教学课件：16.3 电阻

第十六章电压电阻第十六章电压电阻一道电光像把利刃刺破了黑色的天幕，大地也被闪电照得通亮。紧接着，震耳欲聋的巨雷在耳边炸响……自然界真是奇妙无穷。你想知道雷电有多么强大吗？雷电的电压能达到多高？雷电和家里用的电在本质上一样吗？让我们一起探索这些有趣的问题吧！第3节电阻01.电阻02.影响电阻大小的因素学习内容导览学习目标1.认识电阻的概念，知道电阻是导体本身的一种性质。2.能画出电阻的符号，知道电阻的单位及其换算。3.能在实验研究的基础上理解电阻的大小与导体的材料、

长度、横截面积、温度有关。4.体会用控制变量法探究电阻与哪些因素有关，积极动手

进行实验。在生活及工程技术中，都要用到铜、铝金属材料制成的导线来传送电能（或信息）。铁也是导体，而且价格便宜，为什么不用铁线？学习了《电阻》的概念你就明白了。铜质导线铝质导线镀银音响线

第3节电阻导入新课一、电阻一、电阻二、影响电阻大小的因素三、课堂总结四、动手动脑学物理五、课堂练习本节课学习流程1.实验探究：导体对电流的阻碍作用（1）实验过程把长短、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和电流表的示数。（2）实验现象把铜丝接入电路，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。一、电阻（3）实验分析导体虽然容易导电，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。（4）实验结论导体在导电的同时，对电流产生阻碍作用。不同导体对电流的阻碍作用不同，用电阻来表示导体的这种性质。一、电阻2.电阻（1）概念：在物理学中，把导体对电流阻碍作用的大小叫电阻。用字母R

表示。（2）单位：①国际单位：欧姆，简称欧，符号Ω.②常用单位：千欧（kΩ）、兆欧（MΩ）.

③换算关系：1kΩ=103Ω1MΩ=103kΩ.（3）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。电路图中的符号。一、电阻（4）对电阻的理解可从“阻碍作用”和“性质”两个角度来分析。①导体的电阻越大，表示导体对电流的阻碍作用越大。在相同的电压下，导体对电流的阻碍作用（电阻）越大，电路中的电流越小。而绝缘体之所以起绝缘作用，就是由于其电阻很大。②导体的电阻是导体本身的一种性质，由自身情况决定。不管这个导体是否连入电路，是否有电流通过，也不管它两端的电压是否改变，导体对电流的阻碍作用（电阻）总是存在的。无电流通过时，这种阻碍作用仅仅是没有体现出来而已。一、电阻（5）常见的一些电阻器普通电阻热敏电阻陶瓷电阻压电电阻线绕电阻贴片电阻一、电阻（6）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一、电阻【例题1】导体对电流的阻碍作用叫电阻，电阻的大小与导体两端电压和通过导体的电流_______（选填“有关”或“无关”），物理学中用科学家________的名字作为电阻的单位，以纪念他对物理学的贡献。在电路中，要经常用到具有一定电阻值的元件——电阻器，也叫做___________，简称电阻，电路图中用_______表示。无关欧姆定值电阻电阻的大小与导体两端电压和通过导体的电流无关，只与导体的材料、长度、横截面积有关。电阻的单位是欧姆，他提出了欧姆定律。电阻器即定值电阻，阻值大小一定。电路图中用

表示。一、电阻【例题2】关于导体的电阻，下列说法正确的是（）A．导体的电阻由其两端的电压和通过导体的电流共同决定B．导体通电时有电阻，不通电时没有电阻C．导体的电阻越大，表明导体的导电能力越强D．导体电阻越小，对电流的阻碍作用越小DAB．电阻是导体本身的一种性质，与导体两端的电压和通过的电流无关，导体通电时有电阻，不通电时也有电阻，故AB错误；C．导体的电阻越大，表明导体的导电能力越差，故C错误；D．电阻是指导体对电流的阻碍作用，导体电阻越小，对电流的阻碍作用越小，故D正确。

