V
V
属导体。在长度、横截面积、材料三个
因素方面,b、c、d跟a相比,分别只有 ɑ
b
一个因素不同:b与a长度不同;c与a横
截面积不同;d与a材料不同。
VV
c
d
图中四段导体是串联的、每段导体两端的电压与它们的电阻成正比,因此
用电压表分別测量a、b、c、d两端的电压,就能知道它们的电阻之比。比较a、 b的电阻之比与它们的长度之比;比较a、c的电阻之比与它们的横面积之比;比较 a、d的电阻是否相等。这样就可以得出长度、横載面积、材料这三个因素与电 阻的关系。
1.根据以上分析,以等式的形式写出用导体长度 L、导体横截面积S表示导体电阻R的关系式,用一
个与L、S无关的常量表示比例系数。
2.选择至少两种不同材料的导体(例如镍铬合金丝 和康铜丝),测出它们的长度、横截面积和电阻, 分别计算出上述等式中的比例系数。
3.分析上述比例系数的物理意义。
结论:同种材料的导体,其电阻 R 与它的长度 L成正比,与它的横截面积 S 成反比。
l
成反比
C、材料的电阻率随温度的升高而增大
D、对某一确定的导体当温度升高时,发现它电阻增大,说
明该导体材料的电阻率随温度的升高而增大
例2:根据电阻定律,电阻率 ρ RS 对于温度一定的
初三物理电压 电阻测试卷(带答案)
初三物理电压电阻测试卷(带答案)一、选择题(共18道总分36分)1、现需要研究的课题有:①导体的电阻跟它的横截面积的关系;②导体的电阻跟它的长度的关系;③导体的电阻跟它的材料的关系.给出三根镍铬合金线a、b、c(其长度关系la =lb>lc,横截面积关系Sa>Sb=Sc),电源、电流表、开关各一个、若干根导线,可以完成的研究课题是()A.只有①B.只有②C.①和②D.①、②和③2、如图6-3-2所示,滑片P可()A.向左滑动,但不能滑到C点B.向左滑动,可以滑到C点C.向右滑动,但不能滑到D点D.向右滑动,可以滑到D点图6-3-23、在用伏安法测电阻的实验中,某实验小组的同学在操作时,电表量程选择正确,但不慎将两表的位置接错,其中一组同学连成如图所示情况,那么当开关闭合后可能出现的情况是()A.电流表和电压表都被损坏B.电流表和电源损坏,电压表示数为零C.电流表示数为零,电压表有示数D.电流表损坏,电压表有示数4、在如图17所示的电路中,电源电压保持不变,开关S闭合前,电流表A1、A2的示数比为5∶3,开关S闭合后,两电流表的示数比为3∶2,则R1、R3的大小关系是()A.R1<R3B.R1>R3C.R1=R3D.无法确定5、如图是滑动变阻器的四种接线方法.把它们分别连接在电路中,当滑片P向左移动时,可使滑动变阻器接入电路的电阻变大的接法是()A.B.C.D.6、如图所示的电路,电源电压恒定,当开关S闭合时()A.A示数变小,V示数变大B.A示数变大,V示数不变C.A示数不变,V示数变小D.A示数不变,V示数变大7、在如图12所示的电路中,电源电压不变,闭合开关S后,灯L1、L2都发光。
一段时间后,其中一灯突然熄灭,而电流表、电压表的示数都不变,则产生这一现象的原因可能是A、灯L1短路;B、灯L2短路;C、灯L1断路;D、灯L2断路。
()8、如图所示,AB和BC是由同种材料制成的长度相同、横截面积不同的两段导体,将它们串联后连入电路中.比较这两段导体两端的电压及通过它们的电流的大小,有()A.UAB>UBC,IAB<IBC B.UAB<UBC,IAB=IBCC.UAB>UBC,IAB=IBC D.UAB=UBC,IAB<IBC9、下列图中,能用电压表测灯L1两端电压的是()A.B.C.D.10、如图所示的两个电路中,电源电压相等且保持不变.闭合开关S,当滑动变阻器的滑片P都向右移动时,灯泡L1和L2的亮度变化情况是()A.L1变暗,L2亮度不变B.L1、L2都变亮C.L1变亮,L2变暗D.L1、L2都变暗11、在探究电路的电压规律的实验时用了如图所示的某个电路,已知R1=R2<R3,电压表、和的读数分别为1.0V、1.5V和2.5V。
初中物理电学实验探究题汇编(含答案)
1.(宝应县月考)在“连接串联电路”实验中,实验电路如图所示。
(1)开关闭合并且两灯都发光时,取下其中L1,可观察到现象是L2熄灭。
(2)断开开关后可观察到现象是L1L2都不发光。
(3)以上两个现象说明了串联电路用电器间相互影响,开关控制整个电路的工作这两个特点。
(4)连接好电路后闭合开关S,小红发现L1、L2两只灯泡都不亮,她用手按一下灯泡L1,L1、L2仍然都不亮,按一下灯泡L2,L1、L2仍然都不亮,拆掉L1后换上新的灯泡后两个灯都亮,则故障可能是L1灯丝断了。
(选填“L1灯丝断了”、“L2灯丝断了”、“L1短路”或“L2与灯座接触不良”)。
(5)排除故障后,小明按照如图所示的电路,用导线把一只开关和两个小灯泡逐一顺次连接后,刚将最后一根导线接好,L2就亮了,但L1没亮他们在实验操作中不当之处是:连接电路时开关未断开。
(6)关于L1没亮,小明认为L1的灯丝烧断了,但小红说L1的灯丝没烧断你应该支持的小红观点,理由是若L1灯丝断了L2也不发光。
