观察与思考
观察:下图是我们常用的导线
1、生活中常见的导线多是铜心和铝心,为什么不用铁心?
2、为什么有的导线比较粗?有的导线比较细?它们都与哪些用电器连接?
3、为什么有的电炉丝长?有的电炉丝短?
问题与猜想
提出问题:
导体的电阻与什么因素有关?
做出猜想:
根据以上分析,电阻可能与导体的材料粗细长度温度
_____、______、____、_____ 有关。
在猜想中电阻的大小可能和三个物理量有关,要研究电阻的大小可能和其中一个物理量是否有关时,要采用什么样的研究方法?
制定计划
分析:
在判定一个因素对电阻的影响时,在实验时应该保持其他因素不变,这样才可能观察出这个因素是不是影响因素(控制变量法)
制定计划
在验证导体材料不同时电阻的情况,需要保证其他条件一样,如温度、粗细、长短、导体两端电压等都相同。
同样在判定导体的粗细和长短不同时的电阻,一样需要保证其他条件一样。
根据以上分析,请制定本次实验计划
实验器材:
导线,电流表,开关,电源,长度和粗细都相同的锰铜丝和镍铬丝各一根,粗细相同但长度为原来一半的镍铬丝一根,长度相同但横截面为原来2倍的镍铬丝一根
实验步骤:
1按下图所示装置连好线路
2把导线分别接在长短和粗细都相同的锰铜丝和镍铬丝两端,记录电流表的示数。
3再把导线接在长度减半的镍铬丝上,记录电流的示数。
4再把导线接在长度不变,粗细增大到2倍的镍铬丝上,记录电流表示数。
进行实验
[实验方案一]
探究导体电阻与材料的关系。
长度粗细温度控制的不变量有__、__、__。
探究导体电阻与材料的关系
你会选择哪两根导体做实验?
导体电流表示数电阻大小
甲(锰铜)
乙(镍铬)
实验结果:
长度、粗细相同的导体,电阻大小与材料有关。
探究导体电阻与材料的关系。
[实验方案一]
控制的不变量有__、__、__。
长度粗细温度大小小大
[实验方案二]
探究导体电阻与长度的关系。
材料粗细温度控制的不变量有__、__、__。
探究导体电阻与长度的关系
你会选择哪两根导体做实验?
导体电流表示数电阻大小
乙(1米)
丙(0.5米)
[实验方案二]
探究导体电阻与长度的关系。
控制的不变量有__、__、__。
材料粗细温度实验结果:
材料、粗细相同的导体,长度越长,电阻__。
越大小大大小
[实验方案三]
探究导体的电阻与粗细的关系
材料长度温度控制的不变量有__、__、__。
探究导体的电阻与粗细的关系
你会选择哪两根导体做实验?
探究导体的电阻与粗细的关系
[实验方案三]
控制的不变量有__、__、__。
导体
电流表示数电阻大小乙(0.5mm 2)
丁(1mm 2)实验结果:
材料、长度相同的导体,越粗,电阻__。
材料长度温度小大大小
越小
分析与结论
1.电阻是导体本身的一种性质
2.导体的电阻与导体的材料、长度和横截面积的大小有关
3.材料、横截面积相同时,导体越长,电阻越大。
4.材料、长度相同时,导体的横截面越大,电阻越小。
导体的电阻也受
温度影响吗?我们做一个小实验,
如右图所示装置,
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
表的示数的变化。
研究发现,某些材料(如水银)的温度降低到一定程度(-269 ℃)时,电阻会突然消失。
这就是超导现象。
思考:当温度下降到-273℃时,金属导体
的电阻会有什么变化?
利用超导原理,造出了磁悬浮列车
正在进行的高温超导材料的研制为超导现象的应用提供了广阔的前景。
影响电阻大小的因素材料
长度
横截面积
温度
导体越长,电阻越大。
导体越粗,电阻越小。
金属:温度越高,电阻越大;
温度越低,电阻越小。
导体电阻大小与材料的关系
在20℃时长1米、横截面积为1毫米2的各种材料的电阻/ W
从表中可看出,在相同温度、尺寸下,_________的电阻很小;_______的电阻较大;的电阻很大。
银、铜、铝镍铬合金因此,适合做导线,适合做绝缘体。
银、铜、铝电木和橡胶电木和橡胶
电阻材料
长度
横截面积R =ρS
l
练一练
例1、关于导线电阻的大小,下列说法中正确的是(温度对电阻的影响
可以不计)()
A.横截面积越大的导线,电阻越小
B.横截面积相同的导线,长导线的电阻大
C.长度相同的导线,细导线的电阻大
D.同种材料制成的长短相同的导线,粗导线的电阻小
D 例2、兴莲中学教室用的电灯,常温下的电阻比正常发光时的电阻要____,所以闭合开关的瞬间能过灯丝的电流要比正常发光时_____
,灯丝往往在闭合开关的瞬间容易烧断。
小大
例3:在探究影响导体电阻大小的因素时,甲乙丙三位同学作出如下猜想:
甲:导体的电阻与导体的横截面积有关;乙:导体的电阻与导体的长度有关;
丙:导体的电阻与导体的材料有关。
现提供多根电阻丝,材料参数如下表:
(1)如要验证上述甲同学的猜想,
则应该选用两根电阻丝(填序号).
(2)如要验证上述乙同学的猜想,
则应该选用两根电阻丝(填序号).
(3)如要验证上述丙同学的猜想,
则应该选用两根电阻丝(填序号).
编号材料长度/m 横截面积/mm2
A
镍镉合金11
B
镍镉合金21C
镍镉合金12D 锰铜合金11A C A B A D 练一练
呵呵,我能行!!!你呢?
巩固性练习
• 1.电阻的国际单位是什么?0.2兆欧=______欧.2.有两条粗细相同、材料相同的导线,一条长20
厘米,另一条长1.3米,哪条导线电阻大,为什么?• 3.有两条长短相同、材料相同的导线,一条横截
面积0.4厘米2,另一条2毫米2,哪条导线电阻大,为什么?
• 4.“铜导线比铁导线的电阻小.”这种说法对吗?应当怎么说?
• 5.一根合金丝把它拉长到原来的两倍,它的电阻
怎样变化?为什么?
的电阻为5Ω
长度是原来的2倍
的电阻为多少?长度是原来的0.5倍
的电阻为多少?。