一、電阻（導(dǎo)學(xué)案）【學(xué)習(xí)目標】1．知道電阻的概念，通過實驗探究了解影響電阻大小的因素；2．知道電阻是導(dǎo)體本身的一種屬性，與電壓、電流無關(guān)；3．了解導(dǎo)體和絕緣體，知道通常情況下的一些導(dǎo)體和絕緣體；4．初步了解半導(dǎo)體的一些特點；初步了解超導(dǎo)體?！緦W(xué)習(xí)重點】1．電阻概念的建立；2．探究影響電阻大小因素的實驗；3．知道電阻是導(dǎo)體本身的一種屬性，與電壓、電流無關(guān)?！緦W(xué)習(xí)難點】1．通過“水管中水流阻力”類比導(dǎo)體對電流的阻礙作用，建立物理模型；2．通過探究實驗，運用控制變量法，得出導(dǎo)體電阻與材料、長度、橫截面積的關(guān)系；3．了解金屬導(dǎo)體的電阻隨溫度變化；導(dǎo)體和絕緣體之間沒有絕對界限。【自主預(yù)習(xí)】閱讀教材，完成以下問題：1．影響電路中電流大小的因素有兩個：一是電路兩端的電壓，二是連接在電路中的導(dǎo)體。2．物理學(xué)中，用電阻表示導(dǎo)體對電流的阻礙作用。通常用字母R表示。國際單位是歐姆，簡稱歐，符號Ω。兆歐（MΩ）、千歐（kΩ），1kΩ=103Ω，1MΩ=103kΩ=106Ω3．電阻器，也叫做定值電阻，簡稱電阻。導(dǎo)體的電阻是導(dǎo)體本身的一種性質(zhì)，由自身決定，與電壓和電流均無關(guān)。4．電阻的大小與導(dǎo)體的材料、長度和橫截面積等因素有關(guān)。相同材料的導(dǎo)體，長度越長，橫截面積越小，電阻越大。電阻是導(dǎo)體本身的一種屬性。5．導(dǎo)體：容易導(dǎo)電的物體叫作導(dǎo)體。如金屬、石墨、人體、大地、酸堿鹽的水溶液等。絕緣體：不容易導(dǎo)電的物體叫作絕緣體。如橡膠、玻璃、陶瓷、塑料、油等。導(dǎo)體和絕緣體之間沒有絕對界限。6．導(dǎo)電性能介于導(dǎo)體和絕緣體之間的物質(zhì)，叫作半導(dǎo)體。某些物質(zhì)在很低的溫度時，電阻就變成了零，這就是超導(dǎo)現(xiàn)象。能夠發(fā)生超導(dǎo)現(xiàn)象的物質(zhì)叫做超導(dǎo)體。【探究新知】探究一、初識電阻（一）活動14.1嘗試改變電路中電流的大小【實驗器材】干電池兩節(jié)，小燈泡（3.8V0.3A），開關(guān)，幾根不同的金屬絲，電流表（量程為0～0.6A）?！鞠胍幌搿繉⒃B接成如圖所示的電路。可用哪些方法來改變電路中電流的大??？【試一試】用你想到的方法試一試，并記錄觀察到的現(xiàn)象。1．方法一：在電路中接入同一根金屬絲，分別比較接入一節(jié)干電池和兩節(jié)干電池時，觀察電流表示數(shù)和小燈泡的亮度。2．方法二：電路中接入兩節(jié)干電池，分別比較接入不同金屬絲時，觀察電流表示數(shù)和小燈泡的亮度?！緦嶒灛F(xiàn)象】在方法一中，電路中接入同一根金屬絲，接入二節(jié)干電池時，電流表示數(shù)較大，小燈泡發(fā)光較亮。在方法二中，把銅絲接入電路時，電流表的示數(shù)較大，小燈泡較明亮；把鎳鉻合金絲接入電路時，電流表的示數(shù)較小，小燈泡較暗?！窘涣鞑⒌贸鼋Y(jié)論】影響電路中電流大小的因素有兩個：一是電路兩端的電壓，二是連接在電路中的導(dǎo)體。（二）電阻1．物理意義：物理學(xué)中，用電阻表示導(dǎo)體對電流的阻礙作用。通常用字母R表示。電阻越大，導(dǎo)體對電流的阻礙作用越大?！鞠胍幌搿吭谙嗤碾妷合?，通過銅絲的電流比鎳鉻合金絲的大，為什么會有這種差別呢？導(dǎo)體雖然容易導(dǎo)電，但對電流也有一定的阻礙作用。不同導(dǎo)體對電流的阻礙作用不同。2．單位：國際單位是歐姆，簡稱歐，符號Ω。電阻的常用單位還有：兆歐（MΩ）、千歐（kΩ）換算關(guān)系是：1kΩ=103Ω1MΩ=103kΩ=106Ω3．