九年级物理全册 第16章 电压 电阻 第3节 电阻课件 （新版）新人教版(3).ppt

尖子生学案 人教版物理九年级上册 第十六章电压电阻 第3节电阻 用控制变量法探究导体的电阻 规律方法 若一个物理量的大小同时由多个因素决定 在探究该物理量与各个因素的关系时 必须利用控制变量法 在探究决定电阻大小的因素的问题时 用控制变量法可以判断出在导体的长度 横截面积 材料 外界的温度条件中某一个条件改变时 即设法控制其他条件不变 导体的电阻是否改变 怎样改变 或从导体的电阻变化中 找出引起电阻变化的具体原因 武威中考 学习了电流 电压和电阻知识后 同学们发现电流与水管中的水流相似 电压与水压差相似 李明和同学们提出 导体对电流的阻碍作用可能与水管对水流阻碍作用相似 所以影响导体电阻大小的因素 他们提出了以下猜想 例1 猜想一 类比管道长短 导体电阻的大小可能与导体的长度有关 猜想二 类比管道粗细 导体电阻的大小可能与导体的横截面积有关 于是他们从实验室老师那儿借来了某合金材料制成的各种长度和横截面积的电阻丝 并设计了如图16 43所示的电路 1 连接电路时 开关s应处于状态 选填 断开 或 闭合 闭合开关前滑动变阻器的滑片p应置于 选填 a 或 b 位置 2 闭合开关后 他们发现电流表无示数 但电压表示数接近电源电压 你判断他们的电路出现的故障可能是 3 电路连接正确后 他们经过认真测量 得到了下表所示的数据 断开 b 电阻丝断路 比较表中数据 要验证他们的猜想一 可选哪三组数据做比较 比较表中数据 要验证他们的猜想二 可选哪三组数据做比较 4 本实验采用的研究方法是 5 实验结束后 细心的同学发现还有一个影响电阻的因素没有研究 这个因素是 1 2 3 或4 5 6或7 8 9 1 4 7 或2 5 8或3 6 9 控制变量 材料 解析 本题考查影响导体电阻大小因素的实验探究 1 为保护电路 在连接电路时 开关必须断开 开关闭合前应将滑动变阻器滑片移动到最大阻值处 即图中的b端 2 电流表没有示数 可知电路中某处断路或者电流表短路 电压表示数接近电源电压 则说明电压表与用电器并联的电路发生断路 3 此实验应用控制变量法 如要验证猜想一 导体电阻与长度的关系 应选取导体的材料 横截面积相同而长度不同的导体接入电路 则应选取的数据为1 2 3 或4 5 6或7 8 9 组 如验证猜想二 导体电阻与导体横截面积的关系 应选取导体的材料和长度相同而横截面积不同的导体接入电路 即选取的数据为1 4 7 或2 5 8或3 6 9 4 此实验应用控制变量法 5 在实验过程中选取的导体的材料都相同 故无法探究导体电阻与材料的关系 答案 1 断开b 2 电阻丝断路 3 1 2 3 或4 5 6或7 8 9 1 4 7 或2 5 8或3 6 9 4 控制变量法 5 材料 1 毕节中考 导体的电阻与哪些因素有关 实验小组用如下图所示的装置进行探究 实验记录数据如下表 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 断开 3 4 导体的电阻与导体的横截面积有关 导体的电阻与导体的长度有关 导体的温度 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 后面将学到 例2 关于电阻大小 以下说法正确的是 a 导线越长 电阻越大b 导线越粗 电阻越小c 铁导线的电阻比铜导线的电阻大d 同种材料 粗细相同的导线 长度越短 电阻越小 d 解析 若不考虑温度对电阻的影响 导体的电阻大小决定于导体的材料 长度和横截面积这三个因素 它们共同决定着导体的电阻大小 因此 在比较电阻大小时 不能只考虑其中一个因素 如a项只考虑了长度 b项只考虑了横截面积 c项只考虑了材料 这些选项的表述都是不完整的 只有d项在考虑了导体材料 粗细等条件相同时 叙述导体长度对电阻的影响 这是正确的 故正确答案为d 对电阻大小的判断 易错点 解题归纳 若一个物理量的大小同时由多个因素决定 必须利用控制变量法叙述相关结论 即在某些因素一定时 另一个因素如何变化 被研究的物理量如何变化 2 一根铜导线的电阻为r 要使连入电路中的导线电阻变大 不考虑温度的影响 可采用的措施是 a 