初中物理人教版九年级全册第3节 电阻优秀备课ppt课件

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第十六章 电压和电阻第3课 电阻
新课导入
常用的导线通常是用铜或铝做的，特别重要的用电设备还要用昂贵的银来做。钢铁也是导体，又多又便宜，那么，为什么不用钢铁来做导线呢？
铝质导线
开关触点用银做
第三节《电阻》将告诉你一切。
课堂讲解
01
电阻
02
影响电阻大小的因素
电阻
一、实验目的：电压一定时电路电流与什么因素有关？
二、实验器材：电池、电流表、开关、两只不同的小灯泡和导线若干。
三、实验步骤：（1）按图把小灯泡L1接入电路，检查无误后闭合开关，读取此时电流大小并观察小灯泡亮度；（2）用小灯泡L2替换小灯泡L1，重复上述过程。
四、实验结论：（1）在电源等条件相同的情况下，不同小灯泡电路电流不同，小灯泡亮度不同；（2）电流越大，小灯泡越亮。
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。
把铜丝接入电路时，小灯泡较明亮；把镍铬合金丝接入电路时，小灯泡较暗。
实验电路
在上述实验中，接入电流表，观察电流表示数的变化，并继续观察小灯泡的亮度。
实验电路
把铜丝接入电路，电流表的示数较大，小灯泡较亮；把镍铬合金丝接入电路，电流表的示数小，小灯较暗。 　　
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？
不同导体对电流的阻碍作用不同，用电阻来表示导体的这种性质。　
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。
为什么导体会有电阻？
在外界电力的作用下，当自由电子在导体内部做定向运动的时候，就会与规则地排列着的原子和正离子发生碰撞，结果阻碍了电子的定向运动。不同导体对电流的阻碍作用不同。
1．电阻：导体对电流阻碍作用。导体的电阻越大，表示导体对电流的阻碍作用就越大。导体的电阻通常用字母R表示。2．国际单位：欧姆，简称欧，符号Ω。3．电阻的常用单位还有：兆欧（MΩ）、千欧（kΩ）。换算关系是：1 kΩ = 1 000 Ω= 103 Ω1 MΩ = 1 000 000 Ω=106 Ω4．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。
热敏电阻
贴片电阻
5．常见电阻器
6．欧姆简介
欧姆（1789-1854）,德国物理学家。1787年3月16日出生于德国埃尔兰根。欧姆是家里七个孩子中的长子，他的父亲是一位熟练的锁匠，爱好哲学和数学。欧姆从小就在父亲的教育下学习数学，这对欧姆以后的发展起了一定的作用。
主要成就
欧姆在物理学中的主要贡献是发现了欧姆定律。
另外，欧姆还发现了电阻与导线的长度及横截面的关系。
7．一些物体的电阻值
小电珠约10欧
白炽灯约800欧
热水壶约50欧
电流表的内阻约0.1欧
电压表的内阻约在几十兆欧
人体约几千欧
1.如图所示，用导线把电池、LED灯和一段粗细均匀的干木棍连接起来，闭合开关。向干木棍上逐渐滴一些自来水，在这一过程中（ ）。A．湿木棍中的自由电子向左定向移动；B．滴自来水的过程中，木棍电阻变大；C．LED灯的亮度逐渐变亮；D．LED灯的电阻逐渐变大
【解析】A．湿木棍中的电流方向是从右向左的，所以带负电的自由电子定向移动的方向是从左向右移动，故A不符合题意；B．影响电阻的大小因素有：导体材料、长度、横截面积和温度，因此滴自来水的过程中，温度降低，木棍电阻变小，故B不符合题意；C．滴自来水的过程中，木棍电阻变小，电路中电流变大，LED灯的亮度逐渐变亮，故C符合题意；D．LED灯是发光二极管，属于半导体材料，因此 LED灯发热后电阻会变小，D不符合题意。故选C。
2.如图所示，用酒精灯给细铁丝制的线圈加热，则电流表的示数会变______，表明导体的电阻变______，可见导体的电阻还与______有关。
【解析】[1][2]一般情况，导体的电阻随温度的升高而增大，给线圈加热，电流表的示数会变小，这表明导体的电阻变大。[3]本实验可以说明导体的电阻还与温度有关。【答案】小；大 ；温度。
影响电阻大小的因素
导体的电阻大小与哪些因素有关呢？
①电阻的大小可能与导体的长短有关。②电阻的大小可能与导体的材料有关。③电阻的大小可能与导体的粗细有关。④电阻的大小可能与导体的温度有关。⑤电阻的大小可能与···················有关。
利用控制变量法去研究每一个因素对电阻大小的影响。
