初中物理（暑假衔接）导体对电流的阻碍作用教案-人教版初中九年级全册物理教案 17页

导体对电流的阻碍作用【教学目标】1、理解电阻的概念，掌握电阻的实质；2、掌握物质的导电性，知道什么是导体和非导体。【教学重点】1、影响导体电阻大小的因素，长度、横截面积和材料；2、滑动变阻器的构造及工作原理。【教学难点】1、能够正确的使用滑动变阻器改变电路中的电流；2、控制变量法的应用。【进门得分】1.小灯泡L1与L2串联，L1比L2亮，用电压表测得两灯的电压分别是U1和U2，测得串联电路两端的电压为U，则U1、U2和U的关系是（D）A.U1＞U2＞UB.U1=U＞U2C.U1=U2=UD.U1+U2=U2.如图所示，电源电压为6V，闭合开关后，电压表的示数为4V，下列描述不正确的是（　B　）A．L1两端电压为2VB．L1两端电压为4VC．L2两端电压为4VD．L1和L2两端电压之和为6V\n3.如图所示的电路，当开关S闭合后，两表均有示数，过一会儿电压表的示数突然变小，电流表示数突然变大，下列故障判断可能的是（　A　）A.L1灯短路B．L2灯短路C．L1灯灯丝断开D．L2灯丝断开4.如图所示的电路中，电源电压保持不变，当开关S闭合时，电压表示数将(C)A．变大B．变小C．不变D．无法判断5.小红同学在探究串联电路中电流规律的实验中，按图接好电路，闭合开关S后，发现灯L1、L2都不发光，电流表示数为零。是哪里发生了故障呢？他思考了一下，然后用一个电压表分别接到电流表、灯L1、灯L2两端测量电压，测量结果：电流表、灯L1两端无电压，灯L2两端有电压，由此小红找出了电路发生故障的原因．则电路的故障可能是（　C　）A.电流表断路了B．灯L1断路了C．灯L2断路了D．灯L2短路了【教学内容】要点一：物体的导电性1.导体：有的物体对电流阻碍作用较小，容易导电，叫做导体。2.绝缘体：有的物体对电流阻碍作用很大，不容易导电，叫做绝缘体。3.电阻：定量描述导体对电流阻碍作用的大小。\n4.符号：R。5.单位：欧姆，简称欧，符号是Ω。常用单位：千欧、兆欧。单位换算：1MΩ=1000KΩ，1KΩ=1000Ω。要点诠释：1．导体和绝缘体之间没有绝对的界限。2.导体虽然能够导电，但是对电流有一定的阻碍作用，电阻越大对电流的阻碍作用越大。电阻是导体本身的一种性质。要点二：探究决定电阻大小的因素1.探究导体的长度对电阻的影响：（1）实验过程：选用粗细相同、长度不同的两根镍铬合金丝，分别将它们接入电路（如下图所示）中，观察电流表的示数。比较流过长短不同的镍铬合金丝电流的大小。（2）实验结论：导体的电阻跟导体的长度有关，粗细相同的同种材料的导体，长度越长，电阻越大。2.探究导体的横截面积对电阻的影响：（1）实验过程：选用长度相同、横截面积不同的两根镍铬合金丝，分别将它们接入电路中，观察电流的示数。比较流过粗细不同的镍铬合金丝电流的大小。（2）实验结论：导体的电阻跟导体的横截面积有关，长度相同的同种材料的导体，横截面积越大，电阻越小。3.探究导体的材料跟对导体电阻的影响：（1）实验过程：选用长度、横截面积相同，材料不同的镍铬合金丝和铜丝，分别将它们接入电路中，观察电流的示数。比较流过粗细不同的镍铬合金丝电流的大小。（2）实验结论：导体的电阻跟导体的材料有关。要点诠释：1.实验利用了“控制变量法”。所以讨论“电阻的大小与哪一个因素的关系”时必须指明\n“相同条件”。“控制变量法”是指一个物理量同时与几个因素有关时，我们控制其中的一些因素不变，只研究期中某个因素对所研究物理量的影响，如“研究电阻与导体材料关系时”控制长度和横截面积不变，只改变材料，看电流表示数的变化，从而得出电阻与材料有关的结论。2.一般金属导体的电阻是随着温度的升高而增大，而有些导体电阻，如铅笔芯（石墨），其电阻是随着温度的升高而减小。