第4节+电阻（教学课件）物理教科版2024九年级上册

第4节 电阻九年级物理上册 •教科版2024年第三章　电流、电压和电阻①正确认识电阻概念；②探究影响电阻大小的因素。教学重点导线多是用铜做的，特别重要的电器设备的导线还要用昂贵的银来做。铁也是导体，且便宜为什么不用铁来做导线呢？我们通过研究不同材料的导电性来回答这个问题。　　将电流表、小灯泡、开关、电源等串联起来，并接出两条导线A、B，就做成了一个导电性检测器。在导线间分别接入铜线、铁线、铅笔芯、橡皮、塑料尺、木片等，观察灯泡的亮度和电流表的示数，有什么发现?【实验】做一个导体导电性检测器为什么会有这种差别呢？分析：物体对电流阻碍作用不同，通过电路的电流也不同。物体的导电性1.导体：物体对电流阻碍作用较小，容易导电，叫做导体。2.导体：物体对电流阻碍作用很大，不容易导电，叫做绝缘体。常温下一些物质导电和绝缘能力的排列顺序，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。观察电线，你能指出哪些部分是导体，哪些部分是绝缘体吗？电阻导体在导电的同时，对电流产生阻碍作用。不同导体对电流的阻碍作用不同，用电阻来表示导体的这种性质。　1.概念:在物理学中，把导体对电流阻碍作用的大小叫电阻。常用字母R表示。2.单位：①国际单位：欧姆，简称欧 ，符号Ω②常用单位：千欧（kΩ）、兆欧（MΩ）换算关系1kΩ =1000Ω=103Ω 1MΩ =103kΩ=106Ω 【学习任务一】电阻的概念关于导体电阻，下列说法中正确的是（　　）A．导体两端的电压越大，导体的电阻也越大B．通过导体的电流越大，导体的电阻也越小C．导体的电阻跟导体两端的电压和通过的电流都无关D．导体的电阻只决定于导体的长度、横截面积和温度解：A、因为电阻是导体的属性，只与长度、横截面积和材料有关；故A错误；B、因为电阻是导体的属性，只与长度、横截面积和材料有关；故B错误；C、电阻是导体的属性，只与长度、横截面积和材料有关；导体的电阻跟导体两端的电压和通过的电流都无关；故C正确；D、导体的电阻除了与长度、横截面积和温度还与材料有关；故D错误。故选：C。C3.生活中常见的电阻大小将电压表串联接入电路相当于断路将电流表并接入电路相当于短路①导体的电阻越大，表示导体对电流的阻碍作用越大。在相同的电压下，导体对电流的阻碍作用（电阻）越大，电路中的电流越小。而绝缘体之所以起绝缘作用，就是由于其电阻很大。4.电阻的理解②导体的电阻是导体本身的一种性质，由自身情况决定。　　自由电子在金属导体中的定向移动，跟水在塞满石头的水管中流动类似，会受到阻力。这个“水管一石头模型”也许对我们认识电阻会有所启发。【学习任务二】电阻是导体本身的一种性质（2023秋•青羊区期末）下列关于电流、电压和电阻的说法中，正确的是（　　）A．电路中电流和电阻是形成电压的原因B．电流方向与负电荷运动方向相同C．正、负电荷定向移动都可以形成电流D．导体不接入电路时，其电阻为零解：A、电压的作用是使电路中自由电荷定向移动形成电流，电压是形成电流的原因，故A错误；B、规定正电荷的定向移动方向为电流方向，电流方向与负电荷定向运动的方向相反，故B错误；C、自由电荷的定向移动形成电流，而自由电荷可以是正电荷，也可以是负电荷，故C正确；D、电阻是导体本身的一种性质，与电压、电流无关，故D错误。故选：C。C铁和银都是导体，为什么有不同的导电性呢？科学家研究发现，金属中的电子大部分被束缚在原子核周围，几乎不能自由移动，只有部分电子可以脱离开原子核的束缚而自由移动，成为自由电子。不同材料的物体中，自由电子的情况不同，所以它们的导电性能不同。电阻描述的是导体对电流的阻碍作用。不同导体的电阻通常不同，那么导体的电阻与哪些因素有关呢？接下来我们进行实验探究这一问题......电阻的大小与什么因素有关粗细相同的水管，管子长，阻力大。我猜想导体越长，它的电阻可能越大。长度相同的水管，管子粗，阻力小。我猜想.....