【解答】解:(1)由图知,取下其中L1,整个电路断路,L2熄灭;(2)图中两灯串联,所以断开开关后,整个电路断路,两个小灯泡都熄灭;(3)以上两个现象说明了串联电路只有一条路径,用电器间相互影响,开关控制整个电路的工作这两个特点;(4)若L2灯丝断了或L2与灯座接触不良,即使拆掉L1后换上新的灯泡后电路仍断路,两灯都不亮;若L1短路,那么L2可亮;若拆掉L1后换上新的灯泡后两个灯都亮,说明故障可能是L1灯丝断了;(5)刚将最后一根导线接好,L2就亮了,说明连接电路时,开关没有断开;(6)串联电路中用电器之间相互影响,L2亮了,但L1没亮,L1的灯丝没烧断,如果L1的灯丝烧断了,L2也不亮,故小红说的对。
2.(兴隆县期中)在探究并联电路电流规律的实验中,图甲是实验的电路图。
(1)在连接电路时,开关应断开。
若要测量干路电流,则电流表应接在甲图中的C 点。
(2)小明同学在测量A处的电流时,发现电流表的指针偏转如图乙所示,原因是电流表的正负接线柱接反了。
物理人教版九年级全册探究导体的电阻跟哪些因素有关
巴南区理、化、生、科学实验研究课记录表单位:巴南区南区学校时间:2015.6.《电阻》教案教学目标设计1.知识与技能①知道电阻及其单位。
②知道滑动变阻器的构造,会把滑动变阻器连入电路来改变电流。
③初步了解半导体的一些特点,了解超导体对人类生活和社会发展对社会的影响。
④初步了解超导体的一些特点,了解超导体对人类生活和社会发展可能带来的影响。
2.过程与方法①通过实验探究,体验导体长度发生变化,导体电阻也发生变化的规律。
②通过观察实验、对比等方法,学习利用滑动变阻器改变电流、电压。
3.情感、态度与价值观①关心生活中所接触到的各种电阻器。
②通过了解半导体、超导体以及它们在现代科学技术中的应用,开阔视野,增强学习物理知识的兴趣,感悟科学对技术进步、社会发展的作用。
教学过程:一).电阻概念的建立;电阻的概念比较抽象,可让学生通过实验探究来加深理解。
(1)创设情境,提出问题情境的创设、问题的提出可结合学生的实际生活。
例如,导线为什么一般用铜或铝来做,而不用铁?(2)鼓励学生大胆猜想学生的猜想可能与老师的想法不一致,要注意引导分析,不要挫伤学生的积极性。
(3)设计实验,进行实验引导学生按图6.3-1设计实验步骤,并进行实验验证。
(4)分析、归纳引导学生分析现象,层层推理,引出电阻。
完成的主要推理过程是:接人铁丝比接人铜丝小灯泡变暗了--说明小灯泡中电流变弱了--说明铁的导电能力比铜弱--说明铁丝对电流的阻碍作用大(即铁丝电阻大)--所以不用铁丝作导线。
帮助学生明晰推理过程,可培养学生根据现象推断结论的能力。
另外,通过实验建立概念显得直观、生动、具体,学生更容易接受。
二)自我研讨,合作交流电阻的概念、单位、符号等建议采用自我研讨、合作交流的方式进行。
教师要引导学生熟悉几种电阻器、电阻率表、小数据库来丰富对电阻的认识。
三).阅读讨论半导体和超导体这部分建议采用阅读讨论和放录像的方式进行,条件好的地区,可以演示半导体的一些特征,补充一些应用这些特性的例子,来开阔学生的视野。
探究影响电阻大小因素实验报告
实验名称:探究导体的电阻与导体材料、横截面积、长度是否有关联。
实验目的:收集证据证明猜想。
实验仪器:电流表,小灯泡,导线,电源,开关,电阻丝。
实验电路图:电阻丝:实验方法:转换法: 电阻转换为电流示数和小灯泡亮度。
横截面积转换成直径(圆电阻丝)控制变量法: 因变量:电阻R ,自变量:导体材料,不变量:导体长度和横截面积。
因变量:电阻R ,自变量:导体长度,不变量:导体材料和横截面积。
因变量:电阻R ,自变量:导体横截面积,不变量:导体长度和材料。
实验步骤:1. 电流表调零,断开开关,按照电路图组装电路,a 、b 间接入A1、A2康铜丝,闭合开关,观察电灯泡亮度并读出电流表示数记为I ,并讲数据及现象记录入表格,断开开关。
2. a 、b 间改接入B1、B2碳钢丝,闭合开关,观察电灯泡亮度并读出电流表示数记为I ,并讲数据及现象记录入表格,断开开关。
b D 2 C 2 B 2 康铜丝 0.5mm 碳钢丝 0.5mm 镍铬丝 0.5mm 镍铬丝 0.5mm A 1 A 2 B 1 C 1 D 1Aa3.a、b间改接入C1、C2镍铬丝,闭合开关,观察电灯泡亮度并读出电流表示数记为I,并讲数据及现象记录入表格,断开开关。
4.用铜片将C2、D2连接起来,a、b间改接入C1、D1镍铬丝,闭合开关,观察电灯泡亮度并读出电流表示数记为I,并讲数据及现象记录入表格,断开开关。
5.用铜片将C2、D2连接起来、C1、D1连接起来,a、b间改接入C1、D1镍铬丝,闭合开关,观察电灯泡亮度并读出电流表示数记为I,并讲数据及现象记录入表格,断开开关。
12345材料康铜丝碳钢丝镍铬丝镍铬丝镍铬丝长度/cm2020204020直径/mm0.50.50.50.51电流/A7.结论:①、导体的电阻与导体的材料有关。