常見的電阻值實驗室中常用的銅導(dǎo)線的阻值不到百分之幾歐，可以忽略不計；手電筒小燈泡燈絲的阻值為幾歐到幾十歐；白熾燈發(fā)光時的燈絲阻值為幾百歐到幾千歐。4．電阻器在電子技術(shù)中，我們常用到有一定電阻值的元件——電阻器，也叫做定值電阻，簡稱電阻。在電路圖中的符號：5．對電阻的理解：（1）導(dǎo)體的電阻越大，表示導(dǎo)體對電流的阻礙作用越大。在相同的電壓下，導(dǎo)體對電流的阻礙作用（電阻）越大，電路中的電流越小。（2）導(dǎo)體的電阻是導(dǎo)體本身的一種性質(zhì)，由自身決定。不管這個導(dǎo)體是否連入電路，是否有電流通過，也不管它兩端的電壓是否改變，導(dǎo)體對電流的阻礙作用（電阻）總是存在的。無電流通過時，這種阻礙作用僅僅是沒有體現(xiàn)出來而已?！纠}1】關(guān)于導(dǎo)體的電阻，下列說法正確的是（）A．導(dǎo)體的電阻由其兩端的電壓和通過導(dǎo)體的電流共同決定B．導(dǎo)體通電時有電阻，不通電時沒有電阻C．導(dǎo)體的電阻越大，表明導(dǎo)體的導(dǎo)電能力越強D．導(dǎo)體電阻越小，對電流的阻礙作用越小【答案】D【解析】AB．電阻是導(dǎo)體本身的一種性質(zhì)，與導(dǎo)體兩端的電壓和通過的電流無關(guān)，導(dǎo)體通電時有電阻，不通電時也有電阻，故AB錯誤；C．導(dǎo)體的電阻越大，表明導(dǎo)體的導(dǎo)電能力越差，故C錯誤；D．電阻是指導(dǎo)體對電流的阻礙作用，導(dǎo)體電阻越小，對電流的阻礙作用越小，故D正確。故選D。探究二、影響導(dǎo)體電阻大小的因素活動14.2探究影響導(dǎo)體電阻大小的因素【猜一猜】影響導(dǎo)體電阻大小的因素可能有哪些？①電阻的大小可能與導(dǎo)體的長短有關(guān);②電阻的大小可能與導(dǎo)體的材料有關(guān);③電阻的大小可能與導(dǎo)體的粗細有關(guān);④電阻的大小可能與導(dǎo)體的溫度有關(guān);⑤電阻的大小可能與……有關(guān)?！舅伎寂c設(shè)計】（1）如何通過實驗比較導(dǎo)體電阻的大??？可將材料不同的導(dǎo)體分別串聯(lián)在電路中（A、B處），觀察比較電流表的示數(shù)（或小燈泡的發(fā)光亮度），電流越?。ㄐ襞莅l(fā)光暗），表示接入電路中的導(dǎo)體的電阻越大。這是一種轉(zhuǎn)換法。（2）在幾個因素中，如何研究其中某個因素對電阻大小的影響？因為影響導(dǎo)體電阻大小的可能因素較多，為了探究其中的一個因素是否影響電阻的大小以及影響的程度可采用控制變量法。（3）實驗器材：導(dǎo)體（下圖）、電源、電流表、小燈泡、開關(guān)、導(dǎo)線等器材。其中選用的導(dǎo)體規(guī)格：①其中B、C、D都是鎳鉻合金絲，A是錳銅絲；②A、C、D的長度相等，B的長度是A的2倍；③A、B、D的橫截面積相等，C的橫截面積是A的兩倍?！緮?shù)據(jù)記錄】【實驗與分析】（1）探究導(dǎo)體的電阻與長度的關(guān)系，應(yīng)選擇A、B兩根導(dǎo)體做實驗？（2）探究導(dǎo)體的電阻與橫截面積的關(guān)系，應(yīng)選擇A、C兩根導(dǎo)體做實驗？（3）探究導(dǎo)體的電阻與材料的關(guān)系，應(yīng)選擇A、D兩根導(dǎo)體做實驗？【實驗結(jié)論】大量實驗表明，電阻的大小與導(dǎo)體的材料、長度和橫截面積等因素有關(guān)。相同材料的導(dǎo)體，長度越長，橫截面積越小，電阻越大。電阻是導(dǎo)體本身的一種屬性。大量實驗表明，電阻的大小與導(dǎo)體的材料、長度和橫截面積等因素有關(guān)。相同材料的導(dǎo)體，長度越長，橫截面積越小，電阻越大。電阻是導(dǎo)體本身的一種屬性。