这是一个多因素问题，应当运用控制变量的方法去研究每一个因素对电阻大小的影响。【实验】导体电阻的大小与导体的哪些因素有关提出问题：电阻大小跟什么因素有关？电阻的大小可能与导体的材料导体的长度导体的横截面积导体的温度等有关。猜想与假设：电阻定律实验器1套、电流表1只、学生电源1台、开关1个、导线若干等。实验器材：实验方案：　　采用控制变量法，把不同长度、不同横截面积的电阻丝接入电路，用电流表测量电路的电流，通过观察电流表的示数来判断导体电阻的大小（转换法）。实验过程：l. 探究电阻的大小与导体的材料的关系选用横截面积和长度相同的镍铬合金丝和锰铜丝， 分别将它们接入电路中，观察电流表的示数。比较通过长短不同的镍铬合金丝的电流大小。L0.20.25结论一：导体的电阻与导体的材料有关。长度、横载面积相同的导体，材料不同，电阻不同。2. 探究电阻的大小与导体的长度关系选用横截面积相同、 长度不同的镍铬合金丝， 分别将它们接入电路中，观察电流表的示数。比较通过长短不同的镍铬合金丝的电流大小。0.240.20.16结论二：导体的电阻跟它的长度有关。同种材料、横截面积相同的导体，长度越长，电阻越大。3. 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。0.240.2结论三：导体的电阻跟它的横截面积有关。同种材料、长度相同的导体，横截面积越小，电阻越大。4. 探究电阻的大小与导体温度的关系选用一根镍铬合金丝，接入电路中，观察电流表的示数，用酒精灯对合金丝进行加热，观察电流表的示数，比较通过镍铬合金丝的电流大小。结论四：导体的电阻跟温度有关。金属导体的电阻在一定条件下，温度越高，电阻越大。低高小大0.20.15在材料和横截面积不变时，导体的长度越长，电阻越大；在材料和长度不变时，导体的横截面积越小，电阻越大。在一定条件下，金属导体的电阻随温度的升高而增大。 归纳总结导体的电阻是导体本身的一种性质，它的大小取决于导体的材料、长度和横截面积和温度等因素。交流与合作：1.进行该实验中采用的实验方法导体对电流阻碍作用小电阻小导电性能强绝缘体对电流阻碍作用大电阻大导电性能弱2.导体与绝缘体的电阻关系【学习任务三】探究影响电阻大小的因素如图所示，在“探究影响导体电阻大小的因素”实验中，将线路板上三根横截面积相同的金属丝分别接入电路。下列说法错误的是（　　）A．灯泡越亮，表明接入电路中的金属丝的电阻越大B．选择金属丝①和③可以探究电阻的大小是否跟导线的材料有关C．实验时若没有小灯泡，可以用电流表替代完成实验D．该实验在探究过程中使用了控制变量法A解：A、在导体两端的电压不变的条件下，导体的阻值越大通过导体的电流（电流表的示数）就越小，灯泡就越暗，故A错误；B、在研究电阻与导体的材料的关系时，由于最上面的导线和最下面的导线是长度、横截面积均相同，选择金属丝①和③可以可以探究导体的电阻大小是否跟导体的材料有关，故B正确；C、电流表的示数越大说明电阻的阻值越小，故C正确；D、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，故D正确。故选：A。【学习任务四】电阻大小与导线长度、横截面积、材料之间的关系在温度一定时，比较两根镍铬合金导线电阻的大小，则（　　）A．短导线比长导线的电阻小B．横截面积大的导线电阻小C．横截面积相等时，长导线的电阻大D．长度相等时，细导线的电阻小解：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，只根据导线的长度或横截面积无法判定电阻的大小，故AB错误；C、在温度、横截面积和材料相同时，长度越长，电阻越大，故C正确；D、在温度、长度和材料相同，导线的横截面积越小，电阻越大，故D错误。故选：C。C2.符号：电路图中用符号 表示。1.定义：在电子技术中，我们常用到具有一定电阻值的元件——电阻器，也叫作定值电阻，简称电阻。 电阻器3.各种电阻器为什么日常生活中用铜、铝来做导线，而不能用铁代替呢？