初中浙教版第3节 物质的导电性与电阻教案

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1.电阻
(1)概念： 电阻是导体对电流的阻碍作用，导体对电流的阻碍作用越强，电阻值就大。
(1)符号： 电阻用字母R表示，电阻在电路中的元件符号为。
(3)单位： 在国际单位制中，电阻的单位是欧姆，简称欧，符号是Ω。比欧姆大的单位有千欧(kΩ)、兆欧(MΩ)，它们之间的换算关系如下：1兆欧(MΩ)＝103千欧(kΩ)＝106欧(Ω)。
说明：(1)导电能力越强，电阻值越小；
(2)电阻越大，导体的导电能力越弱。
2.影响导体电阻大小的因素
影响因素：导体的电阻大小与导体的长度、横截面积(粗细)和材料有关。
同种材料的导线，导线越长，电阻越大；导线越细，电阻也越大。
3．超导现象
金属导体的电阻会随温度的升高而增大。而某些材料，当温度降低到一定程度时，电阻会突然消失，这就是超导现象(如水银在－269 ℃时，电阻会突然消失)。超导现象说明导体的电阻与温度有关。
【点拨】在电厂发电、输电、贮电等电力方面使用超导体，可以大大降低由于电阻而引起的电能损耗。
1．电阻
不同导体的导电能力不同。科学上用电阻表示对电流的阻碍作用，因此，电阻是描述导体对电流阻碍作用的物理量。导体对电流的阻碍能力越强，其电阻值就越大。电阻用字母R表示。它的单位是欧姆，简称欧，符号是Ω(希腊字母，读作mega)。比欧姆大的单位是千欧(kΩ)和兆欧(MΩ)。
1兆欧(MΩ)＝103千欧(kΩ) 1千欧(kΩ)＝103欧(Ω)
导体的电阻是导体本身的一种性质。导体的这种阻碍作用总是存在的，不会因为导体两端没有加电压，或者导体中没有电流通过，这种阻碍作用就消失。一个导体的电阻，不会因为两端有电压或有电流通过而改变。
2.实验探究：影响导体电阻大小的因素
(1)实验方法：控制变量法、转换法。
(2)比较电阻大小的方法
①定性比较：在同一电源下，把对照的电阻分别和同一小灯泡串联，观察比较灯泡的亮暗。
②定量表示：在同一电源下，用电流表测定并比较通过对照电阻的电流大小。
(3)实验结论：导体的电阻与导体的长度、横截面积和材料有关。用同种材料制成的导线，导线越长，电阻越大；导线越细，电阻越大。
用同样的方法研究导体电阻与材料的关系，其结果表明：不同的材料，导电能力的强弱是不相同的。因此，与密度、比热容、导热性等特性一样，导电能力的强弱也是物质的一种特性，即每一种物质的导电能力是不相同的。
3．可借助电阻的计算公式R＝，熟记影响电阻的因素。
【例1】如图所示，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的流动类似，会受到阻力。下面是几位同学根据“水管一石头模型”的理解和对决定电阻大小因素的猜想，其中错误的是( )
A.粗细相同的水管，管子越长，阻力越大，猜想导体越长，它的电阻可能越大
B.长度相同的水管，管子越粗，阻力越小，猜想导体越粗，它的电阻可能越小
C.同学们在猜想过程中利用了对比这一思维方法
D.“水管一石模型”利用了物理中的建立模型法
【例2】电阻R1与R2并联，若通过R1的电流小于通过R2的电流，则R1、R2对电流的阻碍作用是( )
A.R1对电流的阻碍作用大 B.R2对电流的阻碍作用大
C.R1和R2对电流的阻碍作用一样大 D.大小关系无法判断
1.关于导体的电阻大小，下列说法中正确的是( )
A.导体的长度越长，电阻越大
B.导体的横截面积越小，电阻越大
C.铜导线的电阻一定比铝导线的电阻小
D.材料相同的导线，越长、越细，电阻越大
2.下列事实中，能够说明导体的电阻跟导体的材料有关的是( )
A.横截面积相同的镍铬合金丝，长的比短的电阻大
B.长度相同的铜丝，细的比粗的电阻大
C.长的锰铜丝的电阻可能比短的铜丝的电阻大
D.长度及横截面积相同的铁丝和铜丝比较，铁丝电阻大
3．(徐州中考)使用调光灯时，旋动旋钮，滑片在弧形电阻丝上滑动，即可调节灯泡亮度，这是通过下列哪个因素改变电阻丝接入电路中电阻的( )
A．长度 B．横截面积 C．材料 D．温度
4．在如图所示电路中，开关闭合后，电流表的示数是0.6 A，当缓慢给线圈加热一段时间后，观察电流表的示数，可以看到电流表的示数将( )
A．小于0.6 A B．等于0.6 A C．大于0.6 A D．无法判断
5．下列关于导体的说法中，正确的是( )
A．一根金属丝被均匀拉长后，它的电阻将变大
B．导体中没有电流通过时，导体就没有电阻
C．人体的电阻在出汗时会变大
D．粗导线的电阻一定比细导线的电阻大
