人教版九年级物理第十六章-第3节-电阻（拔高版）教案

1、第十六章 第3节 电阻 辅导科目物理年 级九年级教材版本人教版讲义类型拔高版（适用于考试得分率高于80%的学员）教学目的1知道电阻的概念，理解电阻是导体的一种属性；2知道电阻的单位并能进行简单的单位换算；3探究并理解影响电阻大小的因素，学会用控制变量法来研究物理问题；4了解半导体、超导体材料的性质及用途重、难点重点：理解电阻的概念，电阻单位的换算；影响电阻大小的因素难点：探究影响电阻大小的因素授课时长建议授课时长2小时教学内容【课程导入】演示实验:用电池、灯泡、开关、导线组成一个简单电路(如图所示), 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。现象：把铜

2、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。师： 为什么电压一样，同一个灯泡用不同的导线连接，亮度却不一样？看来，铜丝和镍铬合金丝的导电性能不一样，今天我们就研究导体的这种差异.【新知讲解】知识点一：电阻探究活动一：电阻演示实验：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。1把铜丝和镍铬合金丝分别与小灯泡串联接入电路，闭合开关，观察电路中小灯泡的亮度。你观察到接入 铜丝 时小灯泡较亮，接入 镍铬合金丝 时较暗。说明导体在导电的同时，对电流产生阻碍作用。不同导体对电流的阻碍作用不同2.电阻表示导体对 电流阻碍作用 的大小的物理量。导体的电

3、阻越大，表示导体对电流的阻碍作用越 大 。不同的导体，电阻一般 不同 。3.电阻用字母 R 表示，电阻的国际单位是 欧姆 ，简称 欧 ，符号是 ，比较大的单位还有 千欧 、 兆欧 ，符号分别为 K 、 M ，它们的换算关系是：1M= 103 K 1 K= 103 。3.电阻器（定值电阻）简称 电阻 ，在电路中的符号是 。4.了解一些常见的电阻值：手电筒的小灯泡，灯丝的电阻为几 欧到 十几欧。日常用的白炽灯，灯丝的电阻为几百 欧到 几千 欧。实验室用的铜线，电阻小于百分之几欧。电流表的内阻为零点几 欧。电压表的内阻为几千欧左右。探究活动二：影响电阻大小的因素由于探究过程中涉及到多个因素,因此实验

4、时采用 控制变量 的实验方法对各个因素逐个研究。为了更精确的比较，在刚才的电路中串联电流表，可以通过比较电流表示数的大小来比较电阻的大小，电流越大，接入电路中的电阻丝的电阻越 小 。1.探究电阻的大小跟材料的关系需要控制的变量是 长度和横截面积 ，改变的变量是 材料 ，连接好电路，分别把铜丝和镍铬合金丝接入电路，观察灯泡的亮度和电流表示数。 材 料长度（m）横截面积（mm2）电压电流灯泡电阻铜 丝相同相同相同大亮小镍铬合金相同相同相同较小暗较大结论：导体电阻大小与导体的材料 有 关。2.探究电阻的大小跟导体长度的关系需要控制的变量是 材料和横截面积 ，改变的变量是 长度 。材 料长度（m）横截

5、面积（mm2）电压电流灯泡电阻镍铬合金0.5相同相同较大亮较小镍铬合金1相同相同较小暗较大结论:导体的材料、横截面积都相同时,导体越长,电阻越大.3.探究电阻的大小跟导体横截面积的关系需要控制的变量是 材料和长度 ，改变的变量是 横截面积 。材 料长度（m）横截面积（mm2）电压电流灯泡电阻镍铬合金相同S相同较小暗较大镍铬合金相同2S相同较大亮较小结论:导体的材料、长度相同，导体的横截面积越大，电阻越小。4.探究温度对导体电阻的影响演示实验:把日光灯管的灯丝按图接入电路,用酒精灯缓慢地对铁丝加热,观察加热前后,电流表的示数有什么变化.实验现象：随着温度升高，电流表示数在变小问题:从电流表示数的

6、变化,得到什么结论?回答:导体被加热后,它的温度升高,电流表示数变小,表明导体的电阻变大,这说明导体的电阻还跟温度有关,对大多数导体来说,温度越高电阻越大.探究活动三：半导体和超导体 自主阅读P66页的“科学世界”内容，思考并回答下列问题，1.有些材料，例如 锗、 硅 ，导电性能介于 导体 和 绝缘体 之间，称作 半导体 。 温度、光照、杂质 等外界因素对半导体的导电性能有很大影响。利用半导体材料可以制作 二极管 、 三极管 。2.有些物质在 温度 很低时，电阻就变成了0，这种现象被称为超导现象。综上所述，导体的电阻是导体本身的一种性质，它的大小决定于导体的 材料 、 长度 、 横截面积 、

