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1、第七节 探究影响导体电阻大小的因素,体验 常温下比较导体电阻的大小 活动:准备不同长度和粗细的铁丝、铜丝、两节电池、电流表、 导线,如图接入电路,观察电流表示数是否相同,新课导入,(1)把不同长度的铁丝分别接入电路时,闭合开关,电流表的示 数 (选填“相同”或“不同”) (2)把不同粗细的铁丝分别接入电路时,闭合开关,电流表的示 数 (选填“相同”或“不同”) (3)把相同粗细和长度的铜丝、铁丝分别接入电路,闭合开关, 电流表的示数 (选填“相同”或“不同”) 提示:(1)不同 (2)不同 (3)不同,1.影响导体电阻大小的因素有哪些? 2.什么叫超导现象和超导体?超导体有哪些应用?,探究1
2、常温下影响导体电阻大小的因素 结合“体验”,思考以下问题 1.猜想与假设:根据“体验”可知,导体电阻的大小与导体的 有关。 参考答案:材料、长度、粗细(横截面积),新课推进,2.实验方法: (1)因为导体的电阻与多个因素有关,在探究时,需利用 法。 (2)电阻的大小无法直接观察,故在实验中,通过 反映电 阻的大小,这种方法为 法。 参考答案:(1)控制变量 (2)电流大小 转换法,3.实验设计及数据分析: 实验器材:电源、导线、开关、电流表、长度不同的铜丝(b、d)、粗细不同的铜丝(b、c)、长度和粗细完全相同的铁丝和铜丝(a、b)。,把不同的导线接入电路,得到的数据如下:,(1)分析1、2可
3、知,导体的电阻与导体的 有关。 (2)分析2、3可知,导体的电阻与导体的 有关,且导体 ,电阻越小。 (3)分析2、4可知,导体的电阻与导体的 有关,且导体 ,电阻越小。 参考答案:(1)材料 (2)粗细 越粗 (3)长度 越短,4.交流与评估: 实验中,可以比较1、3组或者1、4组数据得出影响导体电阻大 小的因素吗?为什么? 参考答案:不可以 在实验中,我们需利用控制变量法,探究导 体的电阻与哪些因素有关,而1、3组或1、4组数据中都有两个 变量,故无法得出电阻的大小与哪些因素有关。,探究2 温度对导体电阻大小的影响 设计电路图如下,思考以下问题,1.闭合开关,对导体不断加热,随着铁丝的温度
4、升高,电流表的 示数变小,说明铁丝的电阻 (选填“变大”“不变”或 “变小”),故可说明电阻的大小与导体的 有关。导体 的温度越高,导体的电阻 。 参考答案:变大 温度 越大,2.既然导体的电阻与温度有关,那么当这种物质温度降低到一 定温度时,电阻大小会出现什么结果? 提示:导体的电阻与导体的温度有关,一般情况下,导体的温度 越高,电阻越大。当电阻的温度降低到一定程度时,电阻的阻值 就会变为零,这种现象称为超导现象,能够发生超导现象的物质 叫做超导体。 参考答案:电阻会非常小,甚至变为0,成为超导体。,一、影响电阻大小的因素 1.长度: 横截面积和材料相同时,长度越长,电阻_。 2.横截面积(
5、粗细): 长度、材料相同时,横截面积越大,电阻_。,越大,越小,3.材料: 横截面积、长度相同时,不同材料的电阻_。 4.温度: 导体电阻的大小还与导体的_有关,对于大多数导体来说, 电阻随温度的升高而_。,一般不同,温度,增大,二、超导体 1.超导现象: 当温度降低到某一温度时,物质的电阻变为_。 2.超导体: (1)定义:能够发生_的物质。 (2)应用:_。,零,超导现象,远距离输电,【拓展延伸】控制电阻大小的因素及超导现象 1.控制电阻大小的因素 电阻元件的电阻值大小一般与温度有关，还与导体长度、横截 面积、材料有关。衡量电阻受温度影响大小的物理量是温度系 数，其定义为温度每升高1 时电
6、阻值发生变化的百分数。多 数(金属)的电阻随温度的升高而升高，一些半导体却相反。在 温度一定的情况下，有公式R= 。其中就是电阻率，l为材 料的长度，单位为m，S为面积，单位为m2。可以看出，材料的 电阻大小正比于材料的长度，而反比于其面积。,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 1.39K(-271.76)以下,铅在7.20K(-265.95)以下,电阻就 变成了零。这就是超导现象,用具有这种性能的材料可以做成 超导材料。目前已经开发出一些“高温”超导材料,它们在 100K(-173)左右电阻就能降为零
7、。,如果把超导现象应用于实际,会给人类带来很大的好处。在电 厂发电、运输电力、储存电力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消耗。如果用超导材料制造电 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。,考点 探究影响电阻大小的因素 【典例】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
