八年级物理 电阻教案.doc

三、电阻
[知识图览]●梳理结构关系：
电阻（R）
电阻
导体 绝缘体
半导体 超导体
决定电阻大小的因素导体 绝缘体
三、电阻
导体的材料
导体长度

导体的横截面积

主单位：欧姆（欧），符号：Ω
半导体 超导体

导体 绝缘体

半导体和超导体应用

导体绝缘体区别联系

导体的温度等

1课时
主要内容：电阻、决定电阻大小的因素、导体和绝缘体
[学法指导]●精讲知识要点
◆教材要点：
一、电阻R：
1、意义：用来表示导体对电流的阻碍作用的大小，导体的电阻越大，表示导体对电流的阻碍作用越大。
2、电阻是导体本身的一种性质，不同的导体电阻一般不同。
3、单位：主单位，欧姆，简称欧，符号Ω，比较大的单位有千欧（kΩ）和兆欧（MΩ），1kΩ=103Ω；1 MΩ=106Ω
二、决定导体电阻大小的因素：
导体的电阻不是固定不变的，它与很多因素有关：
1、导体的材料：在相同条件下，金属的导电性能最强，其它导体的导电性能要弱些。
2、长度：同种材料、横截面积相同的导体长度越长电阻越大。
3、横截面积大小：相同条件时，横截面积越大电阻越小。
4、温度：导体的电阻也会随温度而发生改变，有的电阻随温度的升高而变大如金属导体，有的随温度的升高而降低。
除了这些因素以外还有其它因素，不过影响不是很大，我们研究的电路往往可以忽略。
5、控制变量法：在研究导体的电阻相关因素时，要采用控制变量法。
三、导体、绝缘体：
1、导体对电流的阻碍作用较小。常见导体如：金属、人体、大地等。
2、绝缘体对电流的阻碍作用大。常见导体如：橡胶、塑料、陶瓷、玻璃等。
3、导体在条件发生变化时可能变为导体
四、半导体、超导体：
1、半导体的导电性能介于导体和绝缘体之间
2、常见的半导体材料：硅和锗
3、超导体：导体在一定条件下（低温）电阻会突然消失，这种现象叫超导现象，有这种性质的导体叫超导体。
◆名师讲析：
一、对电阻及其有关因素的理解：
1、电阻是导体对电流的阻碍作用，一切导体都有电阻。不论导体是否接入电路其电阻都是存在的。
2、电阻是导体的一种属性，同一电阻其阻值大小一般不变；不同导体的电阻一般不同。
3、影响电阻的因素很多，一般情况下主要考虑导体的材料、导体的长度、导体的横截面积大小以及温度的高低的影响。
在各种材料中，金属导体对电流的阻碍作用不，其他材料的阻碍作用强。常见金属导体导电性能由强到为：银、铜、铝、铁。这也是为什么输电线要用铝不用铁的重要原因这一，而一些精密的电路中还要用银作导线。知道相同条件（长度、横截面积相同）的铜线和镍铬合金线相比较，铜导线的电阻小。
在比较导体电阻大小时，要注意相同条件（控制变量的思想）才能作出科学、正确的判断。
温度对电阻的影响不是很大，所以在温度变化不大时往往忽略其对电阻的影响。
4、在实验探究电阻大小时，一定注意控制变量，将要探究的量作为变量，其他的各量应控制使其不变，这样才能探究出与电阻的关系。
在分析得出结论时，要指明相同的条件。
二、导体、绝缘体、半导体的理解：
1、导体的导电能力强，常见的导体有各种金属、人体、大地、酸碱盐的水溶液等。导体容易导体是因为其内部有大量的自由电荷。
2、绝缘体对电流的阻碍作用大。常见的绝缘体有橡胶、塑料、玻璃、陶瓷、油等。绝缘体不是不能导电，是不容易导电，即导电能力弱。它不容易导电是因为其内部只有少量的自由电荷。
3、导体和绝缘体都是良好的电工材料，在不同的地方选用不同的材料。
4、导体和绝缘体之间没有绝对的界限。特别要注意绝缘体变为导体对人身造成的危害。绝缘体在潮湿时会导体，玻璃在加热到炽热状态时会变成导体。
5、半导体的导电能力界于导体和绝缘体之间，它是电子电路必不可缺少的材料，更是现代科技中重要材料，可以说没有半导体材料就不会有我们现在的生活。其中硅和锗是特别重要的半导体材料。
三、超导体：
超导材料由于在特定的条件下其电阻为零，这使得其有很大的利用前景。目前世界上很多国家都在研究高温超导材料，尤其是想找到常温下的超导材料。如果这种材料被找到，我们的生活将会得到极大的改变，它的使用也将在节能方面作出重大的贡献。我国在这方面走在世界的前例。
◆典型题例：
例1：小红在老师上课之前想了这样的问题请你帮助她解决：将一根12Ω的电阻线接入电路中，测得两端的电压是6V，电压降为3V时电阻是多少？通过的电流由1A变为0.25A时，电阻是多少？把电阻线剪去一半后，电阻又是多少？
思路与方法点拨：对于同一导体来说，电阻是本身的一种性质。电阻大小与电压和电流的大小无关，是由导体的材料、长度、横截面积和温度决定的。当电压和电流变化时它的电阻不变都是12Ω，剪去一半后，长度减半电阻也减半故为6Ω。
解：12Ω；12Ω；6Ω
规律小结：电阻的大小由导体的材料、长度、横截面积大小决定。（在电压变化不变时）与导体两端的电压、通过的电流无关。导体的电阻与导体的长度成正比，与横截面积成反比。
变式训练：
小红在一次实验课上测得电阻两端的电压是6V，通过的电流是0.3A，老师告诉她这个电阻的阻值是20Ω。接着老师问她如果加在电阻两端的电压是12V时，电流会改变吗？导体的电阻还是20Ω吗？如果电阻没有接入电路时它的电阻还存在吗？请你帮小红回答。
答案：电流会变大；仍是20Ω；仍存在且还是20Ω
例2：下表为“探究影响电阻大小因素”实验的数据。根据表中的信息完成下面的问题。
（1）为了探究电阻与导体材料的关系应选组数据与 组数据进行分析。
（2）选择第1组数据与第2组数据可研究电阻与 的关系。
（3）要研究电阻与长度的关系应选择 进行分析。