导体的长为1m、横截面积为1mm2的不同材料的金属丝在温度20 ℃时的电阻值。　　相同规格下，铁导线的电阻大，用铁做导线，会损耗大量的电能。用铜、铝做导线，电阻较小，电能损耗少。不同材料的金属丝的阻值半导体1.概念：导体导电性能好，绝缘体导电性能比较差。有一些材料，例如锗、硅，导电性能介于导体和绝缘体之间，常常称做半导体。温度、光照、杂质等外界因素对半导体的导电性能有很大影响。2.常见半导体及应用二极管三极管芯片应用超导现象1. 概念：当温度降低到某个临界值时一些全属的电阻会突然消失，这种现象叫作超导现象。 ①零电阻和完全抗磁性是超导体的基本特性。②出现超导现象的临界温度低于－250.15 °C 。2. 超导材料： 电阻为零的这种性质称为超导性，具有这种性质的材料称为超导材料。换算关系：1 kΩ = 103 Ω 1MΩ =103 kΩ电阻物体的导电性电阻的大小与什么因素有关电阻器实验：做一个导体导电性检测器导体和绝缘体电阻表示导体对电流阻碍作用的大小，常用字母R表示。电阻的单位常用单位：千欧（kΩ）、兆欧（MΩ） 电阻的单位是欧姆，简称欧，符号Ω 。材料长度横截面积温度实验方法：控制变量法、转换法1. （2019秋•叙州区期中）在国际单位制中，电阻的单位是（　　）A．伏特（V）B．欧姆（Ω）C．焦耳（J）D．安培（A）【解析】解：A、伏特（V）是电压的国际单位；故A不符题意；B、欧姆（Ω）是电阻的国际单位，故B符合题意；C、焦耳（J）是电功、电能、热量的国际单位；故C不符题意；D、安培（A）是电流的国际单位；故D不符题意。故选：B。B2.（2024秋•成华区期末）“护套线”是一种家用电线，由铜芯和塑料层组成（如图所示）。其中的______（选填“铜”或“塑料”）是绝缘体；家用空调所用导线的电阻较小，所以它所用电线的铜芯要____（选填“粗”或“细”）一些。【解析】解：容易导电的物体是导体、不容易导电的物体是绝缘体；同样材料和长度的导线，横截面积越大，电阻越小。铜容易导电，是导体；塑料不容易导电，是绝缘体；家用空调所用导线的电阻较小，在材料、长度不变的情况下，所以它所用电线的铜芯要粗一些。故答案为：塑料；粗。塑料粗3. （2023秋•内江期末）如图所示，电路中的钨丝是将一个白炽灯去除玻璃罩制成的，闭合开关S，小灯泡L发光，钨丝不发光；向钨丝吹气时，小灯泡L变亮；用酒精灯给钨丝加热，小灯泡L逐渐变暗直至熄灭，下列说法正确的是（　　）A．向钨丝吹气时，钨丝电阻变大B．给钨丝加热时，电路中的电流变大C．钨丝的电阻随温度升高而增大D．小灯泡L发光而钨丝不发光是因为通过钨丝的电流小于小灯泡L的电流【解析】解：闭合开关S，小灯泡L发光，钨丝不发光，向钨丝吹气时，小灯泡L变亮，说明通过小灯泡的电流变大，则钨丝的电阻减小；用酒精灯对白炽灯的钨丝加热，钨丝的温度升高，观察到小灯泡L的亮度明显变暗，说明通过小灯泡L的电流变小，钨丝的电阻增大，所以钨丝的电阻随温度升高而增大；由于钨丝和小灯泡串联接入电路中，则通过它们的电流是相同的；综上所述，C正确。故选：C。C4. （2023秋•武侯区校级期中）关于电流、电压和电阻，下列说法中正确的是（　　）A．电流是由正电荷定向移动形成的B．电路两端有电压，电路中就一定有电流C．金属导体中自由电子定向移动的方向与电流方向相反D．通过导体的电流为零时，导体的电阻也为零【解析】解：A、电路中的电流是由自由电子定向移动形成的，电子带负电，故A错误；B、电路两端有电压，则电路中不一定有电流，是否有电流，还要看电路是不是通路，故B错误；C、正电荷移动的方向是电流的方向；自由电子的定向移动方向与电流方向相反，故C正确；D、电阻是导体本身阻碍电流的一种性质，导体的电阻与导体两端的电压、电流无关，故D错误。故选：C。C1.基础性作业：完成课件中的课堂练习。2.拓展性作业：超导能给人类带来哪些好处?在各国激烈的超导研究竞争中，我国科学家作出了哪些贡献?请通过查询互联网或到图书馆查询背料，了解相关信息。谢谢聆听谢谢聆听