②、导体的电阻与导体的长度有关。
③、导体的电阻与导体的横截面积有关。
8.评价:如果我想知道导体电阻与电阻长度和横截面积如何有关,我该怎么办?问题如何提出? 收集几组数据?引申:①、小明在完成以上实验后,他认为“导体连入电路后有电阻,不接入电路则没有电阻”,你觉得他说法对吗?②、导体电阻还与温度有关,观看视频理解。
《电阻》教学设计
《电阻》教学设计一、教材分析和处理:分析:电阻是电学中一个重要的物理量,与电流、电压构成初中电学的三大基石。
因为在初中物理学习的知识体系中,欧姆定律是一个具有核心地位的基本规律,也是一个难点,而电阻的教学是欧姆定律的基础,同时,让学生理解电阻的概念和影响电阻大小的因素,认识电阻是导体本身的一种性质,也是为了后面变阻器、电阻的串并联、电与热的学习打下基础。
本节知识在日常生产和生活中也有广泛的应用,所以,无论是从课程标准的要求来看,还是物理知识的扩展来看,“电阻”都具有承上启下的重要作用。
处理:本节课十分重视探究方法教育,重视科学探究的过程。
在探究影响电阻大小的因素时强调“控制变量法”在解决物理问题中的重要作用,让学生在认知过程中体验实验方法,了解什么是电阻和影响电阻大小的因素。
本着以学生为主体的教学理念,所以本节课可以放手让学生自主进行实验探究。
在讲述决定电阻大小的因素时,重点放在材料、长度和横截面积这三个因素方面,温度对电阻的影响在许多情况下也是不可忽视的。
对科学世界的处理要面向学生的生活世界和社会实践,课前布置学生查阅资料,通过媒体展示物理中的科学世界,开拓学生视野。
二、教学目标的确定:1、知识与技能(1)知道电阻的定义、符号、单位及单位间的换算,理解电阻是导体本身的一种性质;(2)理解电阻的大小与导体的材料、长度、横截面积有关;(3)知道控制变量法在物理学中的运用;(4)了解半导体及超导现象。
2、过程和方法通过实验探究影响电阻大小的因素,培养学生观察、分析、比较、概括的能力。
3、情感、态度与价值观通过参与科学探究活动,养成实事求是、尊重自然规律的科学态度;积极动手进行实验或观察实验。
三、教学重、难点确定教学重点:导体电阻大小的影响因素、理解和掌握控制变量法。
教学难点:电阻概念的建立、理解和掌握控制变量法。
实验器材:长度和粗细相同的镍铬合金丝和铜丝、不同规格的金属丝和小灯光泡及电流表若干、干电池和导线及开关若干。
实验 探究导体电阻与其影响因素的关系-推荐下载
一、实验过程探究导体电阻的影响因素测定金属的电阻率二、数据记录三、实验结论仪器的选择1.选用电流表、电压表时,要根据电源电动势、电阻的大小和额定功率等考虑所测电流、电压的最大值,不能超出仪表的量程,以确保不损坏仪器.在实验电路中测量电流、电压时,电流表、电压表的指针偏转角度不宜过小,以减小误差,电流表、电压表的读数为满刻度2/3左右时,读数较准确.2.选用滑动变阻器,若用“限流式”,一般选用阻值适当大的滑动变阻器,但不是越大越好,因阻值很大时,在实验过程中可能只用到其阻值较小的一部分,这样滑动触头只能在很短的范围内调节,使用起来很不方便.若采用“分压式”,应选择阻值适当小一些的滑动变阻器,这样可使分出的电压大致上随滑动触头移动的距离成正比例改变,调节起来比较方便.1.下列关于电阻率的说法正确的是( )A.电阻率与导体的长度有关B.电阻率与导体的材料有关C.电阻率与导体的形状有关D.电阻率与导体的横截面积有关2.导体的电阻是导体本身的一种性质,对于同种材料的导体,下列表述正确的是( ) A.横截面积一定,电阻与导体的长度成正比B.长度一定,电阻与导体的横截面积成正比C.电压一定,电阻与通过导体的电流成正比D.电流一定,电阻与导体两端的电压成反比3.一段粗细均匀的镍铬丝,横截面的直径是d,电阻是R,把它拉制成直径为d/10的均匀细丝后,它的电阻变成( )A.R/10000 B.R/100C.100R D.10000R4.关于电阻和电阻率的说法中,正确的是( )A.导体对电流的阻碍作用叫做导体的电阻,因此只有导体中有电流通过时才有电阻B.由R=U/I可知导体的电阻与导体两端的电压成正比,跟导体中的电流成反比C.某些金属、合金和化合物的电阻率随温度的降阺会突然减小为零,这种现象叫做超导现象.发生超导现象时,温度不为绝对零度D.将一根导线等分为二,则半根导线的电阻和电阻率都是原来的二分之一5.某金属导线的电阻率为ρ,电阻为R,现将它均匀拉长到直径为原来的一半,那么该导线的电阻率和电阻分别变为( )A.4ρ和4R B.ρ和4RC.16ρ和16R D.ρ和16R6.温度能明显地影响金属导体和半导体材料的导电性能,在图2-6-6所示的图象中分别为某金属和某半导体的电阻随温度变化的关系曲线,则( )图2-6-6A.图线1反映半导体材料的电阻随温度的变化B.图线2反映金属导体的电阻随温度的变化C.图线1反映金属导体的电阻随温度的变化D.图线2反映半导体材料的电阻随温度的变化7.两粗细相同的同种金属电阻丝R1、R2的电流I和电压U的关系图线如图2-6-7所示,可知( )图2-6-7A.