7、温度 。【精讲点拨】导体的电阻是本身的一种属性。电阻的大小由导体本身的因素：长度、横截面积、材料和温度决定，与加在导体两端的电压和通过导体的电流都没关系。三、半导体1定义：导电能力介于_和_之间的材料。2半导体的特性特性名称特性内容用途应用实例热敏特性半导体材料受热后，电阻随温度升高而迅速减小热敏电阻热敏温度计光敏特性半导体材料受到光照时，电阻大大减小光敏电阻光电计数器压敏特性半导体材料受压时会改变电阻值压敏电阻称重计掺杂特性掺入极微量的杂质可使其导电性能发生较大改变晶体管发光二极管四、超导体1定义：某些物质在温度_时电阻会变成零的现象叫超导现象。能发生超导现象的物体叫超导体。2超导体的应用举

8、例（1）输电导线利用超导体，可以大大降低输电过程中的电能损耗。（2）用超导材料来制造_，不用考虑散热问题，元件尺寸大大缩小，进一步实现电子设备微型化。（3）利用超导体可制造出磁浮列车，它的速度达几百千米每小时。导体对电流阻碍作用大小 本身 长度 材料 横截面积 温度 欧姆 导体 绝缘体降低到很低 电子元件五、课外知识1.铅笔的硬度和导电性能的关系:任何一种铅笔芯的主要成分都是石墨,铅笔的笔芯是用石墨和黏土按一定比例混合制成的.铅笔上通常标有字母“H”或“B”.字母“H”即英文“hard”(硬)的词头,代表黏土,表示铅笔芯的硬度.“H”前面的数字越大(如6H),铅笔芯就越硬,即笔芯中与石墨混合的

9、黏土比例越大.“B”是英文“black”(黑)的词头,代表石墨,表示铅笔芯质软的情况和写字的明显程度.以“6B”为最软,字迹最黑,常用在绘画上,而普通铅笔标号则一般标有“HB”.铅笔中导电的成分是石墨,所以越软的铅笔芯,其导电性能越好!2.电阻大小与温度的关系:大多数金属导体的电阻随温度的升高而增大,对于常见的金属,温度每升高1 ,电阻值的变化约在11000到61000之间,所以在温度变化不大时,导体的电阻值变化很小,可以忽略不计.白炽灯灯丝正常发光时与不发光时相比,温度变化很大,因此电阻值变化也很大.例如白炽灯的灯丝在室温下电阻约为30 ,正常发光时电阻可达484 ,是不发光时的十几倍,这时

10、就不能不考虑温度对电阻的影响了.某些合金材料(如锰铜、康铜等)的电阻值,受温度变化的影响很小,可用来制作标准电阻;少数物质,比如碳、半导体材料等,其电阻值会随温度的升高而减小,特别是半导体材料,对温度很灵敏,人们把这种特性叫做热敏特性.当温度降低到-273 附近时,某些材料的电阻忽然减小为零的现象叫做超导现象.处于这种状态的物体叫超导体,关于超导材料及其应用的研究是现代物理学中很活跃的领域.例题【例1】在用实验探究“电阻的大小与哪些因素有关”时，如图是某实验小组进行探究的实验装置，演示板上固定了四条合金电阻线，a、b、c的长度均是1m，d的长度是0.5m；a、b、d的横截面积相同，c的横截面积

11、比a、b的小，a、c是镍铬合金线，b、d是锰铜合金线。当依次把M、N跟a、c的两端连接时，探究的是导体电阻大小与导体_的关系。实验中采用的方法叫_。【答案】横截面积 ； 控制变量法。【解析】由题意可知：a、c两根电阻线，长度相同、材料相同，横截面积不同，因此依次把M、N跟a、c的两端连接时，探究的是导体电阻大小与导体横截面积的关系，这种探究的方法叫做控制变量法。练习1、为了探究电阻与哪些因素有关，小明每次需挑选两根合适的导线，测出通过它们的电流，然后进行比较，最后得出结论。根据表中记录回答问题：导线代号ABCDEFG长度1.00.51.51.01.21.50.5横截面积/mm23.20.81.