故选D。一、电阻二、影响电阻大小的因素一、电阻二、影响电阻大小的因素三、课堂总结四、动手动脑学物理五、课堂练习本节课学习流程1.探究影响电阻大小的因素

【提出问题】导体的电阻大小与哪些因素有关呢？【猜想与假设】电阻的大小可能与导体的材料、导体的长度、导体的粗细、导体的温度有关。【设计实验】有多个因素制约电阻的大小，本实验采用控制变量的方法进行研究，通过观察电流表的示数来判断导体电阻的大小。①研究电阻与材料的关系，控制导体的长度和横截面积相同。②研究电阻与长度的关系，控制导体的材料和横截面积相同。③研究电阻与横截面积的关系，控制导体的长度和材料相同。

二、影响电阻大小的因素【进行实验】（1）实验器材电源、导线、规格不同的镍铬合金丝、锰铜合金丝、电流表、灯泡、开关等。（2）实验步骤①根据所研究的问题连接如图所示的实物图。二、影响电阻大小的因素②选用长度和横截面积相同的锰铜合金丝a和镍铬合金丝b，分别将它们接入电路，观察电流表的示数，记入表格中。③选用横截面积相同，长度不同的两根镍铬合金丝b和c，分别将它们接入电路，观察电流表的示数，记入表格中。④选用长度相同，横截面积不同的两根镍铬合金丝b和d，分别将它们接入电路，观察电流表的示数，记入表格中。二、影响电阻大小的因素⑤探究导体的电阻与温度的关系控制导体的材料、长度、横截面积相同，导体的温度不同。用酒精灯给日光灯丝加热，观察灯泡的亮暗情况及电流表的示数，记入表格中。材料温度电流电阻（大/小）日光灯丝低

日光灯丝高

二、影响电阻大小的因素（3）数据收集次数电压材料长度/cm横截面积/mm2电流大小/A电阻大小/Ω11.5V锰铜合金lS2镍铬合金lS3l/2S4l2S二、影响电阻大小的因素（1）电阻与导体的材料、长度、横截面积的关系次数电压材料长度/cm横截面积/mm2电流大小/A电阻大小/Ω11.5V锰铜合金lS0.81.92镍铬合金lS0.169.43l/2S0.324.74l2S0.324.7①由实验次数1与2可得出：在导体的长度和横截面积相同时，导体的电阻与导体的材料有关。②由实验次数2与3可得出：在导体的材料和横截面积相同时，导体的长度越长，电阻越大。③由实验次数2与4可得出：在导体的材料和长度相同时，导体的横截面积越大，电阻越小。【分析论证】二、影响电阻大小的因素

结论：在一定条件下，金属导体的电阻随温度的升高而增大。材料温度电流（大/小）电阻（大/小）日光灯丝低大小日光灯丝高小大（2）金属导体的电阻与温度的关系二、影响电阻大小的因素2.实验结论

