湖北省天门市蒋湖中学九年级物理全册 16.3 电阻课件 （新版）新人教版.ppt

物理九年级第十六章电压电阻 16 3电阻 1 知道什么是电阻 理解电阻是导体的一种性质 3 理解电阻的大小与导体的材料 长度 横截面积和温度有关 2 知道电阻的单位及其换算关系 学习目标 导体和绝缘体之间没有绝对的界限 它们都是重要的电工材料 的物体叫导体 如 善于导电 各种金属 人体 大地 的物体叫绝缘体 如 不善于导电 陶瓷 橡胶 塑料 你知道吗 1 生活中常见的导线多是铜芯和铝芯 重要的电器设备的导线还要用银来做 铁是导体 又多又便宜 为什么不用铁做导线呢 2 为什么有的导线比较粗 有的导线比较细 它们都与哪些用电器连接 3 为什么有的电炉丝长 有的电炉丝短 演示1 把长短 粗细相同的铜丝和镍铬合金丝分别接入电路 闭合开关 观察电路中小灯泡的亮度 实验电路 实验现象 接不同的导体 小灯泡的亮度发生了变化 演示2 在上述实验中 接入电流表 观察电流表的示数变化 并继续观察小灯泡的亮度 实验电路 实验现象 把铜丝接入电路时 电流表的示数较大 小灯泡较明亮 把镍铬合金丝接入电路时 电流表的示数较小 小灯泡较暗 导体虽然容易导电 但对电流也有一定的阻碍作用 在相同的电压下 通过铜丝的电流比较大 表明铜丝对电流的阻碍作用比较小 通过镍铬合金丝的电流比较小 表明镍铬合金丝对电流的阻碍作用比较大 在相同的电压下 通过铜丝的电流比镍铬合金丝的大 为什么会有这种差别呢 实验结论 问题 1 定义 导体对电流的阻碍作用叫电阻 符号 r导体的电阻越大 表示导体对电流的阻碍作用就越大 2 单位 欧姆 简称 欧 符号 其它单位 兆欧 m 千欧 k 换算关系是 1k 103 1m 106 一 电阻 3 1 的物理意义 如果导体两端的电压是1伏 通过的电流是1安 这段导体的电阻就是1欧 4 电阻器在电子技术中 我们常用到有一定电阻值的元件 电阻器 也叫做定值电阻 简称电阻 电路图中用符号表示 常见电阻人的双手间 干燥 1000 5000欧人的双手间 潮湿 200 800欧照明灯泡 工作时 100 2000欧实验用小灯泡5 50欧实验用导线 每根 0 01 0 10欧 在20 时 长1米 横截面积1毫米2的各种材料的电阻 欧姆 从表格中你发现了什么 5 一切导体都有电阻 不同导体的电阻一般不同 二 影响电阻大小的因素 1 导体的电阻与导体的材料有关 电阻的大小是否跟导线的长度有关 电阻的大小是否跟导线的粗细有关 其他因素 在材料一定的情况下 电阻的大小还与哪些因素有关 问题 猜想 实验方案 二 影响电阻大小的因素 实验1 探究电阻与导体长度的关系 2 导体的电阻与长度有关 材料 横截面积相同 导体越长 电阻越大 实验2 探究电阻与导体横截面积的关系 3 导体的电阻与横截面积有关 材料 长度相同 导体的横截面积越大 电阻越小 实验3 电阻还与温度有关 加热 实验结果 导体被加热后 它的温度升高 电流表示数变小 表明导体的电阻变大 这说明导体的电阻还跟温度有关 对大多数导体来说 电阻随温度升高而增大 但也有少数导体电阻随温度升高而减小 小结 电阻是导体本身的一种性质 导体的电阻决定于它的材料 长度和横截面积 导体的电阻还跟温度有关 公式 导体的电阻率 由导体的材料决定 s 导体的横截面积 l 导体的长度 对电阻是导体本身的一种性质的理解 3 同一材料组成的导体 粗细相同时 导体越长 电阻越大 长度相同时 导体越细 电阻越大 例如用同样粗细的铝导线架设的输电线路 线路越长 导线的电阻越大 线路上的损耗越大 因此在输电线路上 隔一段距离就要架设一个变压器 同时 要想减小输电线的电阻而不改变其长度 需用较粗的铝导线来架设 这就是为什么输电线很粗而家庭入户线可以很细的原因 4 导线 开关 电流表电阻很小 可以看做没有电阻 即r 0 电压表电阻很大 可以看做断路 开路 即r 在其他条件相同的情况下 电阻较小的材料导电性能较强 反之 电阻较大 导电性能较弱 右图展示的是不同材料在导电性能上的排序 从上至下 材料的导电性能依次减弱 三 半导体和超导现象 硅 二极管 1 