6．如图所示电路中，金属板M与N之间夹着一滴水银，当两金属板互相靠近一些时，电路中电流表的读数将( )
A．变大 B．变小 C．不变 D．无法判断
7.为帮助触电者脱离电源，下列物体中，不可借助的是( )
A.晒衣服的钢管 B.塑料扫把杆 C.干燥的木质拖把杆 D.玻璃纤维钓鱼竿
8.如图所示是一种“按钮式”开关的纵剖面图，图中C是按钮，D是外壳，A、B各有接线柱与电路相连接。其中， 和 应是好的绝缘体， 和 接触良好就可以接通电路。A的弹性很好是为了不按下C时 ，并且通常保持如图中所示的位置。
9.如图所示为“探究影响导体电阻大小的因素”的实验电路。A、B之间接导体。
(1)本实验通过 比较导体电阻大小。
(2)小明发现手边只有一根较长的金属丝，他可以探究导体的电阻是否与 和 有关。
10.图中都是同学们做过的实验，通过对实验现象的分析得出结论。
图甲：玻璃珠被加热后，小灯泡发光，说明 。
图乙：半导体二极管D接入电路，小灯泡发光，调换电池的正、负极后，小灯泡不发光，这说明 。
11.如图所示，有甲、乙、丙、丁四根导线，其中甲、乙、丙是铜导线，丁是铝导线，它们的电阻分别为R甲、R乙、R丙、R丁，在温度相同的条件下，甲、乙两导线的长度相等，但甲比乙粗；乙、丙两导线粗细相同，但乙比丙短；丁与乙粗细相同，又与丙的长度相等。则这四根导线的电阻由大到小的排列顺序为 。
12.李晓在探究影响导体电阻大小的因素的活动后，想到盐水也能导电，他想研究盐水导电能力的强弱与哪些因素有关。于是设计了如下实验：
他连接了如图所示的电路，用两块表面平整、大小相同的金属板正对着平行地插入盐水中，并将金属板连入电路。请你帮助他完成下列探究过程：
Ⅰ.李晓在实验探究前先提出了多种猜想，他根据同学们的交流和筛选，最终提出影响盐水导电能力强弱的因素可能有abcd。
a.两金属板间的距离 b.两金属板的面积 c.盐水的浓度 d.盐水的温度
Ⅱ.李晓决定设计实验来探究以上猜想。
(1)实验中，为了将盐水的导电能力的强弱“显示”出来，具体的做法是 。
(2)影响盐水导电能力强弱的因素有多个，如果要研究其中的一个因素是否影响盐水导电能力，应该采用的科学方法是 。
(3)为此，除了装置图中出现的器材外，你还需要的器材有 。
Ⅲ.李晓在探究实验结束后，汇总了同学们的实验结论，总结得出了影响盐水导电性能的各种因素。他在向全班同学汇报时，又说了这样的话：“影响液体导体和金属导体的电阻大小的因素都差不多。”从他的这句话中可以看出，李晓在猜想过程中用到的物理思想是
A.比较 B.归纳 C.类比 D.演绎
13.导体容易导电，绝缘体不容易导电。有一些材料，导电能力介于导体和绝缘体之间，叫作半导体。除了导电能力外，半导体还有许多特殊的电学性能，这使它获得了多方面的重要应用。比如，有的半导体在受热后电阻迅速减小；反之，电阻随温度的降低而迅速增大。利用这种半导体可以做成体积很小的热敏电阻。热敏电阻可以用来测量很小范围内的温度变化，反应快，而且精度高。回答下列问题：
(1)如果将热敏电阻与电源、电流表和其他元件串联成一个电路，其他因素不变，只要热敏电阻所在区域的温度降低，电路中的电流将变 (填“大”或“小”)。

(2)上述电路中，我们将电流表中的电流刻度换成相应的温度刻度，就能直接显示出热敏电阻附近的温度。如果刻度盘正中的温度刻度值为20摄氏度(如图a所示)，则25摄氏度的刻度应在20摄氏度的
(填“左”或“右”)边。
1.一根长1m导线，电阻为R，先把它剪去一半，再将剩下的一半拉长到1m，此时它的电阻( )
A.大于R B.等于R C.小于R D.因条件不足，无法判断其变化
2.如图所示是探究影响导体电阻大小因素的实验装置(导线的数量及连接可改变)，演示板上的金属丝长短粗细都相同，A、B和C都是镍铬合金丝、D是铜丝、E是铁丝，下列说法正确的是 ( )
A.实验中，电流表示数越大说明电阻越大
B.该装置无法研究电阻与导体横截面积的关系
C.在图示情况下，将B接线柱处导线改接在C处，电流表示数将变大
D.在图示情况下，连接B、C接线柱，电流表示数将变大
3.为了验证玻璃在加热烧红时也能导电，同学们利用白炽灯、灯丝已断的灯泡玻璃芯、酒精灯、插头、导线若干，设计了如图所示的四种方案，其中合理的是( )
4．给你两根长度相同、横截面积不同、材质均匀的镍铬合金线，一组电源、一只电流表、一个开关、若干根导线，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。由上述实验器材，可以完成的研究课题是( )
A．只有① B．只有② C．①② D．①②③