在温度变化不大时，一般不考虑温度对电阻的影响。 3.实验结论可总结成公式，其中叫电阻率，与导体的材料有关。假如架设一条输电线路，一般选铝导线，因为在相同条件下，铝的电阻小，减小了输电线的电能损失；而且铝导线相对来说价格便宜。要点三：电阻器1．电阻器：电阻器是电子技术中的重要元件，简称电阻。2.符号：。3.变阻器：通过改变电阻来控制电流的装置。4.滑动变阻器：（1）电路符号：，或者。（2）构造：瓷筒、线圈、滑片、金属棒、接线柱。（3）结构示意图：。（4）铭牌：标有最大阻值和允许通过的最大电流。（5）作用：①通过改变电路中的电阻，逐渐改变电路中的电流和部分电路两端的电压；②保护电路。\n（6）连接方式：2.旋盘式电阻箱：滑动变阻器在电路中的连接方式连入电路中的部分滑片向右移动电路图电阻变化电流变化左端变大变小左端变大变小右端变小变大右端变小变大整个电阻丝（相当于定值电阻）不变不变金属杆连入（相当于导线）不变不变（1）结构：两个接线柱、旋盘。\n（2）符号：（3）变阻原理：转动旋盘，可以得到0～9999之间的任意整数的电阻值。 （4）读数：各旋盘对应的指示点的示数乘以面板上标记的倍数，然后加在一起，就是接入电路的电阻。要点诠释：1.滑动变阻器使用方法：选、串、接、调。即：根据铭牌选择合适的滑动变阻器；滑动变阻器要串联在电路中；接法：“一上一下”；接入电路前应将电阻调到最大。2.滑动变阻器的铭牌，告诉了我们滑片放在两端点时，变阻器连入电路的电阻；分析因变阻器滑片的变化引起的动态电路问题，关键搞清哪段电阻丝连入电路，再分析滑片的滑动导致变阻器的阻值如何变化。3.滑动变阻器能够逐渐改变连入电路的电阻，但不能表示连入电路的阻值。变阻箱能表示出连入电路的阻值，但不能够逐渐改变连入电路的电阻。【典型例题】类型一、电阻影响电阻大小的因素1.下面有关导体电阻的说法中正确的是（　C　）A.导体没有电阻，绝缘体有电阻B.铜的电阻比铁的电阻小C.粗细、长短都相同的铜丝和铁丝比较，铁丝的电阻较大\nD.要改变导体的电阻，可以改变通过的电流举一反三： 【变式】下列关于电阻的说法中，正确的是（D）A．导体中有电流时有电阻，无电流时没有电阻B．通过导体的电流越小，它的电阻就越大C．导体两端的电压越大，电阻就越小D．电阻是导体对电流的阻碍作用，导体电阻的大小由自身的条件决定，与导体两端的电压和通过的电流大小无关2.要使一根镍铬合金线接入电路的电阻变大，可采用的方法是（　C　）A．增大导线两端的电压B．减小导线中的电流C．将导线拉长后接入电路D．将导线对折后接入电路类型二、滑动变阻器3.滑动变阻器的滑片P滑动时，接入电路的电阻发生变化的原因是（　C　）A．加在电阻丝两端的电压发生变化B．电阻丝横截面积发生变化C．连入电路的电阻丝长度发生变化D．通过变阻器的电流强度发生变化举一反三： 【变式】滑动变阻器的电阻能改变，是由于改变了（　A　）A．电阻线的长度B．电阻线的横截面积\nC．电阻线的材料D．电阻线的密度4.在如图所示的电路中，用滑动变阻器调节灯的亮度，若要求滑片P向右端滑动时灯逐渐变亮，则下列接法正确的是（　D　）A．M接A，N接BB．M接C，N接DC．M接C，N接BD．M接A，N接D举一反三： 【变式】如图所示为滑动变阻器的结构示意图。(1)把C、B接入电路，滑片P向右移动时，连入电路电阻丝的长度___变短___，接入电路的电阻___变小___；(2)把D、A接入电路，滑片P向右移动时，连入电路电阻丝的长度___变长__，接入电路的电阻将__变大__；(3)把A、B接入电路时，滑片P向右移动时接入电路的电阻_不变___。5.请回答下列有关滑动变阻器的问题： （1）写出图甲中各字母所代表的部件名称： （a）A、B、C、D是接线柱；（b）E是线圈，其表面涂有绝缘层；（c）F是金属杆，它的电阻可忽略不计；（d）G是滑动头；（e）P是滑片，它与E接触的地方是相连的；（f）H是瓷筒，它是绝缘体（填“导体”或“绝缘体”）。