导体对电流的阻碍作用——电阻 学案 (教科版九年级上)
6页1、学科:物理教学内容:导体对电流的阻碍作用电阻【基础知识精讲】 电阻是用来表示导体对电流的阻碍作用,导体的电阻越大,表示导体对电流的阻碍作用越大。它用字母R表示,它的单位是欧姆( )。还有较大的千欧(K),兆欧(M)。 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、横截面积和温度。跟加在导体两端的电压,以及通过导体的电流无关。 同一种材料的导体,越长、越细,电阻越大,反之电阻越小。大多数导体的电阻随温度升高而增大,少数导体(如碳)的电阻随温度的升高而减小。【重点难点解析】 1.什么是电阻 例1 有人说电阻是导体对电流的阻碍作用,导体中电流为0时,导体的电阻也为零,这种说法对吗? 解析 以金属导体为例来说明,如下图所示。当该导体两端加上电压后,该导体中的自由电子定向移动,形成如图所示方向的电流。由于原子核只能在平衡位置附近作无规则振动,自由电子定向移动时必定会和原子核发生碰撞,也就是说原子核会对电流的形成产生阻碍作用,而电阻就是表示这种微观阻碍作用的大小。这种阻碍作用大小是导体本身具有的,不会随电流而变,它只受导体本身的一些因素的影响。因此,上述说法不对。 2.决定电阻大小的因
2、素的研究方法控制变量法 控制变量法,就是一个物理量跟多个因素有关,研究它跟其中一个因素的关系时,必须保持其他因素不变(或相等),只改变这一因素,然后找出变化的规律。导体电阻与长度、材料、横截面积、温度这四个因素有关,在研究电阻跟其中任一因素的关系时,必须保持其他的因素相同。 例2 我们说铁的电阻比铜的电阻大,对吗? 解析 依控制变量法的要求,只有在长度、横截面积、温度相同时,这句话才对,所以上述说法不对。 例3 在研究“导体的电阻跟横截面积关系”的实验中,用如下图的装置,把两条电阻的AB和CD分别接入电路,AB比CD的横截面积小。将AB连入电路时,电流表示数为I1,将CD连入电路时,电流表示数为I,且I2I1。 (1)AB和CD两根电阻丝还要满足的条件是: ; 。(2)分析实验结果,得出的结论是 解析 首先抓住实验目的,此处是研究电阻跟横截面积的关系,而它们的温度是一样的,因此,还应保持另外两因素相同,即长度相同,材料相同。在仔细分析实验过程、现象、数据之后,再来得出结论。此处是横截面积大的通过电流大,则电阻小;横截面积小的通过电流小,则电阻大。因此得出的结论是在长度、材料、温度相同时
3、,导体横截面积越大,电阻越小(或横截面积越小,电阻越大)。千万不能将横截面积和电阻的顺序颠倒,因为该实验的目的是研究电阻跟横截面积的关系。即电阻随横截面积的变化而变化。 3.关于导体的电阻和温度的关系 金属导体的电阻随温度的升高而增加,对常见金属,温度变化不大时,导体的电阻变化很小,可忽略不计。但白炽灯丝发光后温度变化很大,电阻值变化也很大,例如“220V,100W”灯泡灯丝在室温下电阻约30,而发光时可达484。因此,有些问题就要考虑到这种变化。【难题巧解点拨】 例1 一根原来阻值为5的金属丝,将其截去后,把余下的金属丝均匀的拉到原长,则当温度不变时,处理后的金属丝的电阻将( ) A.仍为5 B.小于5 C.大于5 D.无法判断 解:如果分两个过程来分析,截去后,余下的的电阻比5小,再将余下的拉长,则电阻又变大,但不知比5大还是小,即无法判断。但是如果只作一个过程来分析,就简单多了,即将的部分拉长到原长,即跟5电阻长度、材料一样,但它经过拉伸后,横截面积比原来要小,电阻比5大,故选C。 例2 两个电阻并联,已知R1=0.5,R2=5。其总电阻( ) A.R总5.5 B.0.5R总 5
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