第3章電路探秘

第2節(jié)物質(zhì)的導(dǎo)電性（第2課時(shí)）（浙教版）八年級(jí)上——電阻及影響電阻大小的因素【引入】

導(dǎo)線大多用銅或鋁做的，特別重要的電氣設(shè)備的導(dǎo)線還要用昂貴的銀來(lái)做。鐵也是導(dǎo)體，既多又便宜，為什么很少用它來(lái)做導(dǎo)線呢?銅、鋁和鐵都是導(dǎo)體，但它們的導(dǎo)電性能不同。我們通過(guò)研究不同材料的導(dǎo)電性來(lái)回答這個(gè)問(wèn)題。一、探究導(dǎo)體對(duì)電流的阻礙作用

【探索活動(dòng)】將電池、電流表、小燈泡、開(kāi)關(guān)和一小段細(xì)鐵絲如圖所示串聯(lián)起來(lái)，觀察電流表的示數(shù)和小燈泡的亮度。把細(xì)鐵絲換成鉛筆芯，電流表的示數(shù)和小燈泡的亮度發(fā)生怎樣的變化?電流表的示數(shù)變小，小燈泡變暗。

實(shí)驗(yàn)分析：

導(dǎo)體雖然容易導(dǎo)電，但對(duì)電流也有一定的阻礙作用。在相同的條件下，通過(guò)鐵絲的電流比較大，表明鐵絲對(duì)電流的阻礙作用比較??；通過(guò)鉛筆芯的電流比較小，表明鉛筆芯對(duì)電流的阻礙作用比較大。

實(shí)驗(yàn)結(jié)論：

導(dǎo)體在導(dǎo)電的同時(shí)，對(duì)電流產(chǎn)生阻礙作用，不同導(dǎo)體對(duì)電流的阻礙作用不同。科學(xué)上用電阻來(lái)表示導(dǎo)體的這種性質(zhì)。二、電阻

1.概念：把導(dǎo)體對(duì)電流阻礙作用的大小叫電阻，用字母

R

表示。

2.單位：歐姆，簡(jiǎn)稱歐，符號(hào)Ω。

比較大的單位：千歐（kΩ）、兆歐（MΩ）

1kΩ=103Ω1MΩ=103kΩ導(dǎo)體的電阻是導(dǎo)體本身的一種性質(zhì)，由自身情況決定。

不管這個(gè)導(dǎo)體是否連入電路，是否有電流通過(guò)，導(dǎo)體對(duì)電流的阻礙作用（電阻）總是存在的。無(wú)電流通過(guò)時(shí)，這種阻礙作用僅僅是沒(méi)有體現(xiàn)出來(lái)而已。三、影響電阻大小的因素【探究實(shí)踐】探究影響導(dǎo)體電阻大小的相關(guān)因素[實(shí)驗(yàn)材料]電源，開(kāi)關(guān)，電流表，小燈泡，各種金屬導(dǎo)線等。[進(jìn)行猜想]

電阻的大小可能與導(dǎo)體的材料、導(dǎo)體的長(zhǎng)度、導(dǎo)體的粗細(xì)、導(dǎo)體的溫度有關(guān)。[電路設(shè)計(jì)]待測(cè)物質(zhì)[科學(xué)方法]①轉(zhuǎn)換法：用電流表測(cè)量通過(guò)導(dǎo)體的電流，通過(guò)比較電流的大小來(lái)間接轉(zhuǎn)換為電阻的大小。電流越大，則導(dǎo)體的電阻越小，電流越小，則導(dǎo)體的電阻越大。通過(guò)觀察電流表的示數(shù)來(lái)判斷導(dǎo)體電阻的大小。

②控制變量法：利用控制變量法去探究每一個(gè)因素對(duì)電阻大小的影響。如：[實(shí)驗(yàn)記錄](méi)完成下表填空。次數(shù)材料長(zhǎng)度橫截面積電流/A1

2

3

4

[進(jìn)行實(shí)驗(yàn)]把四段合金絲分別接入電路中，閉合開(kāi)關(guān)，觀察電流表的示數(shù)并記錄。[分析論證]①當(dāng)長(zhǎng)度與橫截面積相同而材料不同時(shí)，通過(guò)它們的電流不同，說(shuō)明導(dǎo)體的電阻與導(dǎo)體的材料有關(guān)。②當(dāng)材料和橫截面積相同而長(zhǎng)度不同時(shí)，長(zhǎng)度越大，電流越小，說(shuō)明導(dǎo)體的電阻與導(dǎo)體的長(zhǎng)度有關(guān)。③當(dāng)材料和長(zhǎng)度相同而橫截面積不同時(shí)，橫截面積越大，電流越大，說(shuō)明導(dǎo)體的電阻與導(dǎo)體的橫截面積有關(guān)。[實(shí)驗(yàn)結(jié)論]

導(dǎo)體的電阻與導(dǎo)體的長(zhǎng)度、橫截面積、材料有關(guān)。

在材料、橫截面積相同時(shí)，導(dǎo)體越長(zhǎng)，電阻越大。在材料、長(zhǎng)度相同時(shí)，導(dǎo)體的橫截面積越大，電阻越小。在長(zhǎng)度、橫截面積相同時(shí)，導(dǎo)體的材料不同，電阻不同。四、電阻與人類生活1.超導(dǎo)現(xiàn)象