①在实验中采用什么方法去研究？
②在实验中怎样比较电阻的大小？
用电流表测量通过导体电流的大小进行比较(间接显示法)，要保持电路两端的电压不变。
③进行实验与收集证据，归纳结论。
①探究导体的电阻是否与导体的长度有关
在本研究中应该控制导体的_________和___________不变，研究当导体的长度发生变化时，导体电阻的变化情况。
材料
横截面积
实验电路
选用长短不同的两根镍铬合金
选用长的镍铬合金丝
选用短的镍铬合金丝
②探究导体的电阻是否与导体的横截面积有关
在本研究中应该控制导体的_________和___________不变，研究当导体的横截面积发生变化时，导体电阻的变化情况。
材料
长度
实验电路
选用粗细不同的两根镍铬合金
选用粗的镍铬合金丝
选用细的镍铬合金丝
③探究导体的电阻是否与导体的材料有关
在本研究中应该控制导体的_________和___________不变，研究当导体的材料发生变化时，导体电阻的变化情况。
长度
横截面积
实验电路
选用材料不同的两根金属丝
选用铜丝
选用镍铬合金丝
④探究电阻是否与导体的温度有关
在本研究中应该控制导体的_________、__________和___________不变，研究当导体的温度发生变化时，导体电阻的变化情况。
长度
横截面积
材料
观看视频演示实验，看看电阻与温度有没有关系？
导体的电阻与导体的长度、横截面积、材料有关。在材料、横截面积相同时，导体越长，电阻越大。在材料、长度相同时，导体的横截面积越大，电阻越小。在长度、横截面积相同时，导体的材料不同，电阻不同。
电阻是导体本身的一种性质。它的大小取决于导体的材料、长度、横截面积，还受温度影响。一段导体不论是否接入电路，都有电阻，且电阻大小不变。
动画观看《实验探究“影响电阻大小的因素”》
视频观看《实验探究“影响电阻大小的因素”》
导体的长度
导体的粗细
导体的材料
温度
人走路情景
电荷运动情景
街道的长度
街道的宽度
不同的街道
天气
导体的长为1米、横截面积为1毫米2的不同材料的金属丝在20 ℃时的电阻值
1. 为什么不用又多又便宜的钢铁来做导线？
2. 通常情况下用什么材料来做导线？高压输电线用什么材料来做导线？
几种长1m、横截面积1mm2的金属导线在20℃时的电阻值
观看下表的电阻值，回答下列问题：
铜、铝、橡胶、陶瓷都是良好的电工材料。
介于中间的锗、硅是常用的半导体材料。
1. 半导体导电能力介于导体和绝缘体之间的叫做半导体。常见物质材料为：锗、硅等。 利用半导体材料制成的二极管、三极管和电阻、电容等元件直接做在硅单晶片上（俗称芯片），就成了集成电路。没有半导体就没有我们今天的现代化生活。
2. 超导现象20世纪初，科学家发现，某些物质在温度很低时，如铝在-271.76 ℃以下，铅在-265.95 ℃以下，电阻就变为0，这就是超导现象。如果超导现象用于实际，会给人类带来很多好处。例如用超导体制造电子元件，由于没有电阻，不必考虑散热的问题，元件尺寸可以大大缩小，进一步实现电子设备的微型化。
3.在不计温度对电阻影响的情况下，比较两段铜导线的电阻，下列说法中正确的是（　　）。A．较长的铜导线电阻一定大；B．长度相同时，横截面积大的电阻就大；C．两段铜导线电阻一定相同；D．横截面积相同时，长的铜导线电阻大
【解析】A．较长的铜导线电阻不一定大，因为其横截面积的大小不知，无法知道电阻的大小，故A错误；B．长度相同，横截面积大的导体电阻无法确定，因为其材料不知，故B错误；C．两段铜导线的电阻在其长度和横截面积不知的情况下，其大小无法比较，故C错误；D．横截面积相同、长度长的铜导线其电阻大，故D正确。故选D。
4.在中美贸易战中，中兴、华为等企业的遭遇告诉我们，要重视芯片的自主研发工作。芯片是指含有集成电路的硅片，制造芯片的主要材料是（　　）。A．导体 B．半导体 C．绝缘体 D．超导体【解析】芯片的核心部件是其中的电子芯片，是半导体硅制成的。故选B。
5.某实验小组在“探究影响导体电阻大小的因素”时，同学们提出如下猜想：猜想一：导体的电阻与导体的材料有关；猜想二：导体的电阻与导体的长度有关；猜想三：导体的电阻与导体的横截面积有关。为了验证猜想是否正确，老师提供的器材如图所示，实验板上固定了a、b、c、d四根金属丝，a、b、c为锰铜合金丝，d为镍铬合金丝，S表示合金丝的横截面积，