两电阻的大小之比为R1∶R2=3∶1B.两电阻的大小之比为R1∶R2=1∶33C.两电阻丝长度之比为L1∶L2=∶1新课标第一网D.两电阻丝长度之比为L1∶L2=1∶38.两根材料相同的导线,质量之比为2∶1,长度之比为1∶2,加上相同的电压后,通过的电流之比为( )A.8∶1 B.4∶1C.1∶1 D.1∶49.现有半球形导体材料,接成如图2-6-9所示甲、乙两种形式,则两种接法的电阻之比R甲∶R乙为( )图2-6-9A.1∶1 B.1∶2C.2∶1 D.1∶410.两根材料相同的均匀导线x和y,x长为l,y长为2l,串联在电路中时,沿长度方向电势变化如图2-6-10所示,则x、y导线的横截面积之比为( )图2-6-10A.2∶3 B.1∶3C.1∶2 D.3∶111.12.13.14. 在“测定金属的电阻率”的实验中,用螺旋测微器测量金属丝直径时的刻度位置如图所示,用米尺测出金属丝的长度L,金属丝的电阻大约为5Ω,先用伏安法测出金属丝的电阻R,然后根据电阻定律计算出该金属材料的电阻率.⑴从图中读出金属丝的直径为________mm;⑵为此取来两节新的干电池、电键和若干导线及下列器材:A.电压表0~3V,内阻10kΩB.电压表0~15V,内阻50kΩC.电流表0~0.6A,内阻0.05ΩD.电流表0~3A,内阻0.01ΩE.滑动变阻器,0~10ΩF.滑动变阻器,0~100Ω①要求较准确地测出其阻值,电压表应选________,电流表应选________,滑动变阻器应选________(填序号);②实验中某同学的实物连线如图所示,请指出该同学实物接线中的两处明显错误错误1:_____________________________错误2:_____________________________⑶若测得金属丝的直径用d表示,电阻用R表示,则该金属材料的电阻率ρ=________.15. 在“测定金属导体的电阻率”的实验中,待测金属丝的电阻R x约为5Ω,实验室备有下列实验器材:A.电压表V1:量程0~3V,内阻约为15kΩB.电压表V2:量程0~15V,内阻约为75kΩC.电流表A1:量程0~3A,内阻约为0.2ΩD.电流表A2:量程0~0.6A,内阻约为11ΩE.变阻器R1:0~100Ω,0.6AF.变阻器R2:0~2000Ω,0.1AG.电池组E:电动势为3V,内阻约为0.3ΩH.开头S,导线若干⑴为减小实验误差,应选用的实验器材有(填代号)_____________________________________;⑵为减小实验误差,应选用图甲中________(填“a”或“b“)为该实验的电路原理图,并按所选择的电路原理图把图乙中的实物图用线连接起来;⑶若用毫米刻度尺测得金属丝长度为60.00cm,用螺旋测微器测得金属丝的直径及两电表的示数如图丙所示,则金属丝的直径为________mm,电阻值为________Ω.16. 某同学要测电压表V1的内阻R V,测量的电路如图(a)所示,供选择的器材如下:①待测电压表V1:0~3V,内阻约3kΩ②电压表V2:0~6V,内阻约6kΩ③定值电阻R1=3kΩ④定值电阻R2=30Ω⑤滑动变阻器R3:0~1kΩ,1A⑥滑动变阻器R4:0~10Ω,2A⑦电源3.0V,内阻不计⑧开关一个,导线若干根据上述条件,请你完成下面的实验.⑴定值电阻应选________;滑动变阻器应选________.⑵根据电路图a,在图b中用实线把实物连成电路;⑶实验过程中的测量步骤为:移动滑动变阻器触头到某一位置,记录V1、V2的读数U1、U2;不断改变滑动变阻器触头的位置,得到一组U1、U2的值,分别以U1、U2为坐标轴建立坐标系,作出相应图线,如图所示,测得该图线的斜率为k.根据图线的斜率k和选定的定值电阻,写出待测电压表V1内阻的表达式为R V=_______________.17. 某同学想利用所学知识测量某种圆柱形材料的电阻率,实验要求必须精确测出该段材料的阻值.除了导线和开关外,实验室还备有以下器材可供选用:电流表A1:量程1A,内阻r1约0.5Ω电流表A2:量程30mA,内阻r2约200Ω电压表V1:量程6V,内阻R V1等于20kΩ电压表V2:量程10V,内阻R V2约30kΩ滑动变阻器R1,0~20Ω,额定电流2A滑动变阻器R2,0~2000Ω,额定电流1mA电源E:电动势为12V,内阻r约2Ω⑴请选择合适的器材,设计出便于精确测量的电路图画在虚线框中,其中滑动变阻器应选________.⑵若选用其中一组电表的数据,设该段圆柱形材料的长为L,直径为d,由以上实验得出这种材料电阻率的表达式为________________,式中符号的含义为_______________________________.18. 科学实验是人们认识自然的重要手段.电学实验中经常需要测量某负载的电阻.⑴测电阻的方法有多种,现在有一只标有“220V,100W”的灯泡,它正常工作时的电阻为________Ω.