导体的电阻与导体的长度、横截面积、材料和温度有关。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。在一定条件下，金属导体的电阻随温度的升高而增大。二、影响电阻大小的因素【交流与讨论】（1）转换法在电源电压不变的情况下，通过电流表示数或灯泡亮度来判断导体电阻的大小。（2）控制变量法①探究导体电阻与导体材料的关系：选取长度、横截面积均相同的不同材料制成的导体；②探究导体电阻与导体长度的关系：选取横截面积、材料均相同，长度不同的导体；③探究导体电阻与导体横截面积的关系：选取长度、材料均相同，横截面积不同的导体.二、影响电阻大小的因素（3）实验中选用电流表或小灯泡的评价当电阻变化较大时，选用电流表或小灯泡都能够直观反映出来；但若电阻变化不大时，优先选用电流表，使用电流表能够直观判断电阻的变化情况，通过小灯泡亮度无法直观比较出电阻变化情况。（4）串联滑动变阻器的目的在电路中串联一个滑动变阻器，在开关闭合前滑动变阻器滑片移动到阻值最大处，可以使电路中的电流最小，保护电路安全。二、影响电阻大小的因素视频演示——《探究影响导体电阻大小的因素》3.小资料（1）导体的长为1m、横截面积为1mm2的不同材料的金属丝在温度20℃时的电阻值。材料电阻值/Ω银0.016铜0.017铝0.027钨0.053铁0.099锡0.110镀铬合金1.100想一想：通常情况下为什么用铜、铝来做导线？不用铁？【分析】相同规格下，铁导线的电阻大，如果用铁做导线，将有大量的电能损耗在导线上。所以在通常情况下用铜、铝做导线，电阻较小，电能损耗少。二、影响电阻大小的因素导电能力银铜铝铁炭笔酸溶液碱溶液盐水地表湿木锗硅汽油干纸干布玻璃橡胶陶瓷绝缘能力铜、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。（2）不同材料在导电性能上的排序在其他条件相同的情况下，电阻较小的材料导电性能较强；反之，电阻较大的导电性能较弱。右图展示的是不同材料在导电性能上的排序，从上至下，材料的导电性能依次减弱。二、影响电阻大小的因素1.半导体导体导电性能好，绝缘体导电性能比较差。有一些材料，例如锗、硅，导电性能介于导体和绝缘体之间，常常称做半导体。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。如果把很多二极管、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。集成电路是20世纪最重要的发明之一，现代的收音机、电视机、电话机、计算机，以及打电话用的IC卡、算账用的计算器，里面都有集成电路。科学世界2.超导现象各种金属导体中，银的导电性能是最好的，但还是有电阻存在。20世纪初，科学家发现，某些物质在很低的温度时，如铝在-271.76°C以下，铅在-265.95°C以下，电阻就变成了0，这就是超导现象。目前已经开发出一些“高温”超导材料，它们在100K（-173°C）左右电阻就能降为0。

如果把超导现象应用于实际，会给人类带来很大的好处。在发电厂发电、输送电能等方面若能采用超导材料，就可以大大降低由于电阻引起的电能损耗。如果用超导材料来制造电子元件，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。科学世界【例题3】用图所示电路探究“影响电阻大小的因素”实验时，下列说法错误的是（）A．电路中根据电流表的示数判断电阻大小B．该电路中两段镍铬合金丝的横截面积相同C．该电路探究导体的电阻大小与导体长度的关系D．该电路探究导体的电阻大小与导体横截面积的关系A．电阻对电流有阻碍作用，在探究“影响电阻大小的因素”实验中，电阻的大小可以通过电流的大小来体现，故A正确，不符题意；BCD．由图可知，两根电阻丝的材料、横截面积相同，长度不同，所以此实验可以探究导体电阻的大小与导体的长度是否有关，故BC正确，不符题意，D错误，符合题意。故选D.D二、影响电阻大小的因素【例题4】1月31日，中国第一条量子芯片生产线通过央视新闻客户端首次向公众亮相。量子计算机被看做是未来技术的制高点，这足以证明我国拥有的弯道超车实力。芯片是指含有集成电路的硅片，制造硅片的主要材料是（）A．半导体材料 B．超导体材料C．绝缘材料 D．磁性材料常见的半导体材料有：硅、锗、砷、镓等。芯片的核心部件是其中的电子芯片，是半导体材料硅制成的。故选A。A二、影响电阻大小的因素【例题5】在探究影响导体电阻大小的因素中，小明猜想导体电阻大小可能与下列因素有关：A．导体的材料B．导体的长度C．导体的横截面积为验证上述猜想，他用如图所示的器材进行实验，①②④横截面积相同，③横截面积最大。（1）该实验中，通过观察_____________（选填“电流表示数”或“灯泡亮度”）来反应电阻的大小，这种物理研究方法是_______；A．转换法B．控制变量法C．等效潜代法实验中通过电流表示数的大小来反映电阻的大小，采用的是转换法。故选A。A电流表示数二、影响电阻大小的因素（2）选用①②两根导体分别接入电路进行实验，可验证猜想______（选填猜想因素选项“A”“B”或“C”）；（3）选用①④两根导体分别接入图中M、N两点间，闭合开关电流表的示数不同，可知在导体的长度和横截面积相同时，导体电阻大小跟导体的_______有关；（2）选用①②两根导体，材料、横截面积相同，长度不同，可验证导体电阻与长度的关系，即验证猜想B。（3）选用①④两根导体，长度、横截面积相同，材料不同，探究的是电阻大小与材料的关系；电流表的示数不同，可知在导体的长度和横截面积相同时，导体电阻大小跟导体的材料有关。A材料二、影响电阻大小的因素三、课堂总结一、电阻二、影响电阻大小的因素三、课堂总结四、动手动脑学物理五、课堂练习本节课学习流程电阻表示导体对电流阻碍作用的大小，常用字母R表示.国际单位：欧姆，简称欧，符号Ω.常用单位：千欧（kΩ）、兆欧（MΩ）换算关系：1kΩ=103Ω

