資源簡介

第四章 電路探秘
第4課時 影響導體電阻大小的因素
黃秀月
本課提要
上節課我們探究了導體對電流的阻礙作用——電阻“R”。按導電能力不同，把物質分為導體，絕緣體、半導體。說明導體的電阻與導體的材料（物質的種類）有關。今天我們接著探究導體的電阻除了與導體的材料有關，還與長度、橫截面積、溫度等因素有關；他們又如何影響導體的電阻的。大家要積極動腦、動手，設計實驗，初步嘗試用控制變量法研究物理規律的思路，最后能運用電阻知識解釋一些實際問題。
一、課前小測 溫故而知新
1、一般導體都有阻礙電流的性質，叫導體的 ，在國際上通用字母 表示。電阻的主要單位是 ，單位符號是 。
2、將意思相關的連上線：
對電流阻礙作用小
對電流阻礙作用大
電阻大
導體 電阻小 絕緣體
容易導電
有自由移動的電荷
內部有原子，也有電子
電荷幾乎不能自由移動
3、如圖所示：當A、B處連：
一根玻璃棒，燈______。說明玻璃是_____。
一根粗鉛筆芯時，燈_______。說明是鉛筆芯_____。
一根細鉛筆芯時，燈變_______（亮或暗）。說明通過燈的電流
變______；細鉛筆芯比粗鉛筆芯的電阻_____，對電流的阻礙作
用________。
思考：
4、象第三題中我們要比較粗、細鉛筆芯的電阻大小時為什么要選同樣長度的？
5、導體的電阻除了長度，還會與哪些因素有關？
6，怎樣設計實驗來探究導體的電阻與材料、長度、橫截面積等有關？
二、課堂評價 懂了，不等于會了
7．在探究“導體的電阻跟哪些因素有關”的問題時，某老師引導學生作了如下的猜想：
猜想1：導體的電阻可能跟導體的橫截面積有關；
猜想2：導體的電阻可能跟導體的長度有關；
猜想3：導體的電阻可能跟導體的材料有關。
右圖是他們進行實驗探究的器材，演示板上固定了四條金屬電阻絲，長度：a、b、c三條均是1m，d只0．5m；
橫截面積：a、b、 d的相同，，但c是a的二倍；
材料：a、是銅，b、c、d的相同是鎳鉻合金。
（1）在探究電阻跟材料的關系時，分別把M、N跟a和b的兩端連接，閉合開關，記下兩次電流表的示數Ia 、 Ib，分析比較這兩根金屬絲電阻的大小Ia ＞ Ib。得出結論：當導體的長度、橫截面積相同時，銅導線的電阻比鎳鉻合金線的電阻_____。
（2）同上，依次把M、N跟___和___的兩端連接，閉合開關，比較電流表示數，Ib _____ Ic，得出結論：當導體的_ 、 ___相同時，橫截面積越大，電阻越_____ 。
（3）同上，依次把M、N跟b、和d的兩端連接，閉合開關，比較記下電流表示數，Ib_____Id，，其結論是：當導體的材料、橫截面積相同時，當導體的_ __，_電阻越大。
根據以上實驗結果證明了同學們的猜想1、2、3都正確。
（3）以上方法在研究物理問題時經常用到，被稱____________法。試根據學過的物理知識再列出兩例用這種方法研究的問題：__________________
8、一般說來，所有物體都有電阻。探究過程中，又有同學提出猜想4：電阻還可能跟溫度有關。請用一個廢燈泡的燈芯設計一個實驗來研究這個問題，要求：①說出實驗的器材和主要步驟。②畫出電路圖。
此實驗現象是：常溫時______________________。高溫時，玻璃發紅，_______________________。得出結論：常溫時玻璃電阻很大，導電能力_______，玻璃是絕緣體。高溫時熔化的玻璃電阻變________，導電能力變________。也說明導體的電阻與________有關，且導體與絕緣體之間是沒有絕對________的。
綜上最后結論：導體的電阻是導體本身的一種性質，它的大小與導體的_________、_________、和________有關，還與_________有關。
9、查書上141面表，在20℃，1米長，橫截面積1平方毫米時金屬導線電阻最小的是：_______為_______Ω，常用銅導線是_______，絕緣體的電阻很大約達_______以上。
10、查一些資料，了解一些電阻值： 電流表的內阻很小為零點幾歐。
實驗室用的銅線，電阻小于百分之幾歐。
手電筒的小燈泡，燈絲的電阻為幾歐到十幾歐。
日常用的白熾燈，燈絲的電阻為幾百歐到幾千歐。
電壓表的內阻很大約為幾千歐左右
11、關于人體電阻的說法不對的是 （ ）
A、一般人體電阻1000—2000Ω B、 不同人電阻不同，同個人電阻也可不同
C、氣溫高或出汗時人體電阻大 D氣溫低、人體皮膚干燥時人體電阻大
12、有一段長為L均勻導線的電阻是4歐，把它拉長到2L后使用，這時它的電阻一定是_______（＜、=、＞） 4Ω，因為它對折后長度_____一倍，而橫截面積又_____了一半。所以阻值_____到原來的4倍。
