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第十二章 歐姆定律
第二節(jié) 影響導(dǎo)體電阻大小的因素
學(xué)習(xí)目標(biāo)-新課導(dǎo)入-新知探究-課堂小結(jié)-課堂訓(xùn)練
北師版-物理-九年級(jí)上冊(cè)
學(xué)習(xí)目標(biāo)
1.知道決定導(dǎo)體電阻大小的因素是導(dǎo)體的材料、長(zhǎng)度、橫截面積和溫度。
2.了解超導(dǎo)的一些特點(diǎn)以及超導(dǎo)對(duì)人類(lèi)生活和社會(huì)發(fā)展可能帶來(lái)的影響。
3.通過(guò)探究影響導(dǎo)體電阻大小的因素，進(jìn)一步體會(huì)研究多因素問(wèn)題的探究方法。
4.在“探究影響導(dǎo)體電阻大小的因素”實(shí)驗(yàn)中，學(xué)習(xí)研究問(wèn)題的方法，培養(yǎng)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)牧?xí)慣和實(shí)事求是的態(tài)度。
【重點(diǎn)】探究影響導(dǎo)體電阻大小的因素的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與實(shí)驗(yàn)過(guò)程，以及分析過(guò)程。
【難點(diǎn)】探究影響導(dǎo)體電阻大小的因素的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)。
新課導(dǎo)入
這節(jié)課我們一起來(lái)學(xué)習(xí)影響導(dǎo)體電阻大小的因素吧。
我們已經(jīng)知道電阻可以描述導(dǎo)體對(duì)電流的阻礙作用，根據(jù)導(dǎo)體的電阻特性和使用需求，我們會(huì)選用不同種類(lèi)的導(dǎo)體制成的導(dǎo)線(xiàn)(如圖)和電器元件。那么導(dǎo)體的電阻大小究竟與哪些因素有關(guān)呢
新知探究
[學(xué)生實(shí)驗(yàn)]
知識(shí)點(diǎn)一 探究影響導(dǎo)體電阻大小的因素
常見(jiàn)的導(dǎo)線(xiàn)都是銅芯或鋁芯，卻很少用鐵芯；即使是同種材質(zhì)的銅芯導(dǎo)線(xiàn)，粗細(xì)也不盡相同。同種材質(zhì)制成的電阻絲，在不同應(yīng)用條件下卻有長(zhǎng)短、粗細(xì)的差別。這些現(xiàn)象說(shuō)明了什么？
問(wèn)題與猜想
新知探究
知識(shí)點(diǎn)一 探究影響導(dǎo)體電阻大小的因素
制訂方案
我們猜想電阻的大小可能與導(dǎo)體的材料、長(zhǎng)短和粗細(xì)有關(guān)。我們?cè)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)步驟如下：
（1）選取粗細(xì)、長(zhǎng)度相同而材料不同的電阻絲，分別接入電路中。
（3）選取材料、長(zhǎng)度相同而粗細(xì)不同的鎳鉻合金絲，分別接入電路中。
（2）選取材料、粗細(xì)相同而長(zhǎng)度不同的鎳鉻合金絲，分別接入電路中。
新知探究
按圖依次將四根合金絲連入電路中，閉
合開(kāi)關(guān)，觀察并記錄電流表的示數(shù)。
知識(shí)點(diǎn)一 探究影響導(dǎo)體電阻大小的因素
收集證據(jù)
編 號(hào) 材 料 長(zhǎng)度/m 橫截面積/mm2 電流/A
A 錳銅合金
B 鎳鉻合金
C 鎳鉻合金
D 鎳鉻合金
新知探究
實(shí)驗(yàn)結(jié)論
知識(shí)點(diǎn)一 探究影響導(dǎo)體電阻大小的因素
在一定的溫度下，導(dǎo)體電阻大小與導(dǎo)體的材料、長(zhǎng)度和橫截面積有關(guān)。在相同條件下，導(dǎo)體的長(zhǎng)度越長(zhǎng)，橫截面積越小，導(dǎo)體的電阻越大。
新知探究
導(dǎo)體的溫度改變時(shí)，它的電阻會(huì)不會(huì)發(fā)生變化？
如圖所示，閉合開(kāi)關(guān)后，用酒精燈給細(xì)鐵絲加熱。在鐵絲溫度逐漸升高并發(fā)紅的過(guò)程中，觀察電流表的示數(shù)和小燈泡亮度的變化情況。你能得出什么結(jié)論？將細(xì)鐵絲換成細(xì)鎢絲等其他材料進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，是否能觀察到相似的現(xiàn)象？從這些實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象中你能得出什么結(jié)論？
知識(shí)點(diǎn)二 探究導(dǎo)體電阻大小受溫度的影響情況
[實(shí)驗(yàn)探究]
新知探究
溫度對(duì)導(dǎo)體電阻的影響
知識(shí)點(diǎn)二 探究導(dǎo)體電阻大小受溫度的影響情況
大量實(shí)驗(yàn)表明，導(dǎo)體電阻大小與它的溫度高低有關(guān)，金屬導(dǎo)體的電阻通常隨溫度的升高而增大。
知識(shí)點(diǎn)二 探究導(dǎo)體電阻大小受溫度的影響情況
新知探究
新知探究
超導(dǎo)體與磁懸浮
知識(shí)點(diǎn)二 探究導(dǎo)體電阻大小受溫度的影響情況
