2021学年七 探究——影响电阻大小的因素教案
展开知识与技能
1.了解我们周围的物质哪些属于导体,哪些属于绝缘体;
2.知道金属导体的电阻与温度之间的关系和超导现象。
过程与方法
能从实验结果定性得出导体电阻与其长度、粗细和组成材料之间的关系
情感、态度与价值观
通过教学活动,激发学生的学习兴趣和对科学的求知欲望,培养学生的创造性思维和动手能力。
教学重点:从实验结果得出导体的电阻与长度、粗细、材料之间的关系。
教学难点: 根据实验思想设计需要的实验方案
教学流程
一、情境引入
回顾:今天我们来回顾一下之前学习过有关电阻的内容。
电阻
概念:表示导体对电流阻碍作用大小的物理量。
二、知识精讲
常温下导体的电阻
从生活中观察,会发现常见的导线多是铜芯或铝芯,而很少用铁芯、有的导线芯比较粗、不同规格的灯泡,有的灯丝短,有的灯丝粗些,有的灯丝细些等等这些很多,而把它们接入电路中,最后灯泡的亮度不同,说明了它们的电阻不同,那究竟是哪些因素影响了电阻的大小呢?
现在我们来做实验来探究一下有哪些因素是影响导体电阻的大小的。
提出问题:影响导体电阻大小的因素有哪些?
猜想与假设:
影响电阻大小的因素可能有:导体的材料、长度、横截面积
设计实验:
1.器材:电流表、灯泡、锰铜、镍铬
2.思考:如何“显示”电路中电阻的大小?
用什么物理方法探究?
如何设计记录表格?
既可比较灯的亮暗,也可比较电流表的示数比较电阻大小
实验表格
实验方法:控制变量法
进行实验:
1.探究电阻的大小与材料的关系
在本研究中应该控制导体的长度和横截面积不变,再研究当导体的材料发生变化时,导体电阻的变化情况。
观看视频和上面的数据可以得出:
实验结论:当导体的长度﹑横截面积相同时,电阻的大小与材料有关。
2.探究电阻的大小与长度的关系
在本研究中应该控制导体的材料和横截面积不变,再研究当导体的材料发生变化时,导体电阻的变化情况。
观看视频和上面的数据可以得出:
实验结论:当导体的材料﹑横截面积相同时,长度越长,电阻越大。
3.探究电阻的大小与横截面积的关系
在本研究中应该控制导体的材料和长度不变,再研究当导体的横截面积发生变化时,导体电阻的变化情况。
观看视频和上面的数据可以得出:
实验结论:当导体的材料﹑长度相同时,横截面积越大,电阻越小。
疑问:我们知道了常温下,导体的电阻和它的材料、长度和横截面积有关。那么,如果导体的温度改变是,它的电阻会不会也发生变化呢?
现在我们来做实验来探究一下
做一做
1.器材:
酒精灯、电流表、灯泡、细铁丝
2.步骤:
闭合开关后,用酒精灯给细铁丝加热,在铁丝温度逐渐升高并发红的过程中,观察电流表的示数和灯泡的亮度变化情况。
观看视频和上面的数据可以得出:
3.实验结论:
导体的电阻大小与它的温度高低有关,金属导体的电阻通常随温度的升高而增大。
超导现象:当温度降低到某一温度(-268.95℃)时,物质的电阻变为零的现象。
超导体:发生超导现象的物质。
科学窗
超导体
超导体若能应用到社会生活中,会给人带来很大的好处。从发电厂发出的电输送到用户需要用导线,导线是有电阻的,电流通过输电导线会发热,因而造成了电能的损失,这种能量的损失是巨大的,它所造成的能量损失占总发电量的8%左右。如果能用超导体制成导线输电,那么,输电过程的电能损失就会大大地减少。
超导体的使用还可以大大地减少微电子线路中的热噪声,从而极大地提高电子仪器的灵敏性,这对于无线电侦测技术具有重要的意义。
物质的电阻变为零时的温度,叫作这种物质的超导转变温度(或叫超导临界温度)。物质的温度低于它的临界温度时,这种物质才会显现超导性。一般金属或合金的临界温度都很低,例如铝的临界温度是-271.76℃。
三、典例精析
在相同温度下,关于导体的电阻,下列说法正确的是( )
A.铝导线比铜导线的电阻大
B.两根铜导线,长的比短的电阻大
C.长度相同的两根铁导线,粗的比细的电阻大
D.长度相同的两根铝导线,细的比粗的电阻大
答案:D
四、应用提高
1.在温度相同的情况下,有甲、乙两根粗细相同的铜导线,甲导线长0.4cm,乙导线长20cm。哪根导线的电阻大?
答案:乙
2.在温度相同的情况下,有A、B两根长度相同的铜导线,A的横截面积是6mm2,B的横截面积是4mm2。哪根导线的电阻大?
答案:B
五、体验收获
通过这节课的学习,你有什么收获?
一、影响电阻大小的因素。
1. 长度
2. 横截面积
3. 材料
4. 温度
六、达标测评
1.两条粗细相同,电阻相等的铜导线和镍铬合金线的长度是( )
A.铜导线长些 B.镍铬合金长些
C.一样长 D.无法确定
2.下列说法中正确的是( )
A.导体越长,其电阻越小
B.导体越粗,其电阻越大
C.导体越细,其电阻越大
D.在导体的材料、粗细相同时,导体越长其电阻越大
3.一段由若干股组成的铜芯线,当抽去它其中的几股后,这段铜芯线的电阻将( )
A.变大 B.变小
C.不变 D.无法确定
答案:1、A
2、D
3、A
七、布置作业
1.请你举出2、3个导体的电阻受温度的影响,并与同学们交流、讨论。
2.思考:把一根粗细均匀的细铁丝对折起来,形成一颗新的导线,那么与对折前相比,这根新导线两端的电阻将如何变化?若将这根细铁丝剪掉一半,与原来的整根细铁丝相比,剩余部分的电阻将如何变化?
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