《电阻和变阻器》学案4（沪科版九年级）

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1、电阻和变阻器学案 学习目标： 1、认识电阻是导体对电流的阻碍作用，知道电阻的符号、单位及换算关系。2、体验用实验探究影响电阻大小的因素的实验过程。知道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。3、知道变阻器的原理，会正确使用滑动变阻器来改变电路的电阻，从而改变电路的电流和某导体两端的电压。4、经历科学探究的过程，体验一些科学探究方法和科学思维方法。导学过程：课前自我构建1我们观察到水在水管中流动时会受到阻力前面我们通过学习又知道，电荷在导体中定向移动形成电流那么，我们把电流看作是“水流”，把导体看作是“水管”，电流是否受到导体的阻碍作用?(1) 对 的阻碍作用叫电阻电阻用字母

2、 表示；其单位是 简称 ，符号 .(2)l k .1 M k= (3)电阻在电路中的图形符号是 2我们发现：路边的输电线路用的电线比家庭电路用的电线要粗得多，空调电源线比台灯电源线粗些，这是为什么呢?(1)导体的电阻与横截面积 ，导体的横截面积越大，电阻越 (2)导体的电阻与导体长度 ，导体越长，电阻越 (3)导体的电阻大小与导体的材料 ；长1 m、横截面积1 mm2的导体材料铁和铜在20时的电阻值分别为 和 ，铁丝电阻约是铜丝电阻的 倍，所以用 做电线(4)导体的电阻与温度 3如何方便地调整电路中的电流大小，使电流达到我们所需要的值?(1)在科学实验和各种电器设备中，常用改变电阻的方法来调整

3、电路中的电流，这就需要一种易于改变电阻的器件，这种器件是 (2)实验室中常用的变阻器是 和 (3)滑动变阻器是 来改变电阻的，它在电路图中的图形符号是 .教材知识类析一、电阻1电阻定义水流在水管中流动会受到阻力，血液在血管中流动也会受到阻力。同样，电流在导体中定向移动也会受到阻力我们把导体对电流的阻碍作用叫做电阻说明 (1)在物理学中，用电阻表示导体对电流阻碍作用的大小，导体电阻越大，对电流的阻碍越大，所以在电压不变的情况下，通常可以用电流的强弱判断导体电阻的大小(2)电阻的产生是由导体本身的性质决定的，例如：金属导体中自由电子的定向移动要受到带正电的原子核的阻碍；在酸、碱、盐的水溶液中，正负

4、离子的定向移动也受到阻碍，也称做电阻；通常绝缘体电阻非常大，电流几乎不能通过，电阻较小的称为导体，如各种金属；半导体的导电能力介于导体和绝缘体之间，大小易受外界条件影响，在集成电路方面有很多应用2电阻符号国际上通常用字母R表示电阻，电路图中用符号 表示电阻3电阻单位在国际单位制中，电阻单位是欧姆，简称欧，符号是，常用电阻单位还有千欧（k)，兆欧(M)它们之间的换算关系是：1 M103k，1 k=103 注意：平时对一些常见导体阻值大小应有所了解，如人体电阻约1000500O，实验中常用的铜导线电阻小于百分之几欧。通常可以忽略 二、电阻大小与哪些因素有关 1实验探究 A提出问题：电阻大小与哪些因

5、素有关? B猜想假设：由于电阻的产生是由导体本身的性质决定的，那么电阻可能与导体的材料有关，可能与导体的粗细有关，可能与导体的长短有关，也可能与温度有关 C实验方法：如果要探究导体电阻与长度的关系，就可以使其他各个因素：材料、粗细、温度等全部相同，只比较长短不同的导体电阻是否相同，这种方法就是控制变量法 注意：在使用控制变量法时，首先要明确研究的问题与哪些因素有关，搞清研究的对象是哪个物理量然后研究这个物理量(研究对象)跟某一物理量的单一关系时，要使其他物理量保持不变，最后把各个关系综合起来 D. 实验电路：如图141所示 E. 实验器材：电池组个，开关个，电流表只，a、b、c、d四条金属电阻

6、丝导线若干 F. 实验步骤：(1)选择所需的器材：电池组，个，开关个，电流表只，a、b、c、d四条金属电阻丝（其中a、b长度材料相同但b比a要粗，即横截面积大；a、c材料、粗细均相同，a比c长；c、d长度、粗细均相同，但材料不同)导线若干. (2)按照电路图连接电路，注意连接过程中，开关定要断开，电流表的正负接线柱不可接反，不要超过电流表的量程， (3)检查电路无误，闭合开关，使用导线夹依次连接金属电阻丝a、b、c、d记录电流表的示数填入表中 G. 实验数据分析： (1)当把导线夹M、N依次跟a、b两端连接，连接b时电流表示数变大，说明b的电阻小于a，可以得到这样的结论是：导体电阻与导体的横截

7、面积有关长度相同的同种材料的导体，横截面积越大，电阻越小，即长度、材料都相同的导体电阻R与横截面积S成反比 (2)当把导线夹M、N依次跟a、c相连接，连接c时比连接a时电流表示数变大，说明c的电阻小于a，由此得到的结论是：导体电阻的大小与导体长度有关横截面积、材料都相同的导体，长度越长，电阻越大，即粗细相同的同种材料的导体，电阻R与长度l成正比 (3)依次把M、N跟c、d两端相接，发现电流表的示数不同，说明导体的电阻与导体的材料有关 当然，这个实验可以继续拓展延伸，例如在本实验中可对同一导体持续加热，同时注意观察电流表，会发现电流表示数变小，说明电阻在增大，所以导体的电阻与温度有关对于大多数导