实验次数
导体材料
长度/m
横截面积/mm2
电流/A
1
A
2
0.5
2.4
2
A
2
1
1.2
3
A
1
0.5
1.2
4
B
2
0.5
1.6
思路与方法点拨：本例是典型的控制变量法探究究问题。对于控制变量法关键是弄清探究过程中哪些量应控制不变，又让个量改变。应用中控制暂不探究的量不改变，而改变要探究的量。
（1）中探究电阻与材料关系时，应选长度和横截面积相同而材料不同的两组数据来研究，所以选第1和第4组。（2）中所选数据对应的材料和长度相同，不同的是横截面积。所以研究的是导体的电阻与导体的横截面积的关系。（3）研究与长度的关系时，应控制材料和横截面积不变，而改变导体的长度。故选第1组和第3组数据。
解：（1）1和4；（2）导体的横截面积；（3）1和3
规律小结：
（1）控制变量法是物理研究的重要方法。它在我们生活中也很常见。研究一个量与多个量有关系时通常用控制变量法来进行。
（2）运用时将要研究的因素中的一个作为变量，其他因素保持不变研究其与物理量的关系。然后逐次改变，进行研究。
变式练习：
将一根铜导线对折并联使用时，电阻将 ；如果将一根较粗的铝导线拉细拉长时，它的电阻将 。（选填“变大”“变小”或“不变”）
答案：变小；变大
[达标测试] ●巩固知识技能
课时达标自测题
（45分钟，满分100分）
一、填空题（每空2分，共42分）
1、AB两段导体，在相同的电压下，通过导线A的电流大，通过导线B的电流小，则 导线对电流的阻碍作用大， 导线的电阻大。导体的电阻是导体本身的一种性质，它的大小决定于导体的 、 和 等。
答案：B；B；材料；长度；横截面积大小
2、同样粗细，长短不同的两根铜导线。它们的电阻是不同的， 根的电阻大。并联接入电路中，它们两端的电压 ；如果将电压由4V升到6V，各自的电阻将 。
答案：细的；相等；不变
3、实验表明，一切导体都有 ，电阻是导体本身的一种 。但科学家还发现，某些导体在温度降到一定程度时，电阻突然 ，有这种性质的导体叫 。
答案：电阻；属性；消失；超导体
4、识图填空。由下图6-3-1你能获得很多信息，请写出其中的两条。
（1） （2）
陶瓷 橡胶 玻璃 干布 干纸 汽油 硅 锗 湿木 地表 盐水 碳笔 铁 铝 铜 银
导电能力
绝缘能力
图6-3-1