13、家里臺燈的燈泡用40W或100W，_____盞燈的燈絲更粗，_______ 盞燈更亮，______盞燈通過的電流更大，那可肯定是____盞燈電阻更小。
家庭電路中，為安全起見，空調插頭的電線特別要_______（粗或細）些，因為大功率用電器通過的_______特別大。
14、下列說法中正確的是 （ ）
A．鐵導線的電阻一定比銅導線的電阻大
　　B．同種材料的導線，若長度相同，則細的導線電阻大
　　C．長度相同的兩根導線，細的導線電阻一定大
　　D．粗細相同的兩根導線，長的導線電阻一定大
　　
15、在做《決定電阻大小的因素》實驗時，為了研究方便，每次挑選兩根合適的電阻絲連入電路，測出通過它們的電流后進行比較，得出結論。
①研究電阻與導體的材料有關，應選電阻絲 和
②研究電阻與導體 有關，應選電阻絲C和G
③研究電阻與橫截面積的關系，應選電阻絲 和 。
材料 錳銅 鎢 鎳鉻 錳銅 鎢 錳銅 鎳鉻
電阻絲代號 A B C D E F G
長度m 1.0 0.5 1.5 1.0 1.2 1.5 0.5
橫截面機mm2 3.2 0.8 1.2 0.8 1.2 1.2 1.2
三、本課小結 一定要學會自己總結哦
導體的電阻是導體的一種性質。不同材料的導體一般電阻不同。
20℃時，同長度、同粗細情況下，電阻銀＜銅＜ 鋁＜ 鎢＜鐵。
導體的電阻與材料、長度、橫截面積、溫度等有關
導體材料、橫截面積相同，長度越長，電阻越大；
導體的材料、長度相同，橫截面積越大。電阻越小
四、家庭作業 試試你的身手呀
15、導體與絕緣體的區別是 （ ）
A、導體中有電子，絕緣體中沒有電子 B、導體中有電荷，絕緣體中沒有
C、導體中有自由移動的電荷，絕緣體中幾乎沒有可自由移動的電荷
D、導體一定是金屬，而絕緣體一定都是非金屬。
16、導體的電阻除了與導體的材料有關，還與長度、橫截面積、溫度等因素有關，如圖所示兩根一米長的金屬絲進行則量后說明：電阻是 （ ）
A、銅絲大 B、鐵絲大 C、兩根一樣大 D、無法確定，A、B、C、都有可能
17. 白熾燈是人們常用的照明用具，如圖所示根據你對白熾燈的了解，請提出兩個與物理知識有關的問題，并針對提出的問題作出簡要的回答。
例如：問題：白熾燈的燈絲用久了為什么會變細？
簡答：在高溫狀態下工作燈絲升華造成的
（1）問題：白熾燈的燈頭有玻璃也有金屬絲？ 簡答： ；
（2問題： ， 簡答： ；
（3）問題： ， 簡答： 。
五、拓展應用 走出教材，你真的有長進了
18、下面是壓敏電阻的結構圖，當開關閉合時，該電阻的上下面壓力增大，上下兩面的接觸面增大，該電阻的阻植就會_________，_因此圖中的A表讀數會變________。 因此從某中角度講，A表就可當作_______表來用。這也就相當于一個測壓計的工作原理圖。
你覺的此裝置還可用作哪些儀表呢？
六、課外點滴
光敏電阻器
我們在課堂上討論導體的電阻與材料、長度、橫截面積、溫度有關，其實導體的電阻還其他因素有關，這里介紹電阻大小與光有關的導體——光敏電阻。
光敏電阻器是利用半導體的光電效應制成的一種電阻值隨入射光的強弱而改變的電阻器；入射光強，電阻減小，入射光弱，電阻增大。光敏電阻器一般用于光的測量、光的控制和光電轉換（將光的變化轉換為電的變化）。通常，光敏電阻器都制成薄片結構，以便吸收更多的光能。當它受到光的照射時，半導體片（光敏層）內就激發出電子—空穴對，參與導電，使電路中電流增強。一般光敏電阻器結構如圖10－6甲所示。
根據光敏電阻的光譜特性，可分為三種光敏電阻器：
　　紫外光敏電阻器：對紫外線較靈敏，包括硫化鎘、硒化鎘光敏電阻器等，用于探測紫外線。
　　紅外光敏電阻器：主要有硫化鉛、碲化鉛、硒化鉛。銻化銦等光敏電阻器，廣泛用于導彈制導、天文探測、非接觸測量、人體病變探測、紅外光譜，紅外通信等國防、科學研究和工農業生產中。
可見光光敏電阻器：包括硒、硫化鎘、硒化鎘、碲化鎘、砷化鎵、硅、鍺、硫化鋅光敏電阻器等。主要用于各種光電控制系統，如光電自動開關門戶，航標燈、路燈和其他照明系統的自動亮滅，自動給水和自動停水裝置，機械上的自動保護裝置和“位置檢測器”，極薄零件的厚度檢測器，照相機自動曝光裝置，光電計數器，煙霧報警器，光電跟蹤系統等方面。
廣泛應用于：太陽能草坪燈、光控小夜燈、照相機、監控器、光控玩具、聲光控開關、攝像頭、防盜錢包、光控音樂盒、生日音樂蠟燭、音樂杯人體感應燈、人體感應開關等電子、光自動控制領域。
通過這篇短文的閱讀，你又有那些收獲？你知道導體的電阻還與哪些因素有關？

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