\n（2）滑动变阻器的工作原理是：通过改变滑动变阻器接入电路的电阻线的长度，来改变电阻的大小。（3）图乙是滑动变阻器的结构示意图 （a）当A、C两个接线柱接入电路时，则线圈中接入电路的电阻线是AP部分；如果滑动片P向右移动，则接入电路的电阻线变长，接入电路的电阻变大；（b）如果将c、D两个接线柱接人电路时，相当于一段没有电阻的导线连入电路，将不能（填“能”或“不能”）改变电路的电阻；（c）当A、B两个接线柱接人电路时，不管如何移动滑动片P，电阻线AB始终全部（填“全部”或“部分”）接入电路，相当于接入一个定值电阻，也起不到改变电阻的作用；（d）要把滑动变阻器正确接入电路，且能起到改变电阻的作用，通常有四种接线方法，分别是将A和C、A和D、B和C、B和D接线柱接入电路中。（4）滑动变阻器的符号是 （5）某滑动变阻器的铭牌上标有“电阻200Ω”电流“1A”的字样，其中“电阻200Ω”表示这个变阻器接入电路的最大电阻值是200Ω，电阻的变化范围是0～200Ω“电流“1A”表示这个变阻器允许通过的最大电流是1A。举一反三：【变式】滑动变阻器是靠改变连入电路中的电阻线的长度来改变电阻的，从而改变电路中的电流。旋转收音机的音量旋钮时，实质是调节内部的滑动变阻器。类型三、实验探究6.用实验探究决定电阻大小的因素，供选择的导体规格如下表：材料编号长度（米）横截面积（毫米2）\n镍铬合金①10.5②11③1.50.5④1.51锰铜⑤10.5⑥11⑦1.50.5⑧1.51（1）我们用到的实验方法是：控制变量法；转换法。（2）研究电阻与材料的关系时，应选①和⑤。 （3）研究电阻与长度的关系时，应控制材料、横截面积不变，应选⑤和⑦。（4）选⑤和⑥可研究电阻与横截面积的关系。（5）对导体的选择合理的一组是（D） A、②③⑤⑥B、②③⑥⑦C、⑤⑥⑦⑧D、①⑤⑥⑦举一反三：【变式】通过实验，王晓同学探究出了导体的电阻与导体的长度、横截面积有关。此外，他注意到实验用的导线一般是铜导线，而滑动变阻器中的电阻丝一般用镍铬合金丝(或其他合金丝)，由此，他猜想导体的电阻可能与导体的材料有关。于是王晓同学找来三种不同的材料制成的各种规格的金属丝，在相同温度下，经过测量，得到下表所示的实验数据：(1)分析比较实验序号_1、3、5__的实验数据，可以初步验证王晓的猜想是正确的。\n(2)分析比较实验序号5、6、7、8、9的实验数据，可得出的初步结论是_导体材料、长度相同时，电阻与横截面积成反比_。(3)本实验所用的科学研究方法是_控制变量法_。(4)物理老师告诉王晓，不同材料的导电性能不同，在物理学中用电阻率来表示材料的导电性能。某种材料的电阻率在数值上等于用该种材料成的长为1m，横截面积为1m2的导体的电阻。王晓根据表中的实验数据及前次实验探究出的电阻与长度、横截面积的关系，归纳出R与L、S及的关系式，利用该公式计算出材料A、B、C的电阻率分别为__2×·m、5×·m、2×·m______；进一步分析可得出电阻与材料的关系为_在长度、横截面积及温度一定时，制作导体的材料的电阻率越大，导体的电阻越大_。(5)请你运用有关知识，通过分析比较，帮助王晓同学补上遗漏的两个实验数据。【过手练习】一、选择1.下列关于电阻的说法中正确的是（　C　）A．绝缘体有电阻，导体没有电阻B．导电性能好的导体电阻小C．电阻的大小由导体本身的性质决定D．导体的电阻越大，对电流的阻碍作用越小2.如图滑动变阻器，要在滑片右移时接入电路中的电阻变小，应连接哪两个接线柱（　C　）A．B，DB．A，BC．A，CD．B，C\n3.如图所示电路中，当滑动变阻器滑片P向右移动时灯的亮度不变的是图（　D　）4.为架设一条输电线路，有粗细相同的铁线和铝线可供选择，下面叙述最合理的是（B　）A．