8、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 【思路导引】(1)通过小灯泡的亮度判断电阻的大小。 (2)利用控制变量法,保证只有一个变量。,【精讲精析】选C。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;此装置中可以用夹子改变电阻丝 的长度,来探究导体电阻大小和长度的关系,故B错误;此装置中 还可以探究导体电阻大小和横截面积之间的关系,C正确;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。,【方法归纳】探究电阻大小的影响因素,1.关于导体的电阻,下列说法正确的是( ) A.导体的电阻大小只决定于导体的长度 B
9、.导体的电阻与导体两端的电压有关 C.导体的电阻大小,决定于导体的长度、横截面积和材料 D.导体的横截面积越大,导体的电阻越大 【解析】选C。本题考查了影响导体电阻的因素。因为影响导 体电阻的因素有:导体的长度、导体的横截面积和导体的材料, 与导体两端的电压无关。,随堂演练,2.关于铜导线,下列说法正确的是( ) A.铜导线是导电能力最好的导线 B.铜导线均匀拉长后,电阻变小 C.铜导线截成两段后并成一根使用,电阻变小 D.铜导线的温度升到足够高时,电阻为零,【解析】选C。本题考查了常温下影响电阻大小的因素。金、 银等物质的导电能力比铜导线的导电能力更好,故A错误;铜导 线均匀拉长后,导线材料
10、不变,长度变长、横截面积变小,电阻 变大,故B错误;铜导线截成两段后并成一根使用,导线材料不变, 相当于长度变短、横截面积变大,导线电阻变小,故C正确;随温 度的升高,铜导线的电阻变大,当温度降低到足够低时,电阻为 零,故D错误。,3.白炽灯泡是生活中常见的一种照明灯具,有时它的灯丝断了, 再搭接上还能使用,搭接上灯丝的电阻( ) A.变大 B.不变 C.变小 D.以上说法都不对 【解析】选C。本题考查了常温下影响电阻大小的因素。虽然 灯丝断后再搭接上还能使用,但搭接上后,灯丝的长度变短,同 时搭接部分灯丝变粗,故灯丝电阻会变小。,4.如图所示的电子体温计通过流过半导体制成的感温头的电流 来反
11、映人的体温,这利用了半导体( ) A.良好的导电特性 B.良好的绝缘特性 C.电阻随温度变化而变化的特性 D.电阻随光照变化而变化的特性,【解析】选C。半导体材料有许多特性,如电阻随温度变化而变 化的特性,电阻随压力变化而变化的特性及电阻随光照强度变 化而变化的特性等。由题意知,电子体温计的半导体是用来测 量体温的,因此是利用了其电阻随温度变化的特性。,5.表中甲、乙、丙三根导线是用同种材料制成的,根据表中数 据,它们的电阻从大到小的顺序是_。,【解析】本题考查常温下影响电阻大小的因素。由表中数据可 知,甲和丙的材料相同,横截面积相同,甲比丙长,R甲R丙;乙和 丙材料相同,长度相同,乙比丙粗,
12、R乙R丙R乙。 答案:甲、丙、乙,6.如图所示为“探究影 响导体电阻大小的因素”的实验电路。 A、B之间接导体。 (1)本实验通过 比较导体电阻大小。 (2)小明发现手边只有一根较长的金属丝, 他可以探究导体的电阻是否与 和 有关。,【解析】本题考查了“探究影响导体电阻大小的因素”的实验。本实验将电流表与灯泡串联在电路中,目的是通过灯泡的亮度 或电流表示数的大小反映出所接入电阻的大小;虽然只有一根 电阻丝,材料固定,但是可将电阻丝不同长度接入电路,探究电 阻大小与导体长度的关系,还可以将电阻丝对折接入电路,横截 面积增大,从而探究导体电阻与导体横截面积的关系。 答案:(1)电流表示数(灯泡的亮
13、度) (2)长度 横截面积,7.在“探究影响导体电阻大小的因素”实验中,小明设计了如图电路。,(1)在连接电路时发现,还缺少一个元件,他应该在电路中再接 入的元件是 。 (2)为粗略判断a、b两点间导体电阻的大小,可观察_ _。 (3)另有甲、乙两位同学分别对小明的电路作了如下的改进:甲 把灯泡更换为电流表;乙在原电路中串联接入电流表。你认为 同学的改进更好一些,理由是_ _。,【解析】本题考查“探究影响导体电阻大小的因素”的实验。 从电路图看,电路还缺少控制电流通断的开关。导体与灯泡串 联,电阻的大小可以通过灯泡的亮暗程度来判断,灯泡亮,说明 电路电流大,导体电阻小;将灯泡换为电流表后,能清
14、楚地读出 电路中的电流,从而准确地得出结论。甲直接将灯泡换为电流 表,这样在导体电阻很小的情况下,容易造成电路电流过大,烧 坏电流表或电源,而乙的改进中仍有灯泡,起到对电路的保护作 用。 答案:(1)开关 (2)灯泡的亮度 (3)乙 灯泡能保护电路,找找你容易错在哪里? 一根粗细均匀的长为L的金属导线,其电阻为R。当把它均匀拉 长到2L时,其电阻为 。当把它对折后使其长度为 时, 电阻为 。 【学生自答】 2R ,【教师点评】 忽略了导体是均匀拉长,在长度变长的同时,横截面积也减半; 忽略了导体对折使用,在长度变短的同时,横截面积也增大一 倍。 【正确答案】 4R ,通过这节课的学习活动，你有什么收获？,课堂小结,人要独立生活，学习有用的技艺。 凯德,