答案：各种材料的导电性能不同；金属的导电性能最强（符合的都可）
5、高压输电线比低压输电线粗是因为 。用超导材料来输电是利用了超导体的 性质。这样可以 损耗。
答案：粗的输电线比细的横截面积大，电阻小；超导性；减少线路
6、白炽灯用一段时间后，灯丝被烧断了，可以搭接上再使用。但是发现灯变得更亮了。这是因为接上后，灯丝的长度 ，电阻 ，电灯的功率变大了。
答案：变短；变小
7、有一种称为石墨炸弹的武器在战争时用来破坏敌方的供电设施，这种炸弹不会造成人员伤亡，而是在空中散布大量极细的石墨丝，这些石墨丝是____________（选填“导体”或“绝缘体”）；飘落到供电设备上会造成_________。（选填“断路”或“短路”）从而使供电系统瘫痪。
答案：导体；短路
二、选择题（每题6分，共42分）
8、下列物体中属于绝缘体的是（ ）
A．水银 B．铜导线 C．铅笔芯 D．瓷棒
答案：D
9、关于导体电阻的说法正确的是（ ）
A 导体中有电流时有电阻，没有电流时没有电阻
B 导体两端有电压时有电阻，没有电压时没有电阻
C 导体的电阻与导体两端的电压和通过的电流大小无关
D 所有导体的电阻都是随温度的升高而增大的
答案：C
10、下面有关导体电阻的说法中正确的是（ ）
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
D.要改变导体的电阻，可以改变通过的电流
答案：C
11、关于半导体和超导体，以下说法中正确的是（ ）
A.石墨是半导体 B.没有半导体就没有我们今天的现代化生活
C.水银在高温时是超导体 D.半导体和超导体还没有应用于生活
答案：B
12、关于导体和绝缘体的下列说法中，正确的是（ ）
A．导体能够导电是因为导体内有大量的电荷存在
B．绝缘体不容易导电，是因为绝缘体内没有电荷存在
C．一般条件下，金属、人体、大地、陶瓷是导体
D．有些绝缘体在一定的条件下可能变为导体
答案：D
13、一根镍铬合金线的电阻为R，要使这根连入电路的导线电阻变小，可采用的方法是：（　）
A．减小导线两端的电压 B．增大导线中的电流
C．将导线拉长后连入路 D．将导线对折后连入路
答案：C
14、把甲、乙两段电阻线接在相同的电压下，甲导线中的电流小于乙导线中的电流，不计温度的影响，说法正确的是：（ ）
A．当它们材料、粗细都相同时，甲导线短乙导线长
B．当它们材料、长度都相同时，甲线粗乙线细
C．当它们长度、粗细都相同时，两线的材料可能相同
D．甲、乙两电阻线的材料、长短、粗细不可能完全相同
答案：D
三、综合应用题（19分）
图6-3-2
15、如图6-3-2所示，AC、EG分别为长度和粗细都相同的锰铜丝和镍铬合金丝，B、F分别为这两段电阻丝的中点，张明同学用该装置做“探究决定电阻大小的因素”实验，记录数据见下表：
步骤
M接
N接
电流/A
1
A
C
0.5
2
A
B
1.0
3
A和C
B
2.0
4
E
G
0.2
5
E
F
0.4
6
E和C
F
0.8

