1、第四章 探究电流,第三节 电阻:导体对电流的阻碍作用,为什么导线大多用铜或铝制成,为什么导线的外套都用橡胶或塑料制成,金属片、 塑料直尺、食盐水、玻璃棒、粉笔、硬币等物质哪些物质容易导电?(电流容易通过)哪些物质不容易导电?(电流不容易通过),你能设计实验来辨别吗?,动手做:做一个导电性检测器,实验器材:,电路设计,待测物体:铜丝、铅笔、 塑料直尺、陶瓷管、 玻璃棒、橡皮、食盐水、粉笔、硬币等,让我们对以上物体分分类,铜丝、铅笔芯、食盐水、硬币,塑料直尺、玻璃棒、粉笔陶瓷管,容易导电,不容易导电,一.物体的导电性能,1.有的物体对电流的阻碍作用较小,容易导电,叫做导体。 如 铅笔芯、金属、人体
2、、 酸碱盐的水溶液、 大地等。,2.有的物体对电流的阻碍作用很大,不容易导电,叫做绝缘体。 如 干木、橡皮、橡胶、塑料、陶瓷、干燥的空气等,注意:纯净的水不导电,天然水导电,常温下物体导电能力排序,从表中可以看出,越往上导电能力越强,越往下导电能力越弱。,你有办法将玻璃变成导体吗?,导体和绝缘体并没有绝对的界限,绝缘体 在一定条件下能转化为导体。良好的导体和绝缘体都是重要的电工材料。,玻璃通常是绝缘体,烧红的玻璃变成了导体,打开开关,点喷灯开关,3、半导体:,导电能力介于导体和绝缘体之间,常见的半导体材料:硅、锗主要应用于: 电子工业,计算机主机板,4、超导体,某些材料的温度降低到一定程度时,
3、电阻会突然消失.这就是超导现象.具有超导现象的导体叫做超导体。,根据研究表明,金属导体的电阻还与温度有关.,温度升高,金属导体的电阻会增大.,温度降低,金属导体的电阻会减少.,导体对电流的阻碍作用。,、导体对电流的阻碍作用越强,电阻就越大,5、电 阻(R),、单位:欧姆(欧) 符号:,千欧(K)兆欧(M),1M=103K1K=103,对电流阻碍作用大,即电流小,电阻大,导电能力弱;对电流阻碍作用小,即电流大,电阻小,导电能力强。,电阻单位,国际单位:欧姆,简称欧,符号。,欧姆(17871854),欧姆是德国物理学家。在1827年出版的动力电路的数学研究一书中,从理论上推导了欧姆定律,因此他对电
4、学也有贡献。1841年,英国皇家学会授予欧姆以科普勒奖章,科普勒奖是当时科学界的最高荣誉。1854年7月,欧姆在德国曼纳希逝世。,常见用电器正常工作时的电阻阻值,加油站,手电筒的小灯泡(实验室用小灯泡)的电阻为几欧到十几欧。,日常用白炽灯灯丝的电阻为几百欧到几千欧。,约1m长的铜导线的电阻小于百分之几欧,通常可以忽略不计。,你知道它们的电阻有多大吗?, 人体电阻约为几十到几百千欧,观察与思考,观察:下图是我们常用的导线,导电性不同的原因是什么?,不同材料的物体中,自由电荷的情况不同,所以导性能不同,金属导电原因:内部存在大量自由移动的电子绝缘体不导电原因:内部几乎不存在自由电子,提出问题:导体
5、的电阻与什么因素有关?做出猜想:根据以上分析,电阻可能与导体的_、_、_、_ 有关。,材料粗细长度温度,二、探究决定电阻大小的因素,1.实验探究:电阻的大小与什么因素有关,同学们看教材,制定计划,分析:在判定一个因素对电阻的影响时,在实验时应该保持其他因素不变,这样才可能观察出这个因素是不是影响因素(控制变量法),转换法,实验器材:导线,电流表,开关,电源,长度和粗细都相同的锰铜丝和镍铬丝各一根,粗细相同但长度为原来一半的镍铬丝一根,长度相同但横截面为原来倍的镍铬丝一根,我的计划,实验步骤:按下图所示装置连好线路,把导线分别接在长短和粗细都相同的锰铜丝和镍铬丝两端,记录电流表的示数。再把导线接
6、在长度减半的镍铬丝上,记录电流的示数。再把导线接在长度不变,粗细增大到倍的镍铬丝上,记录电流表示数。,实验方案一,探究导体电阻与长度的关系。,控制的不变量有、。,材料粗细温度,实验结果:材料、粗细相同的导体,长度越长,电阻。,小,小,大,大,小,越大,探究导体的电阻与粗细的关系,实验方案二,控制的不变量有、。,材料长度温度,实验结果:材料、长度相同的导体,越粗,电阻。,小,大,大,小,越小,探究导体电阻与材料的关系。,实验方案三,控制的不变量有、。,长度粗细温度,实验结果:长度、粗细相同的导体,电阻大小与材料有关。,大,小,小,大,分析与结论,电阻是导体本身的一种性质。 导体电阻的大小与导体的
