电流的测量、物质的导电性、影响导体电阻大小的因素讲义.doc

电流的测量科学探究演示实验如图电路，闭合开关S，L灯就立即发光。如果去掉电源，灯L就不发光。原因电路接通后形成的电流把能量从电源输送到了电灯上，电灯才发光。1.电流的形成:在电路中，自由电荷(自然界存在正电荷、负电荷即电子两种)移动而产生的。 2.电流的方向:正电荷从电源的正极经导线流向负极。而实际上是自由电子(负电荷)从电源负极经导线流向正极。可见，电流的方向与电子的移动方向相反。【例】1关于电流的形成，下列说法正确的是（）A正离子定向移动可形成电流B负离子定向移动不能形成电流C电子定向移动不能形成电流D自由电子定向移动可形成电流【例】2下列说法中正确的是（）A通过导体的电压是形成电流的原因B电源是产生电压的必要条件C导体中有大量的自由电荷，只要构成通路，导体中就会有电荷通过D电路中只要有电压，就会有电流3.电流的单位:安培，简称安，用符号A表示，较小的单位还有毫安和微安，符号分别为mA和A。其关系为1A103mA，1mA103A。4.电流的测量:不同的电路，电流的大小是不同的。电流的大小用电流强度表示，简称电流，用字母I表示。(1) 可用灯的亮度来表示流过灯的电流大小。演示实验 用一节干电池连接电路图，观察灯的亮度。如果换用两节干电池连接，观察灯的亮度变化:亮度增加。说明:流过灯的电流增加，亮度增加。(2)用电流表可精确测量电流的大小。电流表的符号。实验室常用的电流表一般有三个接线柱“”“0.6”“3”或“3”“0.6”“+”。两个量程00.6安、03安。电流表的使用应注意下列事项:正确选择量程:被测电流不得超过电流表的量程，否则将损坏电流表，通常用试触法选择量程，先迅速试触电流表大量程，指针偏转太小再换用较小量程；电流表必须串联接在被测电路中；使电流从“+”接线柱流进，从“”接线柱流出；绝对不允许不经过用电器而把电流表直接连到电源两极，否则电流表会因电流过大而烧坏。【例】1、如果想用电流表测量电路中通过灯泡L1电流，下列电路图中正确的是（）ABCD2、如图所示的电路中，闭合开关，电流表测量的是（）A通过灯Ll的电流B通过灯L2的电流C通过灯L1和灯L2的电流之和D电源供给电路的总电流3如图所示电流表测的是哪个灯泡的电流（）AL1BL2CL1和L2的总电流D电源的电流4测量是科学实验的基本技能，下列测量过程中读数正确的是（）A0.3安B20C57毫升D2.2牛5如图所示，电流表的示数是（）A1.8AB0.36AC可能是1.8A，也可能是0.36AD可能是1.4A，也可能是0.33A6.如图甲是李刚同学探究并联电路的电流规律时使用的电路图实验中他用电流表分别测出A、B、C三处的电流IA、IB、IC，李刚没有及时将数据整理到相应表格中而是随手记录到了草纸上如图乙已知L1的电阻大于L2的电阻下列选项中三处电流均正确的是（）AIA=0.5A；IB=0.3A；IC=0.8ABIA=0.5A；IB=0.8A；IC=0.3ACIA=0.3A；IB=0.5A；IC=0.8ADIA=0.8；AIB=0.3A；IC=0.5A7.