将这根导线对折后连入电路中b 将导线拉长后连入电路中c 增大导线两端的电压或减小通过导线的电流d 用长度 横截面积相同的铝导线代替铜导线接入电路中 bd 实际应用题 2015 枣庄中考 为维护消费者权益 我市某技术监督部门对市场上的电线产品进行抽查 发现有一个品牌的铜芯电线不符合规格 电线直径明显比说明书上标有的直径要小 这种电线不符合规格的主要原因是 a 电线的温度引起电阻偏大b 电线的材料引起电阻偏大c 电线的长度引起电阻偏大d 电线的横截面积引起电阻偏大 解析 导体的电阻是其本身的一种性质 其大小与导体的材料 长度 横截面积和温度有关 当导体的长度 材料 温度不变时 横截面积越小 电阻越大 本题电线中铜芯的直径明显比电线规格上标定的直径要小 横截面积变小 故电阻变大 故正确答案为d 例1 d 材料分析题 下表列出了由一些材料制成的长1m 横截面积为1mm2的导线在20 时的电阻值 例2 1 表格中的数据表明 导体的电阻与导体的有关 它们的导电性能由强到弱的排列顺序是 2 假设让你在发电厂和学校之间架设一条输电线路 在铝线和铁线之间 你选择哪种导线 为什么 解析 本题给出了多种金属材料的电阻 考查结合图表信息分析解决实际问题的能力 选择输电线的材料时 为尽可能减小电能损失 应在长度 横截面积和温度相同的情况下 选择电阻小的 由表中数据可知 在铝线和铁线之间应选择铝线 答案 1 材料银 铜 铝 铁 锰铜合金 镍铬合金 2 选择铝线 因为输电线是用来传输电能的 电阻越小越好 由表中数据可知 在其他条件相同时 铝线的电阻小 选择铝线可减少输电时电能的损失 所以选择铝线 探索创新题 如图16 44所示是常温下不同材料的导电和绝缘能力的顺序排列图 1 从图中你发现了什么 写出三条 例3 2 小王家建了新房子 准备购买安装电灯用的电线 到了商店发现有同样粗细的铜导线和铝导线 你认为 从导电能力方面应选导线 从价钱方面应选导线 3 下列所给物质中 不属于半导体的是 a 锗b 砷化镓c 铁d 硅 解析 1 从图中可知 从左往右 物质导电能力越来越弱 绝缘能力越来越强 从右往左 物质导电能力越来越强 绝缘能力越来越弱 导体和绝缘体只是导电能力的强弱不同 导体容易导电 绝缘体不容易导电 导体和绝缘体之间没有绝对的界限 2 连接电路的导线电阻要小 故从导电能力方面应选导电能力强的铜导线 但铝导线价格低 导电能力较强 故从价格方面考虑应选铝导线 3 铁是导体 锗 硅 砷化镓的导电性能介于导体和绝缘体之间 是半导体 答案 1 从左至右物质绝缘能力越来越强 从右至左物质导电能力越来越强 导体和绝缘体之间没有绝对的界限 2 铜铝 3 c 解题归纳 不同材料的导电性能不同 用途也不相同 连接电路的导线要用导电性能好的导体 为了防止漏电 触电 导线外要加一层绝缘体 半导体在电子技术中应用很广 实验探究题 铅笔芯是由石墨和黏土混合制成的 不同类型的铅笔的笔芯软硬程度不同 其中6h的铅笔芯最硬 6b的铅笔芯最软 hb的铅笔芯软硬居中 铅笔芯是导体 那么铅笔芯的电阻大小与其软硬度是否有关呢 小明用如图16 45所示的装置探究这个问题 他先后将6b hb和6h的铅笔芯分别接入电路a b两点间 闭合开关 通过观察 比较出三者电阻的大小 用此方法比较电阻大小的依据是 他选取的这三支铅笔芯应满足的条件是 例4 解析 电阻表示导体对电流阻碍作用的大小 在电压相同的情况下 电阻越大 电路中的电流越小 故可以通过观察电流表的示数大小来比较电阻大小 影响电阻大小的因素还有长度和横截面积 故要探究铅笔芯的电阻大小与其软硬度是否有关 应保持这三支铅笔芯的横截面积 即粗细 相同 长度相同 答案 电流表示数的大小电压一定 电流越大 电阻越小粗细相同 长度相同 实验探究题 2015 成都中考 在探究决定电阻大小的因素时 研究小组中甲 乙 丙三位同学作出如下猜想 甲 导体的电阻与导体的长度有关 乙 导体的电阻与导体的材料有关 丙 导体的电阻与导体的横截面积有关 实验室各有几种电阻丝 参数如下表 例5 图16 46 如图16 46所示是为完成探究连接的实验电路 1 实验中应通过比较的大小 来比较电阻丝电阻的大小 达到验证猜想的目的 2 若要验证乙同学的猜想 则应该选用两根电阻丝 填编号 进行对比