資源簡介

七 探究——影響導體電阻大小的因素
素養目標
1.經歷:電阻的大小與導體的長度、橫截面積等因素的關系的探究過程。
2.在探究決定電阻大小的因素的過程中,體驗用控制變量法來研究物理問題。
3.記住影響導體電阻大小的因素。
學法指導
1.預習時對本節內容相關知識有復習準備。如電流、電壓的相關知識等。
2.預習時要把實驗的原理、方法弄清楚,為實驗做好準備。在實驗時,要做好分工,為求每個小組成員都分擔一部分工作。
3.在探究實驗中要會運用控制變量法。
【預習導學】
知識點1常溫下導體的電阻
(一)問題與猜想
1. 通過課本的問題,你猜想常溫下影響導體電阻大小的因素是 。
(二)制訂計劃
2.實驗中比較電阻大小的方法是什么
在相同電壓下,通過導體的電流 ,說明導體的電阻 。
3.因為導體電阻的大小可能與幾個因素有關,當我們研究其中的一個因素對它的影響時,其他的幾個因素應該 ,這種研究問題的方法是 。
(三)實驗計劃
(1)根據實驗需要畫出 ,確定需要的 。
(2)要驗證導體的電阻跟材料的關系,應該選 、 一樣, 不一樣的導線接入電路中進行實驗。
(3)要驗證導體的電阻跟長度的關系,應該選 、 一樣, 不一樣的導線接入電路中進行實驗。
(4)要驗證導體的電阻跟粗細的關系,應該選 、 一樣, 不一樣的導線接入電路中進行實驗。
(5)通過記錄的實驗現象,得出結論。
(6)實驗電路圖如圖所示。
(7)實驗器材:電源、電流表、 。
(8)實驗注意事項:①連接電路時,開關應 ;實驗前應檢查 是否正確,再閉合 ,避免 。②電流表選擇合適的 。
(四)收集證據
請設計數據記錄表格:
　　(五)分析與結論
(1)將兩根粗細相同、長度不同的鎳鉻合金絲分別接入同一個電路中,觀察并比較電流表的示數,你有什么發現 能得出什么結論
①現象:當接入較短的鎳鉻合金絲時電流表示數較 ,說明電路中的電流較 ;當接入較長的鎳鉻合金絲時電流表示數較 ,說明電路中的電流較 ;
②結論:粗細相同的鎳鉻合金線, 的電阻較小, 的電阻較大。說明導體的電阻大小跟導體的 有關。
(2)將兩根長度相同、粗細不同的鎳鉻合金絲分別接入同一個電路中,觀察并比較電流表的示數,你有什么發現 能得出什么結論
①現象:當接入較粗的鎳鉻合金絲時電流表示數較 ,說明電路中的電流較 ;當接入較細的鎳鉻合金絲時電流表示數較 ,說明電路中的電流較 ;
②結論:長度相同的鎳鉻合金線, 的電阻較小, 的電阻較大。說明導體的電阻大小跟導體的 有關。
(3)將兩根長度、粗細相同的鎳鉻合金絲與錳銅合金絲分別接入同一電路中,觀察并比較電流表的示數,你有什么發現 能得出什么結論
①現象:當接入錳銅合金絲時,電流表示數 ,說明電路中電流 。
②結論:長度、粗細相同的鎳鉻合金絲和錳銅合金絲, 電阻較大, 電阻較小,說明導體電阻的大小跟導體的 有關。
4.結論:導體電阻與導體的 、 和 有關。
【答案】知識點一
1.導體的材料、長度和橫截面積
2.越小　越大
3.相同　控制變量法
(1)電路圖　器材
(2)長度　粗細　材料
(3)材料　粗細　長度
(4)材料　長度　粗細
(6)
(7)長為L、橫截面積為S的鎳鉻合金絲A、長度為L、橫截面積為S的鎳鉻合金絲B、長為L、橫截面積為2S的鎳鉻合金絲C、長為L、橫截面積為S的錳銅合金絲D、開關,導線若干。
(8)斷開　電路連接　開關　短路　量程
序號 導線編號 材料 長度 橫截面積 電流表 示數
1 A 鎳鉻 合金 L S
2 B 鎳鉻 合金 L S
3 C 鎳鉻 合金 L 2S
4 D 錳銅 合金 L S
(1)①大　大　小　小
②較短　較長　長度
(2)大　大　小　小
②較粗　較細　橫截面積(或粗細)
(3)①較大　較大
②鎳鉻合金絲　錳銅合金絲　材料
4.材料　長度　橫截面積
知識點2導體的電阻受溫度的影響
5.實驗表明:導體的電阻大小與它的溫度有關,金屬導體的電阻通常隨溫度的升高而 。
6.當溫度降低到某一溫度時,物質的電阻變為零,這種現象叫 。
【答案】知識點二
5.增大
6.超導現象
【合作探究】
任務驅動1探究導體電阻大小的決定因素
1.小芳同學在“探究決定導體電阻大小的因素”時,做出了如下猜想:
猜想①:在溫度不變時,導體的電阻與導體的材料有關;
猜想②:在溫度不變時,導體的電阻與導體的長度有關;
猜想③:在溫度不變時,導體的電阻與導體的橫截面積有關。
供她選擇的導體如下表所示:
序號 材料 長度/m 橫截面積/mm2
A 鎳鉻合金 0.8 0.5
B 錳銅合金 0.8 1
C 錳銅合金 0.8 0.5
D 錳銅合金 1.2 0.5
她畫出了實驗電路圖,并按要求正確地連接了電路。請完成下列填空(只填序號)。
(1)要驗證猜想①,小芳同學應選擇的兩段導體是 和 。
(2)要驗證猜想②,小芳同學應選擇的兩段導體是 和 。
(3)要驗證猜想③,小芳同學應選擇的兩段導體是 和 。
(4)在探究決定電阻大小的因素實驗中,運用的科學研究方法是 。
(5)在實驗中,除了通過電流表示數的大小來反映導體的電阻大小外,還可以把電流表換成 ,通過觀察 來反映導體電阻的大小。
【答案】任務驅動一
1.(1)A　C
(2)C　D
(3)B　C
(4)控制變量法
(5)小燈泡　小燈泡的亮度
任務驅動2探究溫度對導體電阻的影響
2.通過實驗我們知道金屬導體的電阻隨著溫度的升高而增大,非金屬導體的電阻與溫度有什么關系呢 小剛為了研究這個問題,選用不同型號的鉛筆芯進行了如下實驗:
步驟一:將H型鉛筆芯接入電路,閉合開關,測量并記錄通過它的電流;
步驟二:用酒精燈給鉛筆芯加熱,每隔20 s測量并記錄通過它的電流;
步驟三:分別將HB型、2B型鉛筆芯接入電路,重復以上實驗過程。
下表是記錄的實驗數據:
時間/s 電流/A 類型 0 20 40 60
H 0.15 0.17 0.19 0.22
HB 0.25 0.27 0.29 0.30
2B 0.32 0.34 0.36 0.38
(1)實驗中,他們是通過 的變化來判斷鉛筆芯電阻的改變的。
(2)分析表中數據可得鉛筆芯的電阻與溫度的關系是
。
【答案】任務驅動二
2.
時間/s 電流/A 類型 0 20 40 60
H 0.15 0.17 0.19 0.22
HB 0.25 0.27 0.29 0.30
2B 0.32 0.34 0.36 0.38
(1)電流表示數
(2)不同型號鉛筆芯的電阻隨溫度的升高而減小
2

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