如图所示，当开关闭合后，电流表A1和A2的示数与开关闭合前相比较，下列说法中正确的是（）AA1不变，A2增大BA1和A2的示数都增大CA1和A2的示数都减小DA1减小，A2增大8如图，电路，三个电阻的阻值都是R当开关闭合时，电流表的读数分别为I1、I2、I3，则它们三者的关系是（）AI3=3I1BI3=3/2I1CI3=I1DI3=2I19如图所示电路中，三个电流表A1、A2、A3的示数分别为I1、I2、I3，它们的大小关系是（）AI1=I2=I3BI1I2=I3CI1I2I3DI1I3I210如图所示的电路中，电流表A1、A2、A3的示数关系应是（）AI1=I2=I3BI1I2I3CI1I2I3D无法确定11如图所示，当S闭合后，电流表A1的示数为0.8A，电流表A2的示数为0.5A，则通过L1的电流为（）A0.5AB0.6AC0.3AD1.3A12如图所示，通过L1的电流和通过L2的电流之比是2：1，则A1表和A2表的示数之比是（）A2：3B3：1C1：2D2：1物质的导电性一、物质的导电能力实验利用下列器材:电源、导线、开关、电流表或小灯泡，检测下列物质:金属丝；塑料尺；玻璃棒；铅笔芯(碳棒)；食盐水；粉笔；硬币能否导电。设计检测实验线路图426，闭合开关S，分别接入上述待测物质进行实验测试，可知这些物质归为下列两类:容易导电(小灯泡发光)的物质为 。不容易导电(小灯泡 不发光 )的物质有 。1.导体:容易导电的物质。常见的导体有:所有金属(水银)、石墨、人体、大地和食盐的水溶液等。2.绝缘体:不容易导电的物质。常见的绝缘体有:橡胶、玻璃、塑料、瓷、干木头、油、干燥的空气、纯水等。家庭电路中的导线都是用塑料、橡胶等绝缘材料做外套的原因是防止导电而使人触电。实验1.纯水接入电路，观察到电灯不发光，说明纯水是绝缘体。当溶入食盐或其他物质时，观察到电灯发光，可见普通的水是能导电的。 2.玻璃通常是绝缘体，但当玻璃接入电路并烧红时，观察到电灯发光。可见烧红的玻璃变成了导体。如果导体的表面被氧化或腐蚀，会使导电能力下降，甚至不容易导电。 结论导体和绝缘体不是绝对的，当条件发生变化时，导体与绝缘体会相互转化。 3.半导体:导电能力介于导体和绝缘体之间的一类物质。常见的半导体材料有硅和锗。半导体在电子工业中有广泛的应用，“硅谷”意指电子产品基地。二、金属导电的微观解释 探究已经学过，物质由分子构成，分子由原子构成，原子由原子核和绕原子核高速运动的电子构成。在这些微粒中，电子带负电，原子核带正电 金属导体内部的原子核位置相对固定，但核外的电子能自由移动，能从一个地方移动到另一个地方。而非金属中，几乎不存在能自由移动的电子。 结论可见金属导电的原因是内部存在大量自由移动的电子，绝缘体不导电的原因是内部几乎不存在自由电子。三、电阻 不同的材料导电能力有强有弱，为了比较各种材料的导电能力的强弱，引入电阻。 电阻是导体对电流的阻碍作用。电阻越大，导体对电流的阻碍作用越大，导电能力越 弱。 绝缘体的电阻非常大，导电能力非常弱。 电阻可用字母R表示。 单位:欧姆，简称欧，符号用。 比欧大的单位还有千欧k、兆欧M。关系:1M=103k，1k=103。课内练习：1.在通常情况下，下列各物质全部属于导体的是 ( B )A. 食盐水、锗、玻璃 B.汞、碳棒、人体 C. 纯水、铜、食盐 D.铁丝、硅、大地2.电线芯通常是用铜丝做成的，是因为 ，容易 ；外套是用塑料橡胶做的，因为它们是 ，能够防止 。3.金属导体中可以自由移动的微粒是 ( )A.原子 B.原子核 C.质子 D.电子4.800欧 千欧 2.5103千欧 兆欧5.金属导体导电是因为 ( )A.具有原子 B.具有电子 C. 具有自由电子 D.具有原子核6.物质甲的电阻R甲300欧，物质乙的电阻R乙3千欧，物质甲、乙的电阻大小比较正确的是 ( )A. R甲R乙 B. R甲R乙 C.R甲R乙 D.无法比较 7.关于绝缘体，下列说法中正确的是 ( )A.绝缘体在任何情况下都不能导电 B.