若用多用电表的欧姆挡来测量这只灯泡的电阻,则测出的电阻应________灯泡正常工作时的电阻(填“大于”“等于”或“小于”).这是因为___________________________________.⑵请你用下列器材设计一个实验,测定灯泡正常工作时的电阻A.220V交流电源B.单刀双掷开关一个C.电阻箱一个(0~999Ω,额定电流1A)D.交流电流表一个(0~0.6A)E.导线若干请画出电路原理图19. 某同学为了研究一个小灯泡的灯丝电阻随温度的升高而变化的规律,用实验得到下表所示的数据(I和U分别表示小灯泡的电流和电压),则:⑴当U=1.20V时对应的电流表如图甲所示,其读数为 A.⑵实验中所用的器材有:电压表(量程3V,内阻约为2 kΩ)电流表(量程0.6A,内阻约为0.2Ω)滑动变阻器(0~5Ω,1A)电源、待测小灯泡、电键、导线若干⑶根据实验数据,在图丙中画出小灯泡的U-I曲线;⑷如果把这个小灯泡接直接接在一个电动势为1.5V、内阻为2.0Ω的电池两端,则小灯泡的实际功率是W(结果保留2位有效数字).20.21.一根长为l=3.2 m、横截面积S=1.6×10-3m2的铜棒,两端加电压U=7.0×10-2V.铜的电阻率ρ=1.75×10-8Ω·m,求:探究导体电阻与其影响因素的关系(1)通过铜棒的电流;(2)铜棒内的电场强度.22.测量液体的电阻率,工业上采用一种称为“电导仪”的仪器,其中一个关键部件如图2-6-5所示,A、B是两片面积为1 cm2的正方形铂片,间距为d=1 cm,把它们浸在待测液体中,若通过两根引线加上一定的电压U=6 V 时,测出电流I=1 μA,则这种液体的电阻率为多少?图2-6-523.答案实验探究导体电阻与其影响因素的关系知识回顾控制变量法外接电阻率R=ρlS实验练习1.B2.A3.D4.C5.D6.CD7.B8.A9.D 10.B 11.AC 12.C 13.A14.(1)0.680mm(或0.679 mm)⑵①A C E②错误1:导线连接在滑动变阻器的滑片上;错误2:采用了电流表内接法⑶ρ=πRd2/4L15.⑴ADEGH ⑵b 实物连接如图所示⑶0.635 2.416.⑴R1R4 ⑵如图所示⑶R1/(k-1)17.⑴电路图如图所示R1⑵ρ=πd2(U2–U1)R V1/4U1L18.⑴484 小于灯泡电阻随温度变化而变化,温度越高电阻越大(2)电路图如图所示19.⑴0.42A(0.38A~0.42A都正确)⑵如图所示⑶如图所示⑷0.28W(0.25W~0.32都正确)20.(1)图略(2)21.(1)2×103 A (2)2.2×10-2 V/m22. 6×104Ω·m。
11.7探究 影响导体电阻大小的因素 教案 2021-2022学年 北师大版九年级物理
教学过程:一【抛锚】设置情境,引出问题观察与思考:从生活中观察,会发现常见的导线多是铜芯或铝芯,而很少用铁芯、有的导线芯比较粗、不同规格的灯泡,有的灯丝短,有的灯丝粗些,有的灯丝细些等等这些很多,而把它们接入电路中,最后灯泡的亮度不同,说明了它们的电阻不同,那究竟是哪些因素影响了电阻的大小呢? 二、【探锚】探究问题,分工合作现在我们来做实验来探究一下有哪些因素是影响导体电阻的大小的。
(一) 常温下导体的电阻课题: 探究--影响导体电阻大小的因素 主备人:备课组:时间: 月 日全课教学目标知识与技能1.知道影响电阻大小的因素有材料种类、长度、横截面积和温度。
2.了解导体电阻受温度的影响、超导体的一些特点以及超导现象对人类生活和社会发展可能带来的影响。
过程与方法 通过探究影响电阻大小的因素,进一步体会用控制变量法研究多个因素问题的方法。
情感态度价值观1.在实验探究中,学习科学家研究问题的方法,培养严谨的科学作风和实事求是的态度。
2.通过了解物理学知识对人类生活和社会发展的影响,培养正确的科学价值观。
重点难点 教学重点】导体和绝缘体的识别、电阻及其单位的换算 【教学难点】对导体和绝缘体的微观本质和电阻概念的理解考点知识 决定电阻大小的因素 实验原理 电路图教学准备 演示电流表一块、学生实验电路装置1组(干电池两节、灯泡一只、开关一个、电流表一块、导线若干;钢尺、铅笔、塑料笔套、玻璃棒等各一)【分析】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)。
例如:在验证导体材料不同时电阻的情况,需要保证其他条件一样,如温度、粗细、长短、导体两端电压等都相同。
同样在判定导体的粗细和长短不同时的电阻,一样需要保证其他条件一样。
【提出问题】影响导体电阻大小的因素有哪些? 【猜想与假设】可能影响电阻大小的因素有:导体的材料、长度、横截面积、温度等有关。
人教版2019年高中物理 电阻定律、电阻与电阻率的理解综合专题练习(含答案)
B.白炽灯正常工作时灯丝电阻大于未接入电路时灯丝电阻
C.白炽灯正常工作时灯丝电阻小于未接入电路时灯丝电阻
D.条件不足,不能确定
解析:选B白炽灯的灯丝为金属,所以电阻率随温度的升高而增大,正常工作时温度高于不工作时的温度,所以工作时的电阻大于不工作时的电阻,B对。