實(shí)驗(yàn)結(jié)論：對(duì)大多數(shù)導(dǎo)體來(lái)說(shuō)，溫度越高，電阻越大。【科學(xué)推理】

科學(xué)家還發(fā)現(xiàn)，當(dāng)某些材料的溫度降低到一定程度時(shí)，電阻會(huì)突然消失，這就是超導(dǎo)現(xiàn)象，如水銀在-269℃時(shí)，電阻會(huì)突然消失。【科學(xué)·技術(shù)·社會(huì)·環(huán)境】超導(dǎo)現(xiàn)象超導(dǎo)體的特性：電阻為零和抗磁性。2.電力材料選擇

從表中可知，在相同條件下，銀、銅、鋁的電阻很小，而鎳鉻合金的電阻較大。因此，人們常用電阻小而價(jià)格實(shí)惠的銅或鋁來(lái)制作導(dǎo)線。電木和橡膠的電阻很大，可用作絕緣材料。【思考與討論】

根據(jù)表3.2-1計(jì)算，在甲、乙兩地之間，用長(zhǎng)100m、橫截面積1mm2的鋁導(dǎo)線連接一條電路，該電路的電阻為多少？如何減小導(dǎo)線的電阻？

R=100×0.029=2.9Ω減小電阻的方法：如換用銅導(dǎo)線，將鋁導(dǎo)線加粗。注意：不能用縮短長(zhǎng)度！【思考與討論】

根據(jù)表3.2-1計(jì)算，在甲、乙兩地之間，用長(zhǎng)100m、橫截面積1mm2的鋁導(dǎo)線連接一條電路，該電路的電阻為多少？如何減小導(dǎo)線的電阻？

R=100×0.029=2.9Ω減小電阻的方法：如換用銅導(dǎo)線，將鋁導(dǎo)線加粗。注意：不能用縮短長(zhǎng)度！3.人體的電阻

一般來(lái)說(shuō)，人體的電阻為1000～2000Ω。當(dāng)然，不同的人電阻是不同的，同一個(gè)人在不同情況下的電阻也是不同的。當(dāng)氣溫高或人體出汗時(shí)，人體電阻較??；而在氣溫低、空氣干燥的冬季，皮膚很干燥時(shí)，人體電阻較大?！菊n堂總結(jié)】1.電阻：導(dǎo)體對(duì)電流的阻礙作用叫電阻，是導(dǎo)體的一種性質(zhì)。2.電阻的單位和換算

（1）電阻的單位：Ω；常用單位有：kΩ、MΩ。（2）1MΩ=103kΩ1kΩ=103Ω3.影響電阻大小的因素：長(zhǎng)度、橫截面積、材料和溫度。4.超導(dǎo)現(xiàn)象與應(yīng)用：超導(dǎo)磁體、超導(dǎo)濾波器等?！倦S堂鞏固】【例1】關(guān)于材料，下列說(shuō)法正確的是（）A．銅、鋁、陶瓷都是很好的導(dǎo)體B．電加熱器最適合用超導(dǎo)體材料制成的C．導(dǎo)體和絕緣體沒(méi)有絕對(duì)界限，絕緣體有時(shí)可以變成導(dǎo)體D．發(fā)光二極管是一種半導(dǎo)體材料，只要接入電路就可以發(fā)光【答案】C【例2】用圖所示電路探究“影響電阻大小的因素”實(shí)驗(yàn)時(shí)，下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是

（

）

A．電路中根據(jù)電流表的示數(shù)判斷電阻大小B．該電路中兩段鎳鉻合金絲的橫截面積相同C．該電路探究導(dǎo)體的電阻大小與導(dǎo)體長(zhǎng)度的關(guān)系D．該電路探究導(dǎo)體的電阻大小與導(dǎo)體橫截面積的關(guān)系【答案】D【例3】在探究影響導(dǎo)體電阻大小的因素中，小明猜想導(dǎo)體電阻大小可能與下列因素有關(guān)：A．導(dǎo)體的材料B．導(dǎo)體的長(zhǎng)度C．導(dǎo)體的橫截面積

為驗(yàn)證上述猜想，他用如圖所示的器材進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，①②④橫截面積相同，③橫截面積最大。（1）該實(shí)驗(yàn)中，通過(guò)觀察

（選填“電流表示數(shù)”或“燈泡亮度”）來(lái)反應(yīng)電阻的大小，這種物理研究方法是

；A．轉(zhuǎn)換法B．控制變量法C．等效潛代法（2）選用①②兩根導(dǎo)體分別接入電路進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，可驗(yàn)證猜想

（選填猜想因素選項(xiàng)“A”“B”或“C”）；（3）選用①④兩根導(dǎo)體分別接入圖中M、N兩點(diǎn)間，閉合開(kāi)關(guān)電流表的示數(shù)不同，可知在導(dǎo)體的長(zhǎng)度和橫截面積相同時(shí)，導(dǎo)體電阻