1MΩ=103kΩ符号：导体的电阻与导体的长度、横截面积、材料和温度有关.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.在一定条件下，金属导体的电阻随温度的升高而增大.

电阻影响因素电阻单位三、课堂总结（1）课堂小影院——《实验探究“影响电阻大小的因素”》四、动手动脑学物理一、电阻二、影响电阻大小的因素三、课堂总结四、动手动脑学物理五、课堂练习本节课学习流程1.有两段导线A和B，在相同的电压下，通过导线A的电流较大，通过导线B的电流较小，哪段导线的电阻大？2.24000Ω=_______kΩ=______MΩ。1.在相同电压下，通过导线A的电流较大，说明导线A对电流的阻碍作用小，它的电阻比较小；通过导线B的电流较小，说明导线B对电流的阻碍作用大，它的电阻比较大。2.因为1MΩ=103kΩ1kΩ=103Ω所以24000Ω=24kΩ=0.024MΩ。240.024四、动手动脑学物理3.铁比铜便宜，为什么家庭电路中用铜导线而不用铁导线?相同条件下，铜的导电性能比铁好，电阻小，因此家庭电路中用铜导线而不用铁导线。四、动手动脑学物理4.A、B两根完全一样的导线，长度都是1m。把A剪去一半，剩下的一半跟B相比，哪个电阻大？把A剩下的一半再拉长到1m跟B相比，哪个电阻大?把A剪去一半，剩下的一半导线跟B相比，材料、横截面积都相同，但长度减小了，电阻变小，所以小于B的电阻，即B的电阻大；把A剩下的一半再拉长到1m跟B相比，材料不变，长度一样，但是横截面积变小了，电阻变大，所以大于B的电阻，即B的电阻小．故答案为：B；B.四、动手动脑学物理5.在“探究影响导体电阻大小的因素”实验中，分别对导体电阻跟它的长度、横截面积、材料有关的猜想进行了实验检验。某实验小组准备实验时对每一个猜想都用三个实验数据进行对比，下表中给出了可供选择的几种导体，分别用A~G七个字母代表。请你按该组的要求选用。四、动手动脑学物理（1）为检验“导体电阻跟长度有关”的猜想，应选用哪三种导体？（2）为检验“导体电阻跟横截面积有关”的猜想，应选用哪三种导体？（3）为检验“导体电阻跟材料有关”的猜想，应选用哪三种导体？说出你做出选择的理由。要研究“导体电阻与长度”的关系，必须控制导体的材料和横截面积相同；要研究“导体电阻与横截面积”的关系，必须控制导体的材料和长度相同；要研究“导体电阻与材料”的关系，必须控制导体的长度和横截面积相同。答案：（1）B、D、E；（2）A、B、C；（3）C、F、G.四、动手动脑学物理五、课堂练习一、电阻二、影响电阻大小的因素三、课堂总结四、动手动脑学物理五、课堂练习本节课学习流程1．有一根电阻丝，若要使该电阻丝的阻值变小，可以采取的方法是（）A．减小电阻丝两端的电压 B．增大通过电阻丝的电流C．减小电阻丝长度 D．减小电阻丝横截面积导体的电阻是导体自身的一种性质，只与导体的长度、材料、横截面积等因素有关，与通过导体的电流及其两端的电压无关，导体的长度越短，电阻越小，导体的横截面积越小，电阻越大，故ABD不符合题意，C符合题意。C故选C.五、课堂练习2.关于导体电阻，下列说法正确的是（）A．导体的电阻由其两端的电压和通过导体的电流共同决定B．导体两端的电压为零时，导体的电阻为零C．只增加导体的横截面积，导体的电阻增大D．导体的电阻越小，表示导体对电流的阻碍作用越小DAB．