5．两根不同材料做成的电阻丝，已知电阻相同，长度也相同，那么它们的横截面积( )
A．一定相等 B．一定不相等
C．有可能相等，也可能不相等 D．以上都不对
6．小明用如图所示的电路探究影响金属丝电阻大小的因素。他手边除了有电路中的器材外，还有一根金属丝，则( )
A．只能探究电阻与金属丝长度的关系
B．只能探究电阻与金属丝横截面积的关系
C．电阻与金属丝长度、横截面积的关系都能探究
D．电阻与金属丝长度、横截面积的关系都不能探究
7．某同学利用如图所示电路，探究“导体电阻的大小与其横截面积的关系”，图中甲、乙、丙是镍铬合金丝，甲、乙长度相同，乙、丙粗细相同。实验中，根据________________判断接入M、N两点间电阻的大小，选用的电阻丝是________。
8.为了探究“铅笔芯的电阻随温度的变化规律”，小明设计了如图所示的电路，电源电压恒定，R0为定值电阻。
(1)在本实验中电阻R0的作用是 。
(2)小明检查电路后认为电路设计存在问题，实验过程中没有保持铅笔芯两端的电压相同，无法判断其电阻变化，小明的观点是否正确，理由是 。
(3)闭合开关后用酒精灯对铅笔芯进行加热，每隔10秒记录一次电流值，实验测得的数据如下表所示。
由此可以得出：铅笔芯的电阻随温度的升高而 。
9．(呼和浩特中考) 导体电阻的大小与哪些因素有关呢？对于这个问题，小明想起课堂上老师把电压比作水压，把电流比作水流，于是他想：电阻也可以比作水管对水流的阻力。他还想到水管内部粗糙程度、有无杂物和它的长短粗细都可能导致水管对水流的阻力不同，因此经过分析，他提出了以下几种猜想：
猜想1：导体的电阻可能跟导体的材料有关。
猜想2：导体的电阻可能跟导体的长度有关。
猜想3：导体的电阻可能跟导体的横截面积有关。
为了验证自己的猜想，实验室有如下表格中的7种电阻丝，则：
(1)若要探究电阻跟导体横截面积的关系，可依次把图中M、N跟电阻丝________、________(填导线代号)的两端连接，闭合开关记下电流表示数，分析比较这两根电阻丝电阻的大小。
(2)若依次把M、N跟电阻丝C、F的两端连接，闭合开关记下电流表示数，分析比较这两根电阻丝电阻的大小，这时探究的是电阻跟导体的________的关系。
(3)在上面的实验中，电阻的大小并不能直接观察，而是通过电流表的示数反映出来，电流表的示数越大，说明电阻丝的电阻越____。
10．材料的电阻与温度有关。进一步研究表明：在温度变化范围不大时，电阻随温度的变化可以近似表示为如下关系式：R＝R0(1＋αt)，其中，R是温度为t时的电阻，R0是温度为0 ℃时的电阻，α称为电阻温度系数，单位是℃－1。下面列出一些材料在0～120 ℃的电阻温度系数：
(1)从表格中看出，随着温度升高，碳棒的电阻将________(填“变大”“变小”或“不变”)。
(2)如图所示是R－t图像，其中_______(填“A”或“B”)表示金属电阻随温度变化的规律。
(3)在所列材料中，最适合做定值电阻的材料是________。
(4)一根钨导线，在0 ℃时的电阻为100 Ω，则在100 ℃时的电阻约为________Ω。
11．导体容易导电，绝缘体不容易导电。有一些材料，导电能力介于导体和绝缘体之间，称为半导体。除了导电能力外，半导体有许多特殊的电学性能，使它在许多方面都有重要应用。有的半导体，在受热后电阻迅速减小，反之，电阻随温度的降低而迅速地增大。利用这种半导体可以做成体积很小的热敏电阻。热敏电阻可以用来测量很小范围内的温度变化，反应快，而且精度高。回答下列问题。
(1)如果将热敏电阻与电源、电流表和其他元件串联成一个电路，其他因素不变，只要热敏电阻所在区域的温度降低，电路中电流将变________(填“大”或“小”)。
(2)上述电路中，我们将电流表中的电流刻度换成相应的温度刻度，就能直接显示出热敏电阻附近的温度。如果刻度盘正中的温度刻度值为20 ℃(如图所示)，则25 ℃的刻度应在20 ℃的________(填“左”或“右”)边。
(3)为了将热敏电阻放置在某蔬菜大棚内检测大棚内温度的变化，请用图中的器材(可增加元件)设计一个电路。
导线代号
A
B
C
D
E
F
G
长度/m
1.0
0.5
1.5
1.0
1.2
1.5
0.5
横截面积/mm2
3.2
0.8
1.2
0.8
1.2
1.2
1.2
材料
锰铜
钨
镍铬
锰铜
钨
锰铜
镍铬
材料
α/℃－1
铝
0.0039
铜
0.00393
碳
－0.0005
镍铬合金
0.000002
铁
0.005
锰铜合金
0.000006
钨
0.0045