（4）探究電阻是否與導(dǎo)體的溫度有關(guān)（拓展）在本研究中應(yīng)該控制導(dǎo)體的材料、長度和橫截面積不變，研究當導(dǎo)體的溫度發(fā)生變化時，導(dǎo)體電阻的變化情況。觀看視頻演示實驗，看看電阻與溫度有沒有關(guān)系？【結(jié)論】對大多數(shù)導(dǎo)體來說，溫度越高，電阻越大。【例題2】用如圖所示電路（圖中為兩根粗細相同、長度不同的鎳鉻合金絲）探究“影響電阻大小的因素”實驗時，下列說法正確的是（）A．該電路中不可以用小燈泡代替電流表判斷電流強弱B．該電路可探究導(dǎo)體電阻和導(dǎo)體長度的關(guān)系C．該電路不可以探究導(dǎo)體的電阻大小與橫截面積的關(guān)系D．根據(jù)圖中的實驗可以得出：導(dǎo)體電阻的大小與導(dǎo)體的材料有關(guān)【答案】B【解析】A．在探究“影響電阻大小的因素”實驗中，可以用小燈泡代替電流表，通過觀察燈泡的亮度來判斷電流強弱，故A錯誤；B．由圖可知、導(dǎo)線的材料相同、橫截面積相同，長度不同，所以此實驗可以探究導(dǎo)體電阻的大小與導(dǎo)體的長度是否有關(guān)，故B正確；C．由圖可知、導(dǎo)線的材料相同、可以把兩根導(dǎo)線剪成同樣長，第一次把一根接入電路，第二次把兩根并起來接入電路，從而探究導(dǎo)體電阻與橫截面積的關(guān)系，故C錯誤；D．兩根導(dǎo)線都是鎳鉻合金絲，材料相同，不能探究導(dǎo)體電阻大小與材料的關(guān)系，故D錯誤。故選B。探究三、物質(zhì)的導(dǎo)電性能（一）導(dǎo)體和絕緣體導(dǎo)電性能是物質(zhì)的一種屬性，不同材料的導(dǎo)電性能不同。1．導(dǎo)體：容易導(dǎo)電的物體叫作導(dǎo)體。如金屬、石墨、人體、大地、酸堿鹽的水溶液等。2．絕緣體：不容易導(dǎo)電的物體叫作絕緣體。如橡膠、玻璃、陶瓷、塑料、油等。3．導(dǎo)體和絕緣體之間沒有絕對界限實驗表明，導(dǎo)體和絕緣體之間并沒有絕對的界限。原來不導(dǎo)電的物體，當條件改變時，也有可能變成導(dǎo)體。例如，常態(tài)下的玻璃是相當好的絕緣體，如果給玻璃加熱，達到熾熱狀態(tài)，它就變成導(dǎo)體了。再如，純凈的水不導(dǎo)電，但含有雜質(zhì)的水卻較容易導(dǎo)電。4．物質(zhì)的導(dǎo)電性能：常見物質(zhì)在通常情況下的導(dǎo)電性能如圖所示。（二）半導(dǎo)體1．定義：導(dǎo)電性能介于導(dǎo)體和絕緣體之間的物質(zhì)，叫作半導(dǎo)體。2．半導(dǎo)體的應(yīng)用：半導(dǎo)體材料經(jīng)過特殊處理后，可以制成二極管、三極管、集成電路，它們是計算機和其他電子設(shè)備的重要元器件。有些半導(dǎo)體材料的導(dǎo)電性能受溫度、光照、壓力等的影響而顯著變化，有些半導(dǎo)體有特殊的光電特性，能在一定條件下釋放光能。人們利用半導(dǎo)體的這些特性，制成了熱敏電阻、光敏電阻、壓敏電阻等傳感元件，以及半導(dǎo)體發(fā)光二極管和半導(dǎo)體激光器等。這些發(fā)明，使得現(xiàn)代電子工業(yè)的發(fā)展突飛猛進。（三）“生活·物理·社會”超導(dǎo)研究與中國科學(xué)家的貢獻1．某些物質(zhì)在很低的溫度時，電阻就變成了零，這就是超導(dǎo)現(xiàn)象。能夠發(fā)生超導(dǎo)現(xiàn)象的物質(zhì)叫做超導(dǎo)體。物質(zhì)電阻變?yōu)榱愕臏囟确Q為臨界溫度。當外界溫度低于該物質(zhì)的臨界溫度時該物質(zhì)具有超導(dǎo)性。如鋁在-271.76℃以下電阻就變成了零。2．1987年，我國物理學(xué)家趙忠賢及其研究團隊，創(chuàng)造性地制成了臨界溫度約為-183℃的超導(dǎo)體，打破了“超導(dǎo)體的臨界溫度不能高于-233.15℃”的“麥克米蘭極限”。