有一些元素 例如硅 锗 导电性能介于金属和非金属之间 比金属差 比非金属强 常常称做半导体 利用半导体材料可以制作二极管 三极管 集成电路中广泛应用 热敏特性 在一些情况下温度变化20倍 电阻率变化可达百万倍以上 半导体在受热后电阻率随温度升高而迅速减小 其电阻率随温度变化与金属材料相反 光敏特性 在光的照射下 电阻值发生改变 压敏特性 半导体在受到压力后除发生相应的形变外 能带结构发生相应变化 从而电阻发生变化 2 半导体材料的一些特性 3 超导现象 超导现象是指某些材料在低于某一温度时 电阻变为零的现象 这一温度称为超导转变温度 tc 如铝在1 39k 271 76 以下 电阻就变成了零 超导现象的特征是零电阻和完全抗磁性 超导材料和超导技术有着广阔的应用前景 超导体可以用于信息通信 强稳恒磁场 工业加工 无损耗输电 生物医学 磁悬浮运输和航空航天等领域 人们可以制造超导列车和超导船 由于这些交通工具将在悬浮无摩擦状态下运行 这将大大提高它们的速度和安静性 并有效减少机械磨损 利用超导悬浮可制造无磨损轴承 将轴承转速提高到每分钟10万转以上 我们可以采用超导输电线进行远距离输电 从而大大降低输电过程的损失 目前采用铜或铝导线的输电损耗约为15 我国每年的输电损耗就达一千亿度左右 如果采用超导输电线就可以节省相当于数十个发电厂的电力 采用超导输电还可以简化变压器 电动机和发电机等热绝缘并保证输电的稳定性 提高输电的安全性 1 如果某段导体两端电压是1v 通过的电流是1a 那么它的电阻是1欧 当通过的电流是2a时 它的电阻是欧 当它两端电压是0v时 它的电阻是欧 1 1 2 白炽灯不发光时的电阻为r1 发光时的电阻为r2 则r1r2 填 或 这说明 灯丝电阻受温度影响 3 只用一根锰铜导线 不能研究的是 a 电阻与材料的关系b 电阻与长度的关系c 电阻与横截面积的关系d 电阻与温度的关系 a 4 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 5 甲乙丙三根电阻阻丝材料相同 甲乙的粗细相同 但甲较长 乙丙的长度相同 但丙较粗 则这三根电阻丝的电阻值r甲 r乙 r丙的大小关系为 a r甲 r乙 r丙b r甲 r丙 r乙c r甲 r乙 r丙d r甲 r乙 r丙 a 7 横截面积为1mm2 电阻均为1欧的镍铬合金线两根 合并成横截面积为2mm2的导线 合并后的导线电阻为 a 1欧b 2欧c 0 5欧d 4欧 c 8 把长10米 电阻为10欧的铜导线平分两等份后 合成一根长5米的铜导线 合并后的铜导线电阻为 a 10欧b 20欧c 40欧d 2 5欧 d 6 长10米 电阻均为10欧的铜导线两根 串接成20米的导线 接长后的导线电阻为 a 10欧b 20欧c 5欧d 40欧 b 9 在做 研究电阻大小的因素 的实验时 为了便于研究 采用控制变量的方法 每次需挑选两根合适的导线 测出通过它们的电流 然后进行比较 最后得出结论 1 为了研究电阻与导体材料的关系 应选用的两根导线是 2 为了研究电阻与导体长度的关系 应选用导线c和导线 3 为了研究电阻与的关系 应选用导线a和导线d c f c g 横截面积 10 为什么白炽灯的灯丝往往在开灯的瞬间会烧断 因为灯丝电阻受温度影响 发光时的电阻比不发光时大许多倍 开灯的瞬间 灯丝还是冷的 电阻很小 通过灯丝的电流比正常发光时大得多 所以灯丝容易被烧断 11 铅笔芯是导体 各种笔芯的软硬程度不同 如画画用6b软笔芯 写字用hb笔芯 制图用6h硬铅笔 铅笔芯的电阻大小与其软硬程度有何关系呢 请你设计一个实验方案对这个问题进行探究 1 写出设计方案及所要测量的物理量 用字母表示 2 分析测得的物理量 判断铅笔芯的电阻大小与软硬程度的关系 解 1 设计方案如下 组成图示电路 依次将6b hb 6h铅笔芯连在a b之间 闭合开关 分别读出电流表的示数i1 i2 i3 2 判断方法 若i1 i2 i3 则铅笔芯的电阻大小与软硬度无关 若i1 i2 i3 则铅笔芯的电阻大小与软硬度有关 在长度 横截面积都相同时铅笔芯的硬度越大 电阻越大