8、体，温度升高时，电阻增大，像一般的白炽灯泡，正常发光时的电阻比开灯的瞬间，电阻会增大10倍以上，但也有少数导体，其电阻随温度的升高而减小 说明 一般金属导体温度升高几度或十几度，电阻值的变化不超过百分之几欧，通常我们可忽略温度对电阻的影响，在初中阶段，如果不加以说明，温度变化对电阻值的影响不计 2正确理解电阻是导体本身的一种性质 电阻是表示导体对电流阻碍作用的物理量，它是导体本身的一种性质，一个导体，它的长度、横截面积、材料确定，温度也确定时，它的电阻是一定的，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(即电阻)总是客观存在的(无电流通过时，这种

9、阻碍作用仅仅是没有体现出来而已) 3科学证明 电阻的大小符合这样的规律： ，其中R电阻，导体的长度，S导体的横截面积，电阻率(由导体的材料决定)，这个公式也反映出导体的电阻是导体本身的一种性质，仅决定于导体本身的长短、粗细、材料等因素 三、变阻器 舞台上的灯光可随意调节明暗，收录机等电器的音量可任意改变大小，这主要归功于其中一种易于改变电阻的器件变阻器 1关于滑动变阻器，我们主要了解这些内容 A原理：靠改变连入电路的电阻线的长度来改变电阻 B构造：如图14-2，主要部件是电阻丝绕成的线圈，表面涂有绝缘漆已被刮去；滑片套在金属棒上，可自由滑动；金属棒的电阻很小，相当于根导线 注意：接线时，弄清楚

10、到底连入电路的是哪一部分线圈，通过改变连入电路的线圈的长短来改变电阻 C作用：调节滑动变阻器的滑片P，可以逐渐改变电路中的电阻，从而逐渐改变电路中的电流和部分电路两端的电压，另外还可以起到保护电路的作用 D结构示意图和符号，如图14-3所示 E想想议议 (1)滑动变阻器有4个接线柱，而接入电路时，如果只需接两个，共需几种接法? (2)在每种接法中滑动变阻器上哪些部分有电流通过? (3)哪几种接法不能起到改变电阻的作用? 说明 滑动变阻器的接线方法是本节的重点和难点不管滑动变阻器有几个接线柱，连入电路，可采用“一上一下”法，“一上”即把上面金属棒的两端任一接线柱连入电路，“一下”即把下面线圈两端

11、的任一接线连入电路，这样一共就有4种接法，如果连接的是A、D两个接线柱，如图144所示，则电流方向是APD，连入的线圈就是A接线柱和滑片P之间的一段，滑片P向右移动，线圈长度变长，电阻增大，就这样达到了改变电阻的目的 如果接线时，同时使用上面两个接柱C和D，此时无论怎么移动滑片，都不会改变电阻大小，都相当于接一根导线，电阻为零；如果接的是下端两个接线柱A和B，也同样不会改变电阻大小，此时相当于连入一个较大的定值电阻 注意：使用滑动变阻器应注意以下几点： 要了解所使用变阻器的阻值范围和最大允许通过的电流如一个变阻器标有“50 ，15 A”字样，表示此滑动变阻器的最大阻值是50 ，允许通过的最大电

12、流是15 A，使用时要根据需要对滑动变阻器进行选择，不能使通过的电流超过最大允许值 滑动变阻器要与被控制电路串联 将变阻器连入电路时应采用“一上一下”两个接线柱的接法，不能同时使用上面两个接线柱(R0)，也不能同时使用下面两个接线柱(R定值，即最大阻值)，这样就起不到改变电路中电阻的目的 为了保护电路，在闭合开关前应将滑片置于远离“一下”的位置，使变阻器的连入阻值最大 2关于电阻箱，我们了解以下内容即可 A定义：电阻箱是一种能够表示出阻值的变阻器 B结构：两个接线柱、四个旋盘 C使用：使用时，把两个接线柱接入电路，调节四个旋盘就能得到09 999之间的任意整数阻值 D读数方法：各旋盘对应的小三

13、角指示点的示数乘以面板上标记倍数，然后加在起，就是电阻箱接入电路中的阻值如图145所示的电阻箱的连入阻值时： R91 000 +1100 +110 +01 9 110 电阻箱也有规定的最大阻值和允许通过的最大电流值综合例题剖析例l 完成下列单位换算： (1)0.5 M= k= (2)560 k= M 例2 (2004山西)把根粗细均匀的细铁丝对折起来，电阻将 ：若剪去一半，剩余部分的电阻将 (填“变大”“变小”或“不变”)例3 (2004长沙)关于导体的电阻，下列说法中正确的是( ) A锰铜丝的电阻比铜丝的电阻大 B粗细相同的导线.长的电阻较大 C长短相同的导线，细的电阻较大D同种材料制成的长

14、短样的两条导线，细的电阻较大例4 (2003海南省)小宇在实验室用如图146所示的电路做电学实验，请你帮助他完成以下的判断： (1)当滑动变阻器的B、C两个接线柱连入电路中，滑片P向A端移动时，灯L的高度将 (填“变暗”“不变”或“变亮”) (2)当滑动变阻器的A、D两个接线柱接入电路中，要使灯L变暗滑片P应向 端移动例5 如图147所示电路中，若要求变阻器的滑片P向右移动时，电流表的示数减小，应将滑动变阻器哪两个接线柱接到M、N上( ) A. b、c或b、d Ba、c或a、d Ca与b D.c与d 例6 (2004绵阳)如图148所示是家用自来水表的表盘，小明同学不知道怎么读数，爸爸告诉他这种水表的读数方法跟电阻箱的读数方法相似，小明经过思考后，正确读出了水表的示数为 m3 例7 (1)白炽灯的灯丝断了一截，若搭上仍能使用，则灯丝的电阻将