2018年秋北师大版九年级上册物理：11.7 探究——影响导体电阻大小的因素ppt课件

1、第七节 探求影响导体电阻大小的要素北师大版九年级上册体验体验 常温下比较导体电阻的大小常温下比较导体电阻的大小活动活动: :预备不同长度和粗细的铁丝、铜丝、两节电池、电流表、预备不同长度和粗细的铁丝、铜丝、两节电池、电流表、导线导线, ,如图接入电路如图接入电路, ,察看电流表示数能否一样察看电流表示数能否一样新课导入新课导入(1)把不同长度的铁丝分别接入电路时把不同长度的铁丝分别接入电路时,闭合开关闭合开关,电流表的示电流表的示数数(选填选填“一样或一样或“不同不同)(2)把不同粗细的铁丝分别接入电路时把不同粗细的铁丝分别接入电路时,闭合开关闭合开关,电流表的示电流表的示数数(选填选填“一样

2、或一样或“不同不同)(3)把一样粗细和长度的铜丝、铁丝分别接入电路把一样粗细和长度的铜丝、铁丝分别接入电路,闭合开关闭合开关,电流表的示数电流表的示数(选填选填“一样或一样或“不同不同)提示提示:(1)不同不同(2)不同不同(3)不同不同1.1.影响导体电阻大小的要素有哪些影响导体电阻大小的要素有哪些? ?2.2.什么叫超导景象和超导体什么叫超导景象和超导体? ?超导体有哪些运用超导体有哪些运用? ?探求探求1 常温下影响导体电阻大小的要素常温下影响导体电阻大小的要素结合结合“体验体验,思索以下问题思索以下问题1.猜测与假设猜测与假设:根据根据“体验可知体验可知,导体电阻的大小与导体的导体电阻

3、的大小与导体的有关。有关。参考答案参考答案:资料、长度、粗细资料、长度、粗细(横截面积横截面积) 新课推进新课推进2.实验方法实验方法:(1)由于导体的电阻与多个要素有关由于导体的电阻与多个要素有关,在探求时在探求时,需利用需利用法。法。(2)电阻的大小无法直接察看电阻的大小无法直接察看,故在实验中故在实验中,经过反映电经过反映电阻的大小阻的大小,这种方法为法。这种方法为法。参考答案参考答案:(1)控制变量控制变量(2)电流大小转换法电流大小转换法3.3.实验设计及数据分析实验设计及数据分析: :实验器材实验器材: :电源、导线、开关、电流表、长度电源、导线、开关、电流表、长度不同的铜丝不同的

4、铜丝(b(b、d)d)、粗细不同的铜丝、粗细不同的铜丝(b(b、c)c)、长度和粗细完全一样的铁丝和铜丝长度和粗细完全一样的铁丝和铜丝(a(a、b)b)。把不同的导线接入电路把不同的导线接入电路,得到的数据如下得到的数据如下:次数次数导线导线长度长度 粗细粗细 电流大小电流大小1a铁丝铁丝LS0.22b铜丝铜丝LS0.243c铜丝铜丝L2S0.484d铜丝铜丝S0.48L2(1)分析分析1、2可知可知,导体的电阻与导体的有关。导体的电阻与导体的有关。(2)分析分析2、3可知可知,导体的电阻与导体的有关导体的电阻与导体的有关,且导体且导体,电阻越小。电阻越小。(3)分析分析2、4可知可知,导体的

5、电阻与导体的有关导体的电阻与导体的有关,且导体且导体,电阻越小。电阻越小。参考答案参考答案:(1)资料资料(2)粗细越粗粗细越粗 (3)长度越短长度越短4.交流与评价交流与评价:实验中实验中,可以比较可以比较1、3组或者组或者1、4组数据得出影响导体电阻大组数据得出影响导体电阻大小的要素吗小的要素吗?为什么为什么?参考答案参考答案:不可以在实验中不可以在实验中,我们需利用控制变量法我们需利用控制变量法,探求导探求导体的电阻与哪些要素有关体的电阻与哪些要素有关,而而1、3组或组或1、4组数据中都有两个组数据中都有两个变量变量,故无法得出电阻的大小与哪些要素有关。故无法得出电阻的大小与哪些要素有关

6、。 探求探求2 温度对导体电阻大小的影响温度对导体电阻大小的影响设计电路图如下设计电路图如下,思索以下问题思索以下问题1.1.闭合开关闭合开关, ,对导体不断加热对导体不断加热, ,随着铁丝的温度升高随着铁丝的温度升高, ,电流表的电流表的示数变小示数变小, ,阐明铁丝的电阻阐明铁丝的电阻( (选填选填“变大变大“不变或不变或“变小变小),),故可阐明电阻的大小与导体的有关。导体故可阐明电阻的大小与导体的有关。导体的温度越高的温度越高, ,导体的电阻。导体的电阻。参考答案参考答案: :变大温度越大变大温度越大2.2.既然导体的电阻与温度有关既然导体的电阻与温度有关, ,那么当这种物质温度降低到