l表示合金丝的长度。实验时，将金属丝分别接入电路中的M、N两点之间，请你完成下列内容：(1)该实验是通过观察________________间接比较导体电阻的大小；(2)为了验证猜想二，应选用金属丝________________和________________进行实验；(填写字母)(3)选用b、d金属丝分别接入电路M、N两点间，是为了验证猜想________________；(填写数字)(4)分别将b、c两金属丝接入电路中M、N两点时，通过它们的电流分别为Ib、Ic，且Ic＞Ib，由此得到的结论是：________________。
【解析】(1)在M、N之间分别接上不同的导体，则通过观察电流表示数来比较导体电阻的大小。(2)分别将a、b两金属丝接入电路中M、N两点时，两金属丝材料相同，横截面积相同，长度不同，所以可以研究导体电阻跟长度的关系，故为了验证猜想二，选用金属丝a、b进行实验。(3)选用b、d金属丝分别接入电路M、N两点间，b、d的长度相同，横截面积相同，材料不同，是为了验证电阻与材料的关系，即猜想一。(4)分别将b、c两金属丝接入电路中M、N两点时，两金属丝材料和长度相同，横截面积不同，所以是研究导体电阻跟横截面积的关系，c的电流大，表明c的电阻小，即材料和长度相同的导体，横截面积越大，电阻越小。
课堂总结
思维导图
归类练习
类型1:对电阻的理解
1.下列关于导体电阻的说法中，正确的是（ ）。A．粗导线的电阻一定比细导线的电阻小；B．导体中没有电流通过，导体就没有电阻；C．一根金属丝被均匀拉长后，它的电阻变大；D．电阻是导体本身的一种性质，任何情况下导体的电阻都不可能为零
类型1:对电阻的理解
【解析】A、导体的电阻与导体的材料、长度和横截面积有关，只比较导线的粗细无法确定电阻的大小，故A错误；B、电阻是导体对电流的阻碍作用，是导体本身的一种属性；其大小与导体的材料、长度、横截面积、温度有关，而与导体两端的电压、通过的电流无关，故B错误；C、金属丝被均匀拉长后，长度变长，横截面积变小，电阻变大，故C正确；D、电阻是导体的一种属性，其大小除与导体的材料、长度、横截面积有关外，还受温度影响，当温度足够低时，电阻会变为零，成为超导体，故D错误。故选C。
类型2:影响电阻大小的因素
2.把长短相同、粗细不同的两根镍铬合金线串联接入电路，电路如图所示，则电路中（ ）。A．粗导体的电阻大于细导体的电阻；B．粗导体的电阻等于细导体的电阻；C．粗导体的电流大于细导体的电流；D．粗导体的电流等于细导体的电流
类型2:影响电阻大小的因素
【解析】AB．由题意可知，两根镍铬合金线的长度相同，粗细不同，因其它条件相同时，导体的横截面积越小，电阻越大，所以，粗导体的电阻小于细导体的电阻，故A、B错误；CD．因串联电路中各处的电流相等，所以，粗导体的电流等于细导体的电流，故C错误、D正确。故选D。
类型3:探究导体电阻和哪些因素有关
3.小明在探究导体电阻的大小与哪些因素有关的实验中，猜想可能跟导体的材料、长度、横截面积有关。小明利用老师提供的装有三种规格电阻丝的实验盘（如图甲所示），设计了一个电路（如图乙所示）来进行实验探究，其中M、N之间接入电阻丝。（1）小明探究电阻跟长度的关系时，先把M接1、N接2，观察灯泡亮度；然后将2和4连接起来，再将M接1、N接3，发现灯泡亮度变暗，得出结论______；
类型3:探究导体电阻和哪些因素有关
（2）小明探究电阻跟横截面积的关系时，先把M接1、N接2，观察灯泡亮度；然后保持M接1、N接2不变，同时将2和4连接起来、______和______连接起来，改变接入电阻丝的横截面积，再观察灯泡的亮度，分析比较得出结论；（3）小明探究电阻跟材料的关系时，可用M、N分别接1、2和______，观察灯泡亮度变化，分析比较得出结论；（4）在上面的实验中，电阻的大小并不能直接观察，而是通过灯泡的亮度反映出来的，这里运用了______物理研究方法；（5）小芳觉得只看亮度并不能准确判断电阻的大小，最好在电路中加入______，这样判断会更准确。
类型3:探究导体电阻和哪些因素有关
（3）[4]小明探究电阻跟材料的关系时，控制其它因素相同，只改变导体的材料，可用M、N分别接1、2和5、6，观察灯泡亮度变化，分析比较得出结论。（4）[5]根据（1），在上面的实验中，电阻的大小并不能直接观察，而是通过灯泡的亮度反映出来的，这里运用了转换的物理研究方法。（5）[6]小芳凭肉眼不能准确判断灯的亮度变化，从而不能准确判断电阻的大小，最好在电路中加入电流表这样判断会更准确。答案为：在导体的材料、横截面积一定时，导体越长，导体的电阻越大；1；3；5、6；转换；电流表。
类型4:半导体与超导体的应用
4.关于半导体和超导材料，下列选项描述正确的是（　　）A．都可用来做输电线 B．都已经普遍应用于生活中C．发光二极管是采用半导体材料 D．发光二极管是采用超导体材料
课程结束