`
(1)比较步骤　　　　，得出结论：导体电阻大小与材料有关。
(2)比较步骤1和2(或4与5)，得出结论：　　　　　　　　　　　　　　　　　　；
(3)比较步骤2和3(或5与6)，得出结论：　　　　　　　　　　　　　　　　　　；
(4)张明同学在完成上述实验后，将M同时接到A和E，N同时接到C和G，读出电流表示数为0.7A，再与步骤1与4结果相比较，又悟出一个电流规律：　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 。
答案： (1)1与4或2与5或3与6； (2) 导体电阻大小与长度有关； (3) 导体电阻大小与长度有关 ；(4) 导体的电阻大小与导体的横截面积有关
16、在探究“导体的电阻跟哪些因素有关”的问题时，同学们有下面一些猜想：
猜想1：导体的电阻可能跟导体的横截面积有关；
猜想2：导体的电阻可能跟导体的长度有关；
猜想3：导体的电阻可能跟导体的材料有关。
以下图6-3-3是他们进行实验探究的器材，演示板上固定了四条金属电阻丝，a、b、c三条长度均是1m，d的长度0.5m；a、b的横截面积相同，材料不同；a、c的材料相同，但c的横截面积大于a；a、d的材料和横截面积都相同，
图6-3-4
图6-3-3

（1）在探究电阻跟横截面积的关系时，可依次把M、N跟______的两端连接，闭合开关，记下电流表的示数，分析比较这两根金属丝电阻的大小。
（2）依次把M、N跟a、d的两端连接，闭合开关，记下电流表示数，分析比较a、d两根金属丝电阻的大小，可探究电阻跟____________的关系，其结论是：__________。
（3）以上方法在研究物理问题时经常用到，被称为控制变量法。试根据学过的物理知识再列出两例用这种方法研究的问题：__________________。
（4）一般说来，所有物体都有电阻。探究过程中，又有同学提出猜想4：电阻还可能跟温度有关。请用一个废灯泡的灯芯图6-3-4设计一个实验来研究这个问题，要求：①说出方法。②画出电路图。
答案： (1) a、c 导体长度；（2）导体的材料和横截面积相同时长度越长电阻越大； (3) 略 (4) 提示：利用灯芯的两金属线组成电路，然后对玻璃加热 电路图略
[迁移训练]●拓展思维：
例3：（08北京密云）如图6-3-5所示是研究导体的电阻跟哪些因素有关的实验装置。木板上有两条长度与横截面积均相等的金属丝。AB是镍铬合金丝，CD是锰铜丝。这个实验装置可以探究导体的电阻与　　是否有关。如果将金属丝CD换为镍铬合金丝，其长度等于金属丝AB的二分之一，横截面积与AB相等，那么这个实验装置可探究导体电阻与　　　是否有关。
思路与方法点拨：研究与电阻有关的因素时，由于是一个量与多个因素有关，要用控制变量法进行。根据题目条件材料是不同的而长度和横截面积是相同的，故研究的应是电阻与材料的关系。而将CD换为镍铬合金丝且长度为AB的二分之一时，AB和CD就成了材料、横截面积相同，而长度不同，则研究的是电阻与导体的长度的关系。
解：材料；长度
易点提示：
研究一个量与多个因素的关系时，要采用控制变量法。逐个研究与这些因素的关系，然后得到与这些因素的关系来，这是科学探究的一个重要方法。
变式训练：
图6-3-6
1、（08成都）为了探究“在忽略温度影响的情况下，同一种材料的导体电阻大小与导体长度、横截面积的关系”，小李和小赵同学共同设计了图6-3-6所示的电路，其中M、N间可接入待研究的电阻丝。实验室提供的电阻丝的电阻均不超过10Ω，其规格见表格一．提供的其他器材见表格二。
序号
材料
长度
横截面积
1
锰铜合金丝
L
2S
2
镍铬合金丝
L
S
3
镍铬合金丝
L
2S
4
镍铬合金丝
L
3S
5
镍铬合金丝
2L
S
6
镍铬合金丝
3L
S
表格二
器材
规格
电源
电压恒为3V
电流表A
量程0～0．6A
电压表V
量程0~3V
滑动变阻器R1
最大阻值为10Ω
滑动变阻器R2
最大阻值为500Ω
开关一个、导线若干