绝缘体不易导电，是因为不存在电子C. 绝缘体不易导电，是因为不存在带电微粒 D.绝缘体不易导电，是因为不存在自由电子影响导体电阻大小的因素实验方案1.探究导体电阻与长度的关系。 控制的不变量有材料、粗细、温度。 在图427中的“、白两点间，分别接入长度不同的镍铬导体甲、乙(导体甲长度为1米，导体乙长度为0.5米)。闭合开关S，观察灯的亮度及电流表示数，填入表一。导体灯的亮度电流表示数电阻大小甲(1米)暗小大乙(0.5米)亮大小实验结果:材料、粗细相同的导体，长度越大，电阻较大。2.探究导体电阻与粗细的关系。 控制的不变量有材料、长度、温度。在图427中的a、b点间，分别接入粗细不同的镍铬导体甲、乙(甲横截面积为0.5毫米2，乙横截面积为1毫米2)。闭合开关S，观察灯的亮度及电流表的示数，填入表二。导体灯的亮度电流表示数电阻大小甲(0.5毫米2)暗小大乙(1毫米2)亮大小 实验结果:材料相同的导体，越粗，电阻越小。3.探究导体电阻与材料的关系。 控制的不变量有长度、粗细、温度。在图427中的a、b间，分别接入材料不同的导体甲、乙(甲是镍铬导体，乙是铜导体)。闭合开关S，观察灯的亮度及电流表的示数，填入表三。导体灯的亮度电流表示数电阻大小甲(镍铬)暗小大乙(铜)亮大小 实验结果:长度、粗细相同的导体，电阻大小与材料有关。 综上可知:导体的电阻与导体的长度、粗细、材料有关，相同材料时，导体越长、横截面积越小，导体的电阻就越大。4.根据实验研究表明:同样条件下，金属导体的电阻还与温度有关。温度升高，金属导体的电阻会增大；温度降低，金属导体的电阻会减小。 某些材料，当温度降低到一定程度时，电阻会消失，这就是超导现象。 其他条件相同，不同材料的电阻值(电阻率)是不同的，见书p.129表。从表中可知，在同样条件下，银、铜材料的电阻很小，电木、橡胶材料的电阻很大。一般常用，铜材料来做导线，电木、橡胶来做绝缘体。 人体电阻的一般值是10002000欧。不同的人或一个人在不同的情况下的电阻值是不同的。气温高，出汗时，人体的电阻值较小；气温低，干燥时，人体的电阻值较大。 如果用L表示导体的长度，S表示导体的横截面积，表示导体的电阻率，则金属导体的电阻大小可表示为公式:R=。 练习题：1.粗细相同的铜丝甲、乙，甲的长度是乙的一半，则甲、乙电阻R甲、R乙的大小关系为 ( )A.R甲=2R乙 D.2R甲R乙 C.R甲R乙 D.无法比较2.长度相同的镍铬合金甲横截面积是乙的一半，则甲、乙电阻R甲、R乙的大小关系为( )A.R甲2R乙 B.2R甲=R乙 C. R甲R乙 D.无法比较3.镍铬合金甲、乙，已知甲、乙的长度之比是5:3，横截面积之比是2:5，则甲、乙电阻R甲、R乙之比是 ( )A.2:3 B.3:2 C. 25:6 D.6:25来源4、导体的电阻与哪些因素有关？实验小组用如图所示的装置进行探究实验记录数据如表：（1）连接电路时，开关应_；（2）比较步骤_，得出结论：导体的电阻与材料有关；（3）比较步骤1和2，得出结论：_；（4）比较步骤1和3，得出结论：_（5）根据你掌握的电学知识，你认为电阻还与_有关；（6）王刚同学在完成上述实验后，将M同时接到c、d，N同时接到c、d，此时小灯泡的亮度比步骤4的小灯泡还亮，是因为_两根电阻丝并联后，增大了导体的横截面积，总电阻变小，使灯泡中的电流变大，灯泡的实际功率变大了步骤材料长度/cm横截面积/cm2M接N接灯泡亮度1镍铬合金丝300.5aa暗2镍铬合金丝301.0bb较亮3镍铬合金丝150.5cc较亮4锰铜合金丝150.5dd亮5、在