[答案]D
电阻与电阻率的对比
电阻R
电阻率ρ
描述对象
导体
材料
物理意义
反映导体对电流阻碍作用的大小,R大,阻碍作用大
反映材料导电性能的好坏,ρ大,导电性能差
决定因素
由材料、温度和导体形状决定
由材料、温度决定,与导体形状无关
单位
欧姆(Ω)
欧姆·米(Ω·m)
联系
R=ρ ,ρ大,R不一定大,导体对电流阻碍作用不一定大;R大,ρ不一定大,导电性能不一定差
4.材料特性应用
(1)连接电路的导线一般用电阻率小的金属制作。
(2)金属的电阻率随温度的升高而增大,可用来制作电阻温度计,精密的电阻温度计用铂制作。
(3)有些合金的电阻率几乎不受温度变化的影响,常用来制作标准电阻。
1.自主思考——判一判
(1)导体的电阻由导体的长度和横截面积两个因素决定。(×)
(2)一根阻值为R的均匀电阻线,均匀拉长为原来的2倍,电阻变为4R。(√)
③导体电阻与材料的关系:由实验探究得到长度、横截面积相同而材料不同的导体电阻不同。
二、电阻定律
1.内容
同种材料的导体,其电阻R与它的长度l成正比,与它的横截面积S成反比;导体电阻还与构成它的材料有关。
2.公式
R=ρ 。
3.符号意义
16.3电阻(原卷版+解析)
16.3 电阻课后培优练培优第一阶——基础过关练1.电阻这一物理量的单位是()A.安培B.欧姆C.伏特D.瓦特2.电池作为一种可移动电源,生活中应用十分广泛.常见的电池有干电池、锂电池、太阳能电池等.目前,硅是制作太阳能电池的主要材料之一,硅是一种A.导体B.绝缘体C.半导体D.超导体3.下列有关电阻的说法正确的是A.导体的电阻越大,表明导体的导电能力越强B.导体的电阻与导体两端的电压成正比C.导体中的电流为零时电阻也为零D.导体的电阻是导体本身的一种性质,与导体的材料、长度和横截面积等因素有关4.小明在探究“电阻的大小与什么因素有关”的活动中,发现实验器材中电阻丝只有一根,其它器材足够,如果要他完成下面的实验探究活动,不可能完成的是()A.探究导体电阻与长度的关系B.探究导体电阻与横截面积的关系C.探究导体电阻与材料的关系D.探究导体电阻与温度的关系5.我国年仅22岁的优秀青年科学家曹原研究发现:当两层石墨烯以一个“魔角”叠加在一起时,再加入一定数量的电子,石墨烯的电阻突然变为0,此现象中石墨烯是A.绝缘体B.导体C.半导体D.超导体6.导体的电阻是______________的一种性质,它的大小决定于_______、_______、______________。
导体的电阻与加在导体两端的电压和通过的电流_______(填“有”或“无”)关。
7.电阻表示导体对电流的阻碍作用,符号为____,基本单位是_____,单位符号是____。
电阻是导体本身的一种属性,它的大小决定于导体的材料、长度和____。
还受温度的影响,对大多数导体,温度越高,电阻越大。
8.如图所示,在探究影响导体电阻大小因素的实验中,导线a 、b 、c 粗细相同,b 、d 粗细不同,a 、b 、d 长度相同.(1)该实验是通过观察 ________ 的示数间接比较导线电阻的大小;(2)选用导线a 、b 分别接入电路中,是为了探究电阻大小跟导体的 ________ 有关;(3)选用导线b 、c 分别接入电路中,是为了探究电阻大小跟导体的 ________ 有关;(4)选用导线 ________ 分别接入电路中,是为了探究电阻大小跟导体的横截面积有关;(5)影响导体电阻大小因素除了上述因素外,还可能跟 ________ 有关.培优第二阶——拓展培优练9.A 和B 两根完全一样的导线,长度都是1m ,阻值为A R 和B R ,把A 剪去一半,剩下的一半阻值为C R ,把另外一半拉长到1m ,阻值为D R ,则下列关系正确的是( )A .BC 2R R = B .BD 2R R = C .B C 4R R = D .B D 4R R =10.一根粗细均匀的金属导线其电阻值为R ,将其剪成相等的两段后,再进行并联,则并联后的电阻值为( ) A .2R B .R C .2R D .4R 11.关于导体的电阻,下列说法正确的是A .导体容易导电说明它对电流没有任何阻碍作用B .导体的电阻越大,它对电流的阻碍作用越小C .相同条件下,铜导线比铁导线的导电性能好,说明导体的电阻和材料有关D .导体的电阻由它两端的电压和通过的电流决定12.将一根金属导线均匀拉长后,其电阻( )A .变大B .变小C .不变D .无法判断13.长度相同的镍铬合金丝A 比B 粗得多,它们以某种方式连入同一个电路,如图所示.如果镍铬合金丝A和B的电阻分别为R A和R B,此时通过它们的电流分别为I A和I B,则有R A________ R B,I A________ I B.(选填“>”“=”或“<”)14.李明用如图电路探究“导体的电阻与温度的关系”。
《电阻》 导学案
《电阻》导学案一、学习目标1、理解电阻的概念,知道电阻是表示导体对电流阻碍作用的物理量。