表格一

（1）小李和小赵首先要进行“导体电阻大小与导体长度的关系”的探究，探究中他们应该选用的是序号为_______的三根电阻丝。
在正确选择电阻丝后，他们又选择了两个变阻器中的一个，接着连接好电路，闭合开关进行实验。实验中他们发现变阻器的滑片从右端a向左端b滑动直到接近b的过程中，电流表和电压表虽有示数，但示数很小且几乎无变化。针对上述现象，小李和小赵交流了各自的看法，并提出了改进意。
你的看法和改进意见是：_______
在听取意见并改进后，他们通过实验得出了正确结论。
（2）小李和小赵接着进行了“导体电阻大小与导体横截面积的关系”的探究，在探究中他们选用的是序号2、3和序号_______的三根电阻丝。
在实验中，他们正确操作，并对测量的数据进行了适当的处理，分别作出了图
答案：（1）2、5和6；滑动变阻器选大了R2，应选阻值更小的R1，改为“一上一下”；（2）4
[迁移训练] ●题选：
1、（08巴中）我们在考试时许多学科要用到2B铅笔填涂机读卡，电脑可以直接读取机读卡上的答案，是因为2B铅笔中的石墨是 (选填“导体”或“绝缘体”)，若使用了不合格的2B铅笔，由于铅笔芯的导电性变 (选填“强”或“弱”)，这样可能使电脑无法识别。
答案：导体；弱
2、导体能够让电流通过，有很好的导电性能，但同时它对电流也有一定的 作用。我们把导体 称为电阻。
答案：阻碍；对电流阻碍作用的大小
3、粗细相同的甲、乙两段康铜线，甲的长度是乙的2倍，将两者串联后接在电流是，则通过甲的电流 （选填“大于”“小于”或“等于”）通过乙的电流，甲的电阻是乙的电阻的 倍。
答案：等于；2
4、实验表明，大多数导体的电阻，随温度的升高而 。说明导体的电阻跟 有关。一般情况温度变化不大时，可以认为电阻 。
答案：增大；不变
5、在研究决定电阻大小的因素时，如要研究电阻与材料是否有关，实验时必须选取
和 相同， 不同的电阻线来做实验。
答案：长度；横截面积；材料
6、（08长沙）超导材料的应用具有十分诱人的前景。假如科学家已研制出室温下的超导材料．你认为它可作下列哪种用途（ ）
A、自炽灯泡的灯丝 B、电炉中的电阻丝
C、保险丝 D、远距离输电线
答案：D
7、(08福州)为了节能，许多奥运场馆采用LED发光二极管照明．二极管的主要材料是（ ）
A.纳米材料 B.超导体 C.导体 D.半导体
答案：D
8、电学课中，老师曾讲过“水果电池”，激发了某同学对苹果导电性能的探究：
（1）你认为苹果的导电性能可能与苹果的哪些因素有关?
你的猜想是：
（2）下表是该同学用伏安法，在一定电压下研究苹果的形状、甜度和通过的电流的实验数据：

苹果1(一般甜)
苹果2(较甜)
苹果3(很甜)
完整
100μA
200μA
300μA
削了皮
100μA
200μA
300μA
切掉一部分
100μA
200μA
300μA
根据上述表格信息，把能得出的探究结论写出两条填在横线上．
结论一： ；
结论二：
答案：（1）略；（2）苹果的导电性能与甜度有关，越甜导电能力越强；苹果导电性能与苹果大小无关；（等合理的即可）
9、铅笔芯的主要成分是石墨。软硬程度不同的铅笔其用途是不同的，例如作画用6B软铅笔，写字用软硬适中的HB铅笔，制图用6H硬铅笔。铅笔芯是导体，那么铅笔芯的电阻大小与其软硬度有什么关系呢?请你设计一个实验方案对这个问题进行探究。
(1)写出主要实验步骤及所要测量的物理量(用字母表示)；