7、材料、长度和横截面积有关,还与温度有关。,思考,的电阻为 10,它的电阻为多少?,它的电阻为多少?,拉成长度是原来的2倍。,压成长度是原来的0.5倍。,40欧,2.5欧,导体电阻大小与材料的关系,在20时长1米、横截面积为1毫米2的各种材料的电阻/ W,从表中可看出,在相同温度、尺寸下,_的电阻很小;_的电阻较大; 的电阻很大。,银、铜、铝,镍铬合金,因此, 适合做导线, 适合做绝缘体。,银、铜、铝,电木和橡胶,电木和橡胶,请注意:,电压表电阻很大,可以看做断路,R=,导线、开关、电流表电阻很小,可以看做没有电阻,R=0,三、电阻器-重要的电子元件,1.电阻器:,符号:,控制电路中的电流大小,
8、简称“电阻”,定值电阻,观察台灯的亮度调节和收音机的音量调节,,是通过一个什么奇怪的装置来实现的呢?,动手做,让小灯泡逐渐亮起来,实验总结,当铅笔芯连入电路中的长度变长时,电流表示数 ,灯泡亮度 。,现象:,变小,改变连入电路中电阻线的 ,可以改变接入电路中的 ,从而可以改变电路中的 。,启示:,长度,电流,当铅笔芯连入电路中的长度变短时,电流表示数 ,灯泡亮度 。,变大,变亮,变暗,电阻,用哪些方法可以改变电阻的大小?哪种最方便?改变导体的长度、横截面积、和材料,其中最简便的是改变导体的长度。,2.滑动变阻器-构造,滑动变阻器-组装和原理,1、结构:接触器:有金属滑片p 金属棒:棒上套有可以
9、滑动的接触器。支架 瓷筒 线圈:表面涂有绝缘漆的电阻较大的合金线绕成的线圈。A、B、C、D是四个接线柱。,工作原理,滑动变阻器就是靠改变接入电路中的电阻线的长度来改变电阻的。,滑动变阻器的表示,这两个图哪个是结构示意图,哪个是元件符号?,结构示意图,元件符号,3滑动变阻器的使用,提示:点接线柱连线,1、使用C、D(上边两个)接线柱:,滑动变阻器的电阻线没有接入电路,所以起不到改变电阻,从而改变电流的作用。是一种错误用法。,2、使用A、B(下边两个)接线柱:,相当于接入电路中一个定值电阻,同样起不到改变电阻,从而改变电流的作用。,、使用A、(一上一下)两个接线柱:,AP段电阻线接入电路,当滑片P
10、远离A端滑动时,AP段电阻线变长,电阻变大,电流变小,灯变暗。,4、使用A、D(一上一下)两个接线柱:,AP段电阻线接入电路,当滑片P远离A端滑动时,AP段电阻线变长,电阻变大,电流变小,灯变暗。,5、使用B、C(一上一下)两个接线柱:,BP段电阻线接入电路,当滑片P向B端滑动时,BP段电阻线变短,电阻变小,电流变大,灯变亮。,6、使用B、D(一上一下)两个接线柱:,BP段电阻线接入电路,当滑片P向B端滑动时,BP段电阻线变短,电阻变小,电流变大,灯变亮。,1、变阻器要串联连入电路;2、接线柱要“一上一下”地选取,主要在下;3、变阻器在使用前应将电阻调到最大(阻值最大处)。,使用方法:,接A、
11、C = 接A、D,接B、C = 接B、D,错误接法:,1、滑动变阻器采用“同上”的接法:(接C、D相当于接入一根导线)电路中的电流大小不变,电灯很亮。,2、滑动变阻器采用“同下”的接法: (接A、B相当于接入一个定值电阻) 电路中的电流大小不变,电灯很暗。,4、铭牌上标有最大阻值和允许通过的最大电流,滑动变阻器的注意事项:1.要观察滑动变阻器的铭牌。一滑动变阻器的铭牌上标有“20 2”的字样,其中20表示 _, 2表示 。2.滑动变阻器接入电路前应将滑片放在变阻器的阻值最大的位置,你能说出原因吗?防止闭合开关时电流过大而烧坏电路元件,起到保护电路的作用。,滑动变阻器的最大电阻值为,允许通过的最大电流为2,旋盘式电阻箱,5.变阻箱: 能够读出任意整数的电阻值,电路符号:,电阻箱,读数方法:,指针所指数值乘以倍率后相加,调光灯,音量调节开关,调速开关,调温开关,油箱油量表,今天学到了什么?,