新知探究
超導(dǎo)體
（1）當(dāng)溫度降低到某一溫度時(shí)，導(dǎo)體的電阻變?yōu)榱悖@種現(xiàn)象叫作超導(dǎo)現(xiàn)象，發(fā)生超導(dǎo)現(xiàn)象的導(dǎo)體叫作超導(dǎo)體。
（2）超導(dǎo)體具有零電阻特性和完全抗磁性。利用超導(dǎo)體的零電阻特性可以制成超導(dǎo)輸電線(xiàn)，超導(dǎo)電機(jī)等；利用超導(dǎo)體的完全抗磁性可以制成超導(dǎo)磁懸浮列車(chē)等。
知識(shí)點(diǎn)二 探究導(dǎo)體電阻大小受溫度的影響情況
（3）物質(zhì)只有在溫度低于其臨界轉(zhuǎn)變溫度( 物質(zhì)的電阻變?yōu)榱銜r(shí)的溫度)時(shí)，才會(huì)顯現(xiàn)出超導(dǎo)性。一般金屬或合金的臨界轉(zhuǎn)變溫度都很低，如鉛的臨界轉(zhuǎn)變溫度是7.201K，要維持這么低的溫度是很困難的，所以科學(xué)家們一直在努力尋找能夠在室溫下工作的超導(dǎo)材料。我國(guó)科學(xué)家和研究團(tuán)隊(duì)在超導(dǎo)研究領(lǐng)域做出了杰出貢獻(xiàn)。請(qǐng)同學(xué)們查閱相關(guān)資料，了解我國(guó)在超導(dǎo)材料的研究和應(yīng)用方面取得了哪些突破。
課堂小結(jié)
導(dǎo)體的溫度
影響導(dǎo)體電阻大小的因素
導(dǎo)體的材料
導(dǎo)體的長(zhǎng)度
導(dǎo)體的橫截面積
當(dāng)溫度降低到某一溫度時(shí)，導(dǎo)體的電阻變?yōu)榱悖@種現(xiàn)象叫作超導(dǎo)現(xiàn)象
發(fā)生超導(dǎo)現(xiàn)象的導(dǎo)體叫作超導(dǎo)體
課堂訓(xùn)練
1.在相同溫度下，關(guān)于導(dǎo)體的電阻，下列說(shuō)法正確的是( )
A.鋁導(dǎo)線(xiàn)比銅導(dǎo)線(xiàn)的電阻大
B.兩根銅導(dǎo)線(xiàn)，長(zhǎng)的比短的電阻大
C.長(zhǎng)度相同的兩根鐵導(dǎo)線(xiàn)，粗的比細(xì)的電阻大
D.長(zhǎng)度相同的兩根鋁導(dǎo)線(xiàn)，細(xì)的比粗的電阻大
D
2.在“探究影響導(dǎo)體電阻大小的因素”實(shí)驗(yàn)中，某探究
小組同學(xué)利用如圖12.2-4所示的電路分別對(duì)“導(dǎo)體電阻
大小跟它的材料、長(zhǎng)度、橫截面積有關(guān)”的猜想進(jìn)行實(shí)
驗(yàn)驗(yàn)證。實(shí)驗(yàn)中使用4根電阻絲，其規(guī)格、材料，以及
接入電路時(shí)電流表的示數(shù)如表12.2-1 所示。
課堂訓(xùn)練
表12.2-1 探究影響導(dǎo)體電阻大小的因素
編 號(hào) 材 料 長(zhǎng)度/m 橫截面積/mm2 電流/A
A 錳銅合金 0.5 0.8 0.40
B 鎳鉻合金 0.5 0.8 0.32
C 鎳鉻合金 0.5 0.4 0.16
D 鎳鉻合金 1.0 0.4 0.08
（1）該實(shí)驗(yàn)是通過(guò)比較 來(lái)間接比較導(dǎo)體電阻大小的，這是一種轉(zhuǎn)換測(cè)量量的研究方法。
（2）為了驗(yàn)證導(dǎo)體電阻大小與導(dǎo)體的長(zhǎng)度有關(guān)，可選用 兩根電阻絲分別接入電路進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。
（3）為了驗(yàn)證導(dǎo)體電阻大小與導(dǎo)體的材料有關(guān)，可選用 兩根電阻絲分別接入電路進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。
課堂訓(xùn)練
電流表示數(shù)
C、D
A、B
3.將廢舊的電爐絲接入如圖12.2-5所示電路，閉合
開(kāi)關(guān)后用酒精燈對(duì)其加熱，每隔10s記錄一次電流
值，實(shí)驗(yàn)測(cè)得的數(shù)據(jù)如表12.2-2所示，由此可以得
出電爐絲的電阻隨溫度的升高而 。
課堂訓(xùn)練
表12.2-2 探究電爐絲電阻與溫度的關(guān)系
加熱時(shí)間/s 0 10 20 30 40 50
電流/mA 115.3 114.8 114.4 114.2 114.1 114.0
增大
課堂訓(xùn)練
4. A、B兩根完全一樣的導(dǎo)線(xiàn)，長(zhǎng)度都是1m，把A剪去一半，剩下的一
半跟B相比，哪個(gè)電阻大？請(qǐng)說(shuō)明原因。把A剩下的一半再均勻拉長(zhǎng)到1m，跟B相比，哪個(gè)電阻大？請(qǐng)說(shuō)明原因。
答：A、B兩根完全一樣的導(dǎo)線(xiàn)，長(zhǎng)度都是1m，把A剪去一半，剩下的一半跟B相比，B的電阻大；原因是當(dāng)材料、橫截面積都相同時(shí)，導(dǎo)線(xiàn)的長(zhǎng)度越長(zhǎng)，電阻越大。把A剩下的一半再拉長(zhǎng)到1m跟B相比，A的電阻大；原因是當(dāng)材料、長(zhǎng)度相同時(shí)，橫截面積越小，電阻越大。

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