因铁线坚硬，应选铁线B．因铝线电阻小，应选铝线C．因铁较便宜，应选铁线D．因铝线易于架设，应选铝线5.关于电阻的大小，下列说法正确的是（　D　）A．电阻的大小只跟导体的长度有关B．电阻的大小只跟导体的温度有关C．常温下，长度越长的导体，电阻越大D．常温下，材料和长度相同的导体，横截面积越小，电阻越大6.用实验研究导体的材料、长度、横截面积对电阻的影响时，供选择的导体规格如下表：材料编号长度/m横截面积/mm2镍铬合金①10.5②11\n③1.50.5④1.51锰铜⑤10.5⑥11⑦1.50.5⑧1.51你认为下面对导体选择最合理的一组是（C）A．③④⑤⑥B．②③⑥⑦C．①⑤⑥⑦D．⑤⑥⑦⑧7.滑动变阻器是通过改变导体的长度来改变电阻，从而改变电路中的电流；某滑动变阻器上标有“100Ω1A”的字样，其中100Ω表示其最大阻值为100Ω，1A表示允许通过它的最大电流是1A。8.就导电性能来说，金属的导电性能一般比非金属强（选填“强”或“弱”）；有些物质如硅、锗等，其导电性能介于导体和绝缘体之间，称作半导体，某些物质在温度极低时，电阻会变成零，这就是超导现象。9.如图为滑动变阻器的实物图，请指出甲、乙、丙各代表的部件名称：甲金属杆，乙电阻线，丙滑片；变阻器在电路中的符号是；这个滑动变阻器的铭牌上标有“10Ω0.5A”字样，其中“0.5A”表示允许通过的最大电流是0.5A。\n10.某小组同学做了如图所示的实验，当闭合开关后，灯能正常发光；把点燃的酒精灯放在电阻R的下面一段时间后，因为金属导体的电阻_随温度的升高而增大__的原因，灯的亮度会逐渐发生变化，灯会变得___变暗__。11.一切导体都有阻碍电流的性质，导体的这种性质叫电阻，用符号R来表示。电阻的单位是欧姆（Ω），请你换算单位：47kΩ=4.7×l04Ω=4.7×10-2MΩ。【拓展训练】三、综合应用12.小明在学校兴趣小组学习时，老师给了他如图所示的元件，要求设计一个铃声可以变化的电铃。（1）将滑动变阻器接入电路使用时，应将滑片置于阻值最大处；（2）画出电路图并连接实物；（3）欲使铃声越来越大，应怎样做？将滑片逐渐左移\n13.如图所示，图中AB和CD是粗细相同的两根镍铬合金线。用图示的装置可以研究导体电阻的大小跟长度的关系。14.为了扩大电阻的变化范围，同时满足细调的要求，实验室往往把一个阻值较大的变阻器与一个阻值较小的变阻器串联起来使用。将图所示的两个变阻器串联后接入电路时，滑片P2应放在E端，滑片P1应放在__B_端（填“A”或“B”）。为了比较快捷地改变电路中的电流，应首先调节__左___（填“左”或“右”）的滑动变阻器。【出门检测】15.小明同学把如图所示实验室里用的旋盘式电阻箱接入电路，则此变阻箱接入电路的电阻为8.029kΩ。该电阻箱最大能调节的阻值为9999Ω。【课后作业】16.将下图中的实物连接起来，并画出相应的电路图。要求：（1）滑片向右移时，使滑动变\n阻器连入电路的那部分电阻变大；（2）滑动变阻器能控制灯的亮度；（3）从电压表和电流表看出灯L1的电流和电压的变化情况。17.在探究决定电阻大小的因素时，研究小组中甲、乙、丙三位同学作出如下猜想：甲：导体的电阻与导体的长度有关。乙：导体的电阻与导体的材料有关。丙：导体的电阻与导体的横截面积有关。实验室备有几种电阻丝，参数如下表。编号材料长度/m横截面积/mm2a镍铬合金丝1.00.2\nb镍铬合金丝1.00.1c镍铬合金丝0.50.1d锰铜合金丝0.50.1如图所示，是为完成探究连接的实验电路。（1）实验中应通过比较电流的大小，来比较电阻丝电阻的大小，达到验证猜想的目的。（2）若要验证乙同学的猜想，则应该选用c、d两根电阻丝（填编号）进行对比实验。（3）选用b、c两根电阻丝进行对比实验，是为了验证甲同学的猜想。