后來，他又成功將世界超導(dǎo)研究的“禁區(qū)”——含鐵材料轉(zhuǎn)變成了超導(dǎo)體，使超導(dǎo)材料功能更強。我國在超導(dǎo)應(yīng)用方面的研究也取得了不少成績。2021年1月，我國研制的速度達620km/h的高溫超導(dǎo)高速磁懸浮工程化樣車及試驗線正式啟用。同年12月，上海市用1200m長的超導(dǎo)電纜為徐匯區(qū)核心商業(yè)街4萬多用戶供電。這是目前世界上輸電距離最長的超導(dǎo)電纜工程?！纠}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)體的長度C．導(dǎo)體的橫截面積為驗證上述猜想，他用如圖所示的器材進行實驗，①②④橫截面積相同，③橫截面積最大。（1）該實驗中，通過觀察____________（選填“電流表示數(shù)”或“燈泡亮度”）來反應(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)體分別接入電路進行實驗，可驗證猜想______（選填猜想因素選項“A”、“B”或“C”）；（3）選用①④兩根導(dǎo)體分別接入圖中M、N兩點間，閉合開關(guān)電流表的示數(shù)不同，可知在導(dǎo)體長度和橫截面積相同時，導(dǎo)體電阻跟導(dǎo)體的_______有關(guān)。【答案】電流表示數(shù)AB材料【解析】（1）實驗中通過電流表示數(shù)的大小來反映電阻的大小，采用的是轉(zhuǎn)換法。故選A。（2）選用①②兩根導(dǎo)體，材料、橫截面積相同，長度不同，可驗證導(dǎo)體電阻與長度的關(guān)系，即驗證猜想B。（3）選用①④兩根導(dǎo)體，長度、橫截面積相同，材料不同，探究的是電阻大小與材料的關(guān)系；電流表的示數(shù)不同，可知在導(dǎo)體的長度和橫截面積相同時，導(dǎo)體電阻大小跟導(dǎo)體的材料有關(guān)?！菊n堂總結(jié)】第1節(jié)電阻【課堂練習(xí)】1．下列有關(guān)電阻的說法正確的是（）A．導(dǎo)體的電阻越大，表明導(dǎo)體的導(dǎo)電能力越強B．導(dǎo)體的電阻與導(dǎo)體中的電流有關(guān)C．導(dǎo)體中的電流為零時電阻也為零D．導(dǎo)體的電阻是導(dǎo)體本身的一種性質(zhì)，與導(dǎo)體的材料、長度和橫截面積等因素有關(guān)【答案】D【解析】A．電阻是表示導(dǎo)體對電流阻礙作用大小的物理量，電阻越大，則導(dǎo)電能力越弱；故A錯誤；BC．導(dǎo)體的阻值是導(dǎo)體本身所具有的性質(zhì)，與通過它的電流、它兩端的電壓無關(guān)，故BC選項錯誤；D．電阻由導(dǎo)體材料、長度、橫截面積決定，故D選項正確。故選D。2．小明用如圖器材來探究“電阻的大小與什么因素有關(guān)”，三根金屬線橫截面積相同，其中①和③長度相等，②和③合金材料相同（夾子只能夾在接線柱上）。實驗中（）A．選擇①和②金屬線能探究導(dǎo)體電阻大小與材料的關(guān)系B．電流表示數(shù)越大，表明接入電路中的金屬線的電阻越大C．探究電阻的大小是否跟導(dǎo)線的長度有關(guān)應(yīng)選擇金屬線②和③D．利用該線路板能探究電阻的大小是否跟導(dǎo)體的橫截面積有關(guān)【答案】C【解析】A.①和②金屬線的材料和長度均不相同，根據(jù)控制變量法，探究導(dǎo)體電阻大小與材料的關(guān)系時應(yīng)控制金屬線的長度、橫截面積相同，故A不符合題意；B.電流表示數(shù)越大，表明此時電阻對電流的阻礙作用小，則電阻較小，故B不符合題意；C.根據(jù)控制變量法，探究電阻的大小和導(dǎo)線長度的關(guān)系時需使量金屬線的材料、橫截面積相同，②和③兩金