2、掌握电阻的单位及其换算,了解常见电阻值的大小。
3、理解电阻的大小与导体的材料、长度、横截面积和温度的关系。
4、学会使用欧姆定律计算电阻。
5、了解电阻在实际生活中的应用。
二、学习重难点1、重点(1)电阻的概念及单位换算。
(2)影响电阻大小的因素。
(3)欧姆定律的应用。
2、难点(1)探究影响电阻大小的因素的实验设计和数据分析。
(2)理解电阻的本质。
三、知识讲解(一)电阻的概念我们在生活中会发现,有些导体容易让电流通过,而有些导体则不容易让电流通过。
比如,铜导线很容易让电流通过,而橡胶则几乎不让电流通过。
为了描述导体对电流阻碍作用的大小,物理学中引入了电阻这个物理量。
电阻是表示导体对电流阻碍作用的大小。
电阻越大,表示导体对电流的阻碍作用越大,电流就越不容易通过;电阻越小,表示导体对电流的阻碍作用越小,电流就越容易通过。
(二)电阻的单位电阻的国际单位是欧姆,简称欧,符号是Ω。
常用的单位还有千欧(kΩ)和兆欧(MΩ)。
它们之间的换算关系是:1 kΩ = 1000 Ω,1 MΩ =1000 kΩ = 10^6 Ω(三)常见电阻值在实际生活中,我们会遇到各种不同的电阻值。
例如,手电筒中的小灯泡,其电阻通常在几欧姆到几十欧姆之间;家庭电路中的电线,电阻很小,一般在零点几欧姆以下;而一些电子元件,如电阻器,其电阻值可以从几欧姆到几十兆欧姆不等。
(四)影响电阻大小的因素1、材料不同的材料具有不同的导电性能,从而导致电阻的大小不同。
一般来说,银、铜、铝等金属材料的导电性能较好,电阻较小;而橡胶、塑料、陶瓷等材料的导电性能较差,电阻较大。
2、长度在材料和横截面积相同的情况下,导体的长度越长,电阻越大;导体的长度越短,电阻越小。
3、横截面积在材料和长度相同的情况下,导体的横截面积越大,电阻越小;导体的横截面积越小,电阻越大。
4、温度大多数导体的电阻会随着温度的升高而增大,例如金属导体。
高中物理 第二章 第6节 导体的电阻学案(含解析)新人教版选修3-1-新人教版高二选修3-1物理学案
导体的电阻1.导体的电阻与导体的横截面积、长度、材料、温度等有关。
2.电阻率是反映材料导电性能的物理量,电阻反映了导体对电流的阻碍作用。
3.电阻定律的表达式R =ρl S是电阻的决定式,公式R =U I是电阻的定义式。
一、实验探究:影响导体电阻的因素 1.与导体电阻有关因素的测量方法 (1)电阻丝横截面积的测量把电阻丝紧密绕在一个圆柱形物体上(例如铅笔),用刻度尺测出多匝的宽度,然后除以圈数,得到电阻丝的直径,进而计算出电阻丝的横截面积;或用螺旋测微器测出电阻丝的直径,进而得到电阻丝的横截面积。
(2)电阻丝长度的测量把电阻丝拉直,用刻度尺量出它的长度。
(3)电阻的测量连接适当的电路,测量电阻丝两端的电压U 和通过电阻丝的电流I ,由R =UI计算得到电阻。
2.探究导体电阻与其影响因素的关系 (1)实验探究 项目内容实验目的 探究导体电阻与长度、横截面积、材料的关系实验电路实验方法控制变量法:在长度、横截面积、材料三个因素,b 、c 、d 与a 分别有一个因素不同实验原理串联的a 、b 、c 、d 电流相同,电压与导体的电阻成正比,测量出它们的电压就可知道电阻比,从而分析出影响导体电阻大小的有关因素①导体电阻与长度的关系:一条导线可看成有相同长度的多段导线串联,由串联电路的性质可分析出导体的电阻R ∝l 。
②导体电阻与横截面积的关系:多条长度、材料、横截面积都相同的导体紧紧束在一起,由并联电路的性质分析出导体的电阻R ∝1S。
③导体电阻与材料的关系:由实验探究得到长度、横截面积相同而材料不同的导体电阻不同。
二、电阻定律 1.内容同种材料的导体,其电阻R 与它的长度l 成正比,与它的横截面积S 成反比;导体电阻还与构成它的材料有关。
2.公式R =ρl S。
3.符号意义l 表示导体沿电流方向的长度,S 表示垂直电流方向的横截面积,ρ是电阻率,表征材料的导电性能。
4.材料特性应用(1)连接电路的导线一般用电阻率小的金属制作。
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实验探究导体的电阻与材料的关系
教学目标:
(一)知识与技能
1、理解电阻定律和电阻率,能利用电阻定律进行有关的分析和计算。
2、了解电阻率与温度的关系。
(二)过程与方法
用控制变量法,探究导体电阻的决定因素,培养学生利用实验抽象概括出物理规律的能力。
(三)情感、态度与价值观
通过实验探究,体会学习的快乐。
教学重点:电阻定律及利用电阻定律分析、解决有关的实际问题。
教学难点:利用实验,抽象概括出电阻定律是本节课教学的难点。
教学方法:探究、实验讨论、练习
教学用具:实物投影仪、电流表、电压表、滑动变阻器、学生电源、电键、导线若干、实验所需合金导线、日光灯灯丝、欧姆表、酒精灯、热敏电阻、光敏电阻、手电筒
教学过程:
(一)引入新课
教师:同学们在初中学过,电阻是导体本身的一种性质,导体电阻的大小决定于哪些因素?其定性关系是什么?