导体的电阻是导体本身的一种性质，与导体的材料、长度和横截面积有关，与导体两端电压和通过电流无关，导体两端的电压为零时，导体的电阻并不为零，故AB错误；C．只增加导体的横截面积，导体的电阻减小，故C错误；D．导体的电阻表示的是导体对电流的阻碍作用，电阻越小，说明导体对电流的阻碍作用越小，故D正确。故选D。五、课堂练习3．小明用如图所示的器材探究“影响电阻大小的因素”。a、b为长度一样的镍铬合金丝，b比a的横截面积大。关于此实验，下列说法正确的是（）A．小灯泡越亮，表示接入的合金丝电阻越大B．利用此装置只能探究导体电阻大小和横截面积的关系C．利用此装置能探究导体电阻大小和横截面积、长度的关系D．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解析见下页C五、课堂练习A．小灯泡越亮，电路中的电流越大，表示接入的合金丝电阻越小，故A错误；B．利用此装置中的一根电阻丝，用夹子改变电阻丝的长度，也可以探究导体电阻大小和长度的关系，故B错误；C．利用此装置能探究导体电阻大小和横截面积的关系，长度可以选择其中一根导线，一次全部接入，另一次直接入其中一部分即可，故C正确；D．为了准确比较两条合金丝的电阻，可在电路中串联一个电流表，根据电流的大小来判断电阻的大小，故D错误。故选C。五、课堂练习4.如图所示，AB和BC是由同种材料制成的长度相同、横截面积不同的两段导体，将它们串联后连入电路中。比较通过它们的电流的大小，有（）A．AB段电阻大，电流小B．BC段电阻大，电流大C．AB段电阻大，电流与BC段相等D．BC段电阻大，电流与AB段相等对于AB和BC是由同种材料制成的长度相同的两段导体，由于AB段的横截面积小，BC段的横截面积大，故AB段的电阻大于BC段的电阻；且此两段电阻串联，根据串联电路中电流处处相等的关系可知，这两段导体中的电流是相等的。故ABD不符合题意，C符合题意。C故选C.五、课堂练习5.关于材料，下列说法正确的是（）A．铜、铝、陶瓷都是很好的导体B．电加热器最适合用超导体材料制成的C．导体和绝缘体没有绝对界限，绝缘体有时可以变成导体D．发光二极管是一种半导体材料，只要接入电路就可以发光A．铜、铝是很好的导体，陶瓷是绝缘体，故A错误；B．电加热器的发热体是用电阻率大的材料制成的，故B错误；C．导体和绝缘体没有绝对界限，在一定的条件下，绝缘体有时可以变成导体，故C正确；D．发光二极管是一种半导体材料，它具有单向导电性，正向接通才可以发光，故D错误。故选C。C五、课堂练习6．如图展示的是不同材料在导电性能上的排序，从左至右，材料的导电性能依次______（选填“增强”或“减弱”）。图中的银、铜、铝属于______（选填“导体”“半导体”或“绝缘体”）。第五届中国国际进口博览会上展示了全球首个量产的3nm芯片.芯片主要利用______（选填“导体”“半导体”或“绝缘体”）材料制作而成。根据图中的导电性能可知，由左向右看，其导电能力减弱，绝缘能力增强。图中的银、铜、铝都是容易导电的，属于导体。芯片的核心部分制作的材料导电性能介于导体和半导体之间，是由半导体材料制成的。减弱导体半导体五、课堂练习7.如图，将导体接到电路的A、B之间时，导体与灯泡是_____联的；如果将不同的导体分别接到A、B之间，闭合开关，可通过观察、比较___________来判断不同导体电阻的大小，若两个导体的电阻差异不大，则可以在电路中_____________作进一步的判断。串

串联一个电流表灯泡的亮度