7、一那么当这种物质温度降低到一定温度时定温度时, ,电阻大小会出现什么结果电阻大小会出现什么结果? ?提示提示: :导体的电阻与导体的温度有关导体的电阻与导体的温度有关, ,普通情况下普通情况下, ,导体的温度导体的温度越高越高, ,电阻越大。当电阻的温度降低到一定程度时电阻越大。当电阻的温度降低到一定程度时, ,电阻的阻值电阻的阻值就会变为零就会变为零, ,这种景象称为超导景象这种景象称为超导景象, ,可以发生超导景象的物质可以发生超导景象的物质叫做超导体。叫做超导体。参考答案参考答案: :电阻会非常小电阻会非常小, ,甚至变为甚至变为0,0,成为超导体。成为超导体。一、影响电阻大小的要素一、

8、影响电阻大小的要素1.1.长度长度: :横截面积和资料一样时横截面积和资料一样时, ,长度越长长度越长, ,电阻电阻_。2.2.横截面积横截面积( (粗细粗细):):长度、资料一样时长度、资料一样时, ,横截面积越大横截面积越大, ,电阻电阻_。 越大越大越小越小3.资料资料:横截面积、长度一样时横截面积、长度一样时,不同资料的电阻不同资料的电阻_。4.温度温度:导体电阻的大小还与导体的导体电阻的大小还与导体的_有关有关,对于大多数导体来说对于大多数导体来说,电阻随温度的升高而电阻随温度的升高而_。普通不同普通不同温度温度增大增大二、超导体二、超导体1.超导景象超导景象:当温度降低到某一温度时

9、当温度降低到某一温度时,物质的电阻变为物质的电阻变为_。2.超导体超导体:(1)定义定义:可以发生可以发生_的物质。的物质。(2)运用运用:_。零零超导景象超导景象远间隔输电远间隔输电【拓展延伸】控制电阻大小的要素及超导景象【拓展延伸】控制电阻大小的要素及超导景象1.控制电阻大小的要素控制电阻大小的要素电阻元件的电阻值大小普通与温度有关，还与导体长度、横截电阻元件的电阻值大小普通与温度有关，还与导体长度、横截面积、资料有关。衡量电阻受温度影响大小的物理量是温度系面积、资料有关。衡量电阻受温度影响大小的物理量是温度系数，其定义为温度每升高数，其定义为温度每升高1 时电阻值发生变化的百分数。多时电

10、阻值发生变化的百分数。多数数(金属金属)的电阻随温度的升高而升高，一些半导体却相反。在的电阻随温度的升高而升高，一些半导体却相反。在温度一定的情况下，有公式温度一定的情况下，有公式R= 。其中。其中就是电阻率，就是电阻率，l为材为材料的长度，单位为料的长度，单位为m，S为面积，单位为为面积，单位为m2。可以看出，资料的。可以看出，资料的电阻大小正比于资料的长度，而反比于其面积。电阻大小正比于资料的长度，而反比于其面积。 Sl 2.超导景象超导景象各种金属导体中各种金属导体中,银的导电性能是最好的银的导电性能是最好的,但还是有电阻存在。但还是有电阻存在。20世纪初世纪初,科学家发现科学家发现,某

11、些物质在很低的温度时某些物质在很低的温度时,如铝在如铝在1.39K(-271.76)以下以下,铅在铅在7.20K(-265.95)以下以下,电阻就电阻就变成了零。这就是超导景象变成了零。这就是超导景象,器具有这种性能的资料可以做成器具有这种性能的资料可以做成超导资料。目前曾经开发出一些超导资料。目前曾经开发出一些“高温超导资料高温超导资料,它们在它们在100K(-173)左右电阻就能降为零。左右电阻就能降为零。假设把超导景象运用于实践假设把超导景象运用于实践, ,会给人类带来很大的益处。在电会给人类带来很大的益处。在电厂发电、运输电力、储存电力等方面假设能采用超导资料厂发电、运输电力、储存电力

12、等方面假设能采用超导资料, ,就可就可以大大降低由于电阻引起的电能耗费。假设用超导资料制造电以大大降低由于电阻引起的电能耗费。假设用超导资料制造电子元件子元件, ,由于没有电阻由于没有电阻, ,不用思索散热的问题不用思索散热的问题, ,元件尺寸可以大元件尺寸可以大大减少大减少, ,进一步实现电子设备的微型化。进一步实现电子设备的微型化。考点考点 探求影响电阻大小的要素探求影响电阻大小的要素【典例】小明用如下图的器材探求【典例】小明用如下图的器材探求“影响影响电阻大小的要素。电阻大小的要素。a a、b b为长度一样的镍铬合金丝为长度一样的镍铬合金丝,b,b比比a a的横的横截面积大。关于此实验截