(2)分析测得的物理量，说明铅笔芯电阻大小与铅笔芯软硬度的对应关系。

答案：(1)a．用导线将电源、开关和电流表，依次与长度和横截面积都相同的软铅笔芯、软硬适中的铅笔芯和硬铅笔芯连成串联电路。b．闭合开关，分别读出电流表的示数I1、I2，I3。(2)若I1=I2=I3，则铅笔芯的电阻大小与软硬度无关，若I1>I2>I3，则长度、横截面积都相同时，铅笔芯的硬度越大，电阻越大；若I1<I2<I3，则长度、横截面积都相同时，铅笔芯的硬度越大，电阻越小
10、2008年我国南方部分省市遭遇了50年来最严重的雪凝灾害，灾害导致一些地区大面积停电。输电导线被重重的冰凌拉断和拉长，凝冻结束后电力部门对这些被拉长而不能回复原来长度的导线全部拆换。请根据所学物理知识解释为什么要拆换这些导线？
答案：电线被拉长后长度增加，横截面积减小，电阻增大，导致输电过程中电能消耗增大
11、综合考虑下表中各方面的因素，通过分析回答以下问题：
金属
全球年产量（104t）
密度（103 kg/m3）
熔点（℃）
导热性能（1表示最强9表示最弱）
导电性能（1表示最强9表示最弱）
市场价格大约（元/吨）
铝
15000
2.7
660
4
4
16000
铜
8000
8.9
1083
2
2
17700
金
2
19.3
1063
3
3
88000000
钢铁
301430
7.9
1540
8
7
2200
铅
300
11.3
327
9
9
4900
镍
800
8.9
1453
7
6
103000
银
8
10.5
961
1
1
1365000
（1）哪两种金属的导电性能好？在你认为导电性能好的金属中，哪种更适宜做导线？为什么？

（2）通过综合分析上表的各项指标，请写出你所发现的一条规律.
答案：(1)银和铜的导电性能好，适宜做导线的是铜和铝，因银的价格太高了不经济而铜和铝的导电性能虽然差点但费用相对便宜了很多 (2) 如：导电性能强的导热性能也强；产量少的价格高。等等
12、为什么白炽灯总是在开灯的时候烧断灯丝而不是在正常使用过程中烧断？
答案：开灯的瞬间灯丝温度低电阻小，流过灯丝的电流大，产生的热量多更易将灯丝烧断
[中考链接] ●把握命题方向
1、(2007北京) 在国际单位制中，电阻的单位是（ ）
A. 伏特 B. 欧姆 C. 库仑 D. 瓦特
答案：B
2、（2006年济宁市课改区）现有六种物品：铜条、玻璃丝、铅笔芯、水银、塑料棒、陶瓷片.小明将它们分成两类，如下表所示.小明是按物质的哪种物理属性对它们进行分类的 ( )
第一类
第二类
铜条 铅笔芯 水银
玻璃丝 塑料棒 陶瓷片
A．密度 B．磁性 C．硬度 D． 导电性
答案：D
3、（2007广州）下列关于半导体的说法，正确的是 ( )
A.　常温下半导体的电阻为零　　B.半导体广泛应用于各种电子设备
C.　半导体就是超导体　　　　　D.任何情况下半导体都是不导电的
答案：B
4、（2007安徽）如图6-3-7示，先用导线把电源、灯泡连接起来，再依次把铅笔芯、塑料线、玻璃棒、瓷棒等接到M、N之间，其中能使灯泡发光的是( )
图6-3-7
A．铅笔芯
B．塑料线
C．玻璃棒
D．瓷棒
答案：A
5、（08大连）关于电流、电压和电阻，下列说法正确的是( )
A．只要将导体连人电路，电路中就有电流
B. 导体中通过的电流越大，它的电阻越小
C．有电流通过的小灯泡，其两端不一定有电压
D．导体两端电压越大，通过该导体的电流就越大
答案：D