12、20.81.21.21.2材料锰铜钨镍铬丝锰铜钨锰铜镍铬丝（1）为了研究电阻与导体材料是否有关，应选用的两根导线是_（填序号）.(2)为了研究电阻与导体的长度是否有关，应选用的导线是C和_。（3）为了研究电阻与导体的_是否有关，应选用导线A和_。2 有两条粗细相同、材料相同的导线，一条长20 cm，另一条长1.3 m，哪条导线电阻大，为什么？3在温度一定的条件下，做 “探究导体电阻大小与哪些因素有关” 的实验，采用了控制变量的方法。下表给出了实验中所用的导体的情况。选择C、F两根导体进行对比，是为了研究导体电阻大小与( )是否有关；选择C和( )(填导体的代号)导体进行对比，是为了研究导体电阻

13、与长度的关系；为了研究导体电阻与横截面积的关系，应选择的两根导体是( )(填导体的代号)。想想议议：为什么高压输电，不适合用细导线输电？知识小结 【课堂检测】1.在国际单位单位制中,电阻的单位是()A.安培(A)B.欧姆()C.伏特(V)D.瓦特(W)2.关于导体电阻的说法中,正确的是()A.铁的电阻比铜的电阻大B.长导线的电阻比短导线的电阻大C.细导线的电阻比粗导线的电阻大D.长度相同、粗细相同的铜导线的电阻比铁导线的电阻小3.有关电阻的一些数据,下列几项中不正确的一项是()A.在长短、粗细相同时,铝导线比镍铬合金线的电阻大B.常用的照明灯泡的电阻约为1002000 C.实验用小灯泡的电阻约

14、为550 D.人的双手间(干燥)电阻约为10005000 4.一根粗细均匀的铜导线,电阻为10 ,若把它截为长度相同的两段,每段的电阻为R1,则R1=;若将原来的导线对折拧成一条使用,其电阻为R2,则R2=.【能力提升】5.家里的白炽电灯通常是在开灯的瞬间被烧毁,这是因为()A.开灯的瞬间,灯丝电阻小,电流大B.开灯的瞬间电压很大C.开灯时突然有电流冲击D.开灯时突然有电压冲击6.在探究“导体的电阻大小与横截面积有什么关系”的实验中,请你根据下表所提供的信息选出合适的金属丝()金属丝代号材料长度L/m横截面积S/mm2镍铬合金1.801.0镍铬合金0.901.0镍铬合金0.451.0镍铬合金0

15、.902.0镍铬合金0.900.5锰铜合金0.900.5镍铬合金3.600.5A.B. C.D.7.有些白炽灯泡亮度与其灯丝有关.为了研究不同家用白炽灯泡在正常工作时的亮度与灯丝的关系,小明同学通过实验得到甲、乙、丙三个灯泡正常工作时的亮度是甲灯最亮,乙灯其次,丙灯最暗.灯泡甲、乙、丙灯丝均由长度相同的钨丝组成,甲灯灯丝较粗,乙灯其次,丙灯灯丝较细,具体情况如图所示.(1)根据以上信息,关于白炽灯泡正常工作时亮度与其灯丝的关系,小明得出的初步结论是:;(2)小聪同学进一步研究了灯泡亮度的实例,与小明同学一起思考、讨论,得出:实际工作时,灯泡亮度还与有关.【拓展探究】8.如图所示,将废灯泡的玻璃

16、外壳小心地打碎,留下灯头和固定两根引线的玻璃芯,将与之相连的灯丝去掉,利用灯头把玻璃芯与一盏白炽灯泡串联接入家庭电路中,此时灯泡能不能发光?然后用酒精灯加热玻璃芯,当玻璃芯发黄变红时,灯泡能不能发光?这时移走酒精灯,灯泡能不能发光?这个实验说明了什么?【答案】1.B解析:在国际单位制中,安培是电流的单位,A错误;欧姆是电阻的单位,B正确;伏特是电压的单位,C错误;瓦特是功率的单位,D错误.故选B.2.D解析:A中只说明了两导体材料的关系,导体的横截面积、长度关系未知,不能确定两者电阻大小,A错误;在B,C中只知道其中一个变量的关系,不能确定电阻的大小,故B,C错误;D表述正确.故选D.3.A解

17、析:在长度、粗细一定时,铝的电阻率比较小,铝导线比镍铬合金线的电阻小,A错误;常用灯泡的电阻一般在几百欧姆到几千欧姆,B正确;实验用的小灯泡电阻约为5 到50 ,C正确;人体干燥时双手电阻约1000 到5000 ,D正确.故选A.4.52.5解析:一根铜导线,材料一定,横截面积一定,截成相同的两段后,任何一段与原来相比,长度都减小了一半,所以电阻值减小为原来的一半.一根铜导线对折拧成一条使用,材料不变,长度减小一半,横截面积增大一倍,电阻值减小为原来的四分之一.5.A解析:开灯瞬间,灯(钨)丝的电阻较小,此时的电流较大,所以这个时候最容易烧断灯丝.故选A.6.C解析:要研究电阻大小与横截面积的