学生:导体电阻的大小决定于导体的长度、横截面积和材料。
同种材料制成的导体,长度越长,横截面积越小,电阻越大。
教师:同学们在初中已经知道了导体的电阻与材料、长度、横截面积的定性关系,这节课让我们用实验定量地研究这个问题。
(二)进行新课
1、电阻定律
教师:(多媒体展示)介绍固定在胶木板上的四根合金导线L1、L2、L3、L4的特点.
(1)L1、L2为横截面积相同、材料相同而长度不同的合金导线(镍铬丝)
(2)L2、L3为长度相同,材料相同但横截面积不同的合金导线(镍铬丝)
(3)L3、L4为长度相同、横截面积相同但材料不同的合金导线(L3为镍铬丝,L
为铜丝)
4
学生实验:按下图连接成电路。
(1)研究导体电阻与导体长度的关系
教师:将与A、B连接的导线分别接在L1、L2两端,调节变阻器R,保持导线两端的电压相同,并测出电流.比较通过L1、L2电流的不同,得出导线电阻与导线长度的关系。
学生:从实验知道,电流与导线的长度成反比,表明导线的电阻与导线的长度成正比。
(2)研究导体电阻与导体横截面积的关系
教师:将与A、B连接的导线分别接在L2、L3两端,调节变阻器R,保持导线两端的电压相同,并测出电流.比较通过L2、L3电流的不同,得出导线电阻与导体横截面积的关系。
学生:从实验知道,电流与导线的横截面积成正比,表明导线的电阻与导线的横截面积成反比。
(3)研究导体的电阻与导体材料的关系
教师:将与A、B连接的导线分别接在L3、L4两端,重做以上实验。
学生:从实验知道,电流与导体的材料有关,表明导线的电阻与材料的性质有关。
师生共同活动:小结实验结论,得出电阻定律。
电阻定律:
(1)内容:同种材料的导体的电阻R跟它的长度L成正比,跟它的横截面积S 成反比;导体电组与构成它的材料有关。
这就是电阻定律。
L
(2)公式:R=ρ
S
教师指出:式中ρ是比例常数,它与导体的材料有关,是一个反映材料导电性能的物理量,称为材料的电阻率。
电阻率ρ:
(1)电阻率是反映材料导电性能的物理量。
(2)单位:欧·米(Ω·m)
[投影]几种导体材料在20℃时的电阻率
镍铜合金:54%铜,46%镍。
.
镍铬合金:67.5%镍,15%铬,16%铁,1.5%锰。
学生思考:
(1)金属与合金哪种材料的电阻率大?
(2)制造输电电缆和线绕电阻时,怎样选择材料的电阻率?
[参考解答]
(1)从表中可以看出,合金的电阻率大。
(2)制造输电电缆时应选用电阻率小的铝或铜来做.制造线绕电阻时应选用电阻率大的合金来制作。
2、电阻率与温度的关系
实验:将日光灯灯丝(额定功率为8 W)与演示用欧姆表调零后连接成下图电路,观察用酒精灯加热灯丝前后,欧姆表示数的变化情况。
学生总结:当温度升高时,欧姆表的示数变大,表明金属灯丝的电阻增大,从而可以得出:金属的电阻率随着温度的升高而增大。
教师:介绍电阻温度计的主要构造、工作原理。
如图2.6-5所示。
学生思考:锰铜合金和镍铜合金的电阻率随温度变化极小,怎样利用它们的这种性质?
参考解答:利用它们的这种性质,常用来制作标准电阻。
(三)课堂总结、点评
通过本节课的学习,主要学习了以下几个问题:
L
1、电阻定律R=ρ
S
2、电阻率是反映材料导电性能的物理量.材料的电阻率随温度的变化而改变;某些材料的电阻率会随温度的升高而变大(如金属材料);某些材料的电阻率会随温度的升高而减小(如半导体材料、绝缘体等);而某些材料的电阻率随温度变化极小(如康铜合金材料)
(四)实例探究
电阻定律的应用
【例1】一段均匀导线对折两次后并联在一起,测得其电阻为0.5 Ω,导线原来的电阻多大?若把这根导线的一半均匀拉长为三倍,另一半不变,其电阻是原来的多少倍?
答案:8 Ω;5倍
解析:一段导线对折两次后,变成四段相同的导线,并联后的总电阻为0.5 Ω,设每段导线的电阻为R ,则
4
R
=0.5 Ω,R =2 Ω,所以导线原来的电阻为4R =8 Ω。
若把这根导线的一半均匀拉长为原来的3倍,则这一半的电阻变为4Ω×9=36 Ω,另一半的电阻为4 Ω,所以拉长后的总电阻为40 Ω,是原来的5倍。