13、面积大。关于此实验, ,以下说法正确的选项是以下说法正确的选项是( () )A.A.小灯泡越亮小灯泡越亮, ,表示接入的合金丝电阻越大表示接入的合金丝电阻越大B.B.利用此安装只能探求导体电阻大小和横截面积的关系利用此安装只能探求导体电阻大小和横截面积的关系C.C.利用此安装能探求导体电阻大小和横截面积、长度的关系利用此安装能探求导体电阻大小和横截面积、长度的关系D.D.为了准确比较两条合金丝的电阻为了准确比较两条合金丝的电阻, ,可在电路中串联一个电压表可在电路中串联一个电压表【思绪导引】【思绪导引】(1)(1)经过小灯泡的亮度判别电阻的大小。经过小灯泡的亮度判别电阻的大小。(2)(2)利用

14、控制变量法利用控制变量法, ,保证只需一个变量。保证只需一个变量。【精讲精析】选【精讲精析】选C C。小灯泡越亮。小灯泡越亮, ,电路中的电流越大电路中的电流越大, ,表示接入表示接入的合金丝电阻越小的合金丝电阻越小, ,故故A A错误错误; ;此安装中可以用夹子改动电阻丝此安装中可以用夹子改动电阻丝的长度的长度, ,来探求导体电阻大小和长度的关系来探求导体电阻大小和长度的关系, ,故故B B错误错误; ;此安装中此安装中还可以探求导体电阻大小和横截面积之间的关系还可以探求导体电阻大小和横截面积之间的关系,C,C正确正确; ;为了为了准确比较两条合金丝的电阻准确比较两条合金丝的电阻, ,可在电

15、路中串联一个电流表可在电路中串联一个电流表, ,根据根据电流的大小来判别电阻的大小电流的大小来判别电阻的大小, ,故故D D错误。错误。【方法归纳】探求电阻大小的影响要素【方法归纳】探求电阻大小的影响要素 1.关于导体的电阻关于导体的电阻,以下说法正确的选项是以下说法正确的选项是()A.导体的电阻大小只决议于导体的长度导体的电阻大小只决议于导体的长度B.导体的电阻与导体两端的电压有关导体的电阻与导体两端的电压有关C.导体的电阻大小导体的电阻大小,决议于导体的长度、横截面积和资料决议于导体的长度、横截面积和资料D.导体的横截面积越大导体的横截面积越大,导体的电阻越大导体的电阻越大【解析】选【解析

16、】选C。此题调查了影响导体电阻的要素。由于影响导。此题调查了影响导体电阻的要素。由于影响导体电阻的要素有体电阻的要素有:导体的长度、导体的横截面积和导体的资料导体的长度、导体的横截面积和导体的资料,与导体两端的电压无关。与导体两端的电压无关。随堂演练随堂演练2.关于铜导线关于铜导线,以下说法正确的选项是以下说法正确的选项是()A.铜导线是导电才干最好的导线铜导线是导电才干最好的导线B.铜导线均匀拉长后铜导线均匀拉长后,电阻变小电阻变小C.铜导线截成两段后并成一根运用铜导线截成两段后并成一根运用,电阻变小电阻变小D.铜导线的温度升到足够高时铜导线的温度升到足够高时,电阻为零电阻为零【解析】选【解

17、析】选C。此题调查了常温下影响电阻大小的要素。金、。此题调查了常温下影响电阻大小的要素。金、银等物质的导电才干比铜导线的导电才干更好银等物质的导电才干比铜导线的导电才干更好,故故A错误错误;铜导铜导线均匀拉长后线均匀拉长后,导线资料不变导线资料不变,长度变长、横截面积变小长度变长、横截面积变小,电阻电阻变大变大,故故B错误错误;铜导线截成两段后并成一根运用铜导线截成两段后并成一根运用,导线资料不变导线资料不变,相当于长度变短、横截面积变大相当于长度变短、横截面积变大,导线电阻变小导线电阻变小,故故C正确正确;随温随温度的升高度的升高,铜导线的电阻变大铜导线的电阻变大,当温度降低到足够低时当温度