18、关系时,要保持材料、长度都相同,横截面积不同,由数据可知:需要选择进行实验.故选C.7.(1)白炽灯正常工作时,长度相等的钨丝,横截面积越大,灯越亮(2)灯丝的长度解析:(1)由题可知,灯泡甲、乙、丙灯丝均由长度相同的钨丝组成,甲灯灯丝较粗,乙灯其次,丙灯灯丝较细,甲、乙、丙三个灯泡正常工作时,甲灯最亮,乙灯其次,丙灯最暗,可得白炽灯正常工作时,长度相等的钨丝,横截面积越大,灯越亮.(2)由于灯丝的电阻还与灯丝的长度有关,所以灯泡的亮度还与灯丝的长度有关.8.不能发光;能发光;不能发光;常温下的玻璃是绝缘体,高温下的玻璃变成了导体.解析:常温下玻璃是绝缘体,利用灯头把玻璃芯与一盏白炽灯泡串联接

19、入家庭电路中,此时灯泡不发光.玻璃被加热到白炽状态时,温度达到2000 左右,玻璃处于高温时变为导体,使电路连通,灯泡能发光.移走酒精灯,灯泡不能发光,说明常温下的玻璃是绝缘体,高温下的玻璃变成了导体.【课堂总结】 【家庭作业】1集成电路是二十世纪最重要的发明之一，现代的收音机、电视机、手机、计算机等设备中都有集成电路，如图所示是某款数码相机的图像传感器。集成电路主要是由下列哪一种材料制成()A超导体 B金属导体 C半导体 D绝缘体2有A、B、C三根相同材料的导线，在温度相同时，已知A和B一样粗，但A比B长；B和C一样长，但B比C细，则()ARARBRC BRBRCRACRCRARB DRCR

20、BRA3完成下列单位换算。(1)0.3 k_M。(2)1 600 _M_k。4将一根粗细均匀的细铁丝对折起来连入电路，其电阻将_(选填“变大”“变小”或“不变”，下同)；若剪去一部分，剩余部分的电阻大小与原来相比将_。5小明用如图所示的电路“探究影响导体电阻大小的因素”。他先将一半电阻丝接入电路中，再移动夹子，将全部的电阻丝接入电路中，则电流表的示数与之前相比_(选填“变大”“变小”或“不变”)，说明导体的电阻与_有关。6如图，A和B是由同种材料制成的长度相同、横截面积不同的两段导体，则RA_RB，若将它们按如图甲方式接入电路，则通过它们的电流大小关系是IA_IB；若将它们按如图乙方式接入电路

21、中，则它们两端电压关系是UA_UB。(均选填“”“”或“”)7.导体的电阻与导体的长度、横截面积和材料等因素有关。如图所示,甲、乙反映了导体的电阻与导体的有关;甲、丙反映了导体的电阻与导体的有关。8.如图所示,AB和CD均为镍铬合金线。闭合开关后,通过观察,可以比较出合金线电阻的大小,这种研究方法叫(选填“等效替代法”或“转换法”)。这个实验装置是研究电阻大小与导体的关系。9.在探究决定电阻大小的因素时,研究小组中甲、乙、丙三位同学做出如下猜想: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。实验室备有几种电阻丝,参数如下表。编号材料长度/m

22、横截面积/mm2a镍铬合金丝1.00.2b镍铬合金丝1.00.1c镍铬合金丝0.50.1d锰铜合金丝0.50.1下图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(填编号)两根电阻丝进行对比实验。(3)选用b、c两根电阻丝进行对比实验,是为了验证同学的猜想。10某实验小组利用如图所示的电路探究“影响导体电阻大小的因素”的实验，将a、b、c、d四段导体分别接入电路。经过测量，得到如表所示数据。导体代号长度/m横截面积/mm2材料电流大小/Aa0.50.4锰铜合金0.20b0.50.4镍铬合金0.16c0

23、.50.2镍铬合金0.08d1.00.2镍铬合金0.04(1)实验中，通过比较电路中_的大小，判断导体电阻的大小。(2)为探究导体电阻与导体材料的关系，应控制_和_相同，材料不同的导体进行实验。(3)选取导体_(填导体代号)进行实验可以探究导体电阻大小与导体横截面积的关系。(4)分析表格中数据可知：导体的电阻与_、_和_有关。(5)在材料一定时，导体的电阻与长度成_比，与横截面积成_比。11小明在科技活动中，了解到有一种用半导体材料制成的热敏电阻，其电阻R随温度t变化的图象如图甲所示。(1)热敏电阻的阻值随温度的升高而_(选填“增大”或“减小”)。(2)小明想利用热敏电阻制成温度报警器，实验室中现有两只外形完全相同的电阻R1和R2，其中一只为热敏电阻，另一只为定值电阻(阻值不随温度的变化