18、降低到足够低时,电阻为电阻为零零,故故D错误。错误。3.白炽灯泡是生活中常见的一种照明灯具白炽灯泡是生活中常见的一种照明灯具,有时它的灯丝断了有时它的灯丝断了,再搭接上还能运用再搭接上还能运用,搭接上灯丝的电阻搭接上灯丝的电阻()A.变大变大 B.不变不变C.变小变小 D.以上说法都不对以上说法都不对【解析】选【解析】选C。此题调查了常温下影响电阻大小的要素。虽然。此题调查了常温下影响电阻大小的要素。虽然灯丝断后再搭接上还能运用灯丝断后再搭接上还能运用,但搭接上后但搭接上后,灯丝的长度变短灯丝的长度变短,同同时搭接部分灯丝变粗时搭接部分灯丝变粗,故灯丝电阻会变小。故灯丝电阻会变小。4.如下图的

19、电子体温计经过流过半导体制成的感温头的电流如下图的电子体温计经过流过半导体制成的感温头的电流来反映人的体温来反映人的体温,这利用了半导体这利用了半导体()A.良好的导电特性良好的导电特性B.良好的绝缘特性良好的绝缘特性C.电阻随温度变化而变化的特性电阻随温度变化而变化的特性D.电阻随光照变化而变化的特性电阻随光照变化而变化的特性【解析】选【解析】选C。半导体资料有许多特性。半导体资料有许多特性,如电阻随温度变化而变如电阻随温度变化而变化的特性化的特性,电阻随压力变化而变化的特性及电阻随光照强度变电阻随压力变化而变化的特性及电阻随光照强度变化而变化的特性等。由题意知化而变化的特性等。由题意知,电

20、子体温计的半导体是用来测电子体温计的半导体是用来测量体温的量体温的,因此是利用了其电阻随温度变化的特性。因此是利用了其电阻随温度变化的特性。5.表中甲、乙、丙三根导线是用同种资料制成的表中甲、乙、丙三根导线是用同种资料制成的,根据表中数根据表中数据据,它们的电阻从大到小的顺序是它们的电阻从大到小的顺序是_。导体导体长度长度/m横截面积横截面积/mm2甲甲12乙乙0.54丙丙0.52【解析】此题调查常温下影响电阻大小的要素。由表中数据可【解析】此题调查常温下影响电阻大小的要素。由表中数据可知知,甲和丙的资料一样甲和丙的资料一样,横截面积一样横截面积一样,甲比丙长甲比丙长,R甲甲R丙丙;乙和乙和丙

21、资料一样丙资料一样,长度一样长度一样,乙比丙粗乙比丙粗,R乙乙R丙丙R乙。乙。答案答案:甲、丙、乙甲、丙、乙6.如下图为如下图为“探求影探求影响导体电阻大小的要素的实验电路。响导体电阻大小的要素的实验电路。A、B之间接导体。之间接导体。(1)本实验经过比较导体电阻大小。本实验经过比较导体电阻大小。(2)小明发现手边只需一根较长的金属丝小明发现手边只需一根较长的金属丝,他可以探求导体的电阻能否与和他可以探求导体的电阻能否与和 有关。有关。 【解析】此题调查了【解析】此题调查了“探求影响导体电阻大小的要素的实验。探求影响导体电阻大小的要素的实验。本实验将电流表与灯泡串联在电路中本实验将电流表与灯泡

22、串联在电路中,目的是经过灯泡的亮度目的是经过灯泡的亮度或电流表示数的大小反映出所接入电阻的大小或电流表示数的大小反映出所接入电阻的大小;虽然只需一根虽然只需一根电阻丝电阻丝,资料固定资料固定,但是可将电阻丝不同长度接入电路但是可将电阻丝不同长度接入电路,探求电探求电阻大小与导体长度的关系阻大小与导体长度的关系,还可以将电阻丝对折接入电路还可以将电阻丝对折接入电路,横截横截面积增大面积增大,从而探求导体电阻与导体横截面积的关系。从而探求导体电阻与导体横截面积的关系。答案答案:(1)电流表示数电流表示数(灯泡的亮度灯泡的亮度)(2)长度横截面积长度横截面积7.在在“探求影响导体电阻大小的要素实验中

23、探求影响导体电阻大小的要素实验中,小明设计了如图电路。小明设计了如图电路。(1)在衔接电路时发现在衔接电路时发现,还短少一个元件还短少一个元件,他应该在电路中再接他应该在电路中再接入的元件是。入的元件是。(2)为粗略判别为粗略判别a、b两点间导体电阻的大小两点间导体电阻的大小,可察看可察看_。(3)另有甲、乙两位同窗分别对小明的电路作了如下的改良另有甲、乙两位同窗分别对小明的电路作了如下的改良:甲甲把灯泡改换为电流表把灯泡改换为电流表;乙在原电路中串联接入电流表。他以为乙在原电路中串联接入电流表。他以为同窗的改良更好一些同窗的改良更好一些,理由是理由是_。【解析】此题调查【解析】此题调查“探求影响导体电阻大小的要素的实验。探求影响导体电阻大小的要素的实验。从电路图看从电路图看, ,电路还短少控制电流通断的开关