第六节 影响导体电阻大小的因素
探究影响导体电阻大小的因素实验报告
《探究影响导体电阻大小的因素》实验报告
班级组长成员日期
一、提出问题:导体电阻的大小与什么有关？
二、猜想与假设：
三、探究方法：
四、设计实验、进行试验
（一）探究导体电阻与材料的关系
需将相同相同不同的导体接入相同的同一电路中。
1.实验电路图
2、实验步骤
3、记录数据
4、分析论证
结论：
（二）探究导体电阻与长度的关系
需将相同相同不同的导体接入相同的同一电路中。
1、实验电路图
2、实验步骤：
3、记录数据
4、分析论证
结论：
（三）探究导体电阻与粗细的关系
需将相同相同不同的导体接入相同的同一电路中。
1、实验电路图
2、实验步骤：
3、记录数据
4、分析论证
结论：
四、导体的电阻是导体本身的，它的大小与导体的、、、。
探究——影响电阻大小的因素
11.11 探究——影响电阻大小的因素
教 学 （1）知道影响电阻大小的因素有材料、长度、横截面积和温度。
目标 （2）能定性知道导体电阻和其长度成正比，和其横截面积成反比。 （3）了解超导的一些知识以及超导对人类生活和发展可能带来的影响
教学
实验的设计与实验过程，以及分析过程。
重点
教学
实验步骤的设计
3. 如何设计电路？（请画出电路图）
当堂 训练
当 堂 导体材料 检测 1
长度 横截面积 电流表示数
S
（A）
结论：影响电阻大小的因素是材料、粗细和长短。具体关系是什么呢？
板书
第六节探究——影响电阻大小的因素
设计
可能与 哪些因 素有关
电路设计
实验步骤Biblioteka 分析与结论温度材料
长度
粗细
A
1.同 l 同 S 的不同材料 2. 同 S 不同 l 的同种材料 3. 同 l 不同 S 的同种材料
难点
教 具 电池盒、开关、导线、电阻丝示教板、酒精灯、小灯泡、电流表、多
准备 媒体、投影仪
教学过程
板题
探究——影响电阻大小的因素
出标 （1）知道影响电阻大小的因素有材料、长度、横截面积和温度。
（2）能定性知道导体电阻和其长度成正比，和其横截面积成反比。
（3）了解超导的一些知识以及超导对人类生活和发展可能带来的影响
与材料有关 长度越长，电阻越大
S 越大，电阻越大
教 学 在循序渐进的设问下，学生对实验表格的设计效果很好，对于控制变 反思 量之一研究方法的掌握考察较为理想
自 学 自己学习课本 72——75 页内容，独立完成下列问题，时间 8 分 指导 1、提出问题：
初中物理 影响导体电阻大小的因素
前节课我们知道电阻是用来表示导体对电流阻碍作用大小的， 并且导体 的电阻是导体本身的一种性质，那么请你猜一猜它跟哪些因素有关呢？ . 设计实验方案，并画出相关的电路图： AB 为锰铜（或炭铜）线，CD、EF，GH 都是镍铬合金线．导线 AB、CD、GH 均长 1 米，导线 EF 长 0.5 米， 导线 AB、CD、EF 的横截面积相等，导线 GH 的横截面积是上述导线横截面积的二倍。 一、导体的电阻与长度的关系 在本研究中应该控制导体的 的变化情况. 思考：选择什么材料的导体（铜线还是镍铬合金线）进行实验？为什么？ 和 不变，再研究当导体长度发生变化时，导体电阻
2 / 10
【典型例题】
例 1． 如图，把 M、N 跟废旧灯管中钨丝连接，闭合开关 S 后，用酒精灯给钨丝加热，可以观察到电流表示数 属导体温度升高，导体的电阻 .这表明：一般金
.（均选填“变大” “变小”或“不变” ）
例 2．在探究“导体的电阻跟哪些因素有关”的问题时，康远清作了如下的猜 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. 如图是他们进行实验探究的器材，演示板上固定了四条金属丝， a、b、c 三种长度均是 1m，d 的长度是 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 材料和横截面积都相同.
2
20 C 时，长 1m，横截面积 1mm 2 的各种材料的电阻：
材料 银 铜 铝 钨 电阻 0.016 0.0175 0.029 0.053 材料 铁 镍铬合金 电木 橡胶 电阻 0.10 1.0
1016 ～ 10 20
1019 ～ 10
导体电阻的大小与长度和横截面积的关系
导体电阻的大小与长度和横截面积的关系电阻的阻值与导体的长度成正比，与横截面积成反比。
决定电阻大小的因素有导体的长度、材料、横截面积以及温度。
其中
温度是外部因素，在常见导体中，温度对电阻的大小影响不太显著。
长度、材料、横截面积是导体本身的因素。
相关信息：
影响电阻大小的因素有导体的材料、长度、横截面积和温度。
当材料
和横截面积相同时，导体的长度越长，电阻越大。
当材料和长度相同时，
导体的横截面积越小，电阻越大。
当长度和横截面积相同时，不同材料的
导体电阻不同。
对大多数导体来说，温度越高，电阻越大，如金属等;对
少数导体来说，温度越高，电阻越小，如碳。
导体对电流的阻碍作用就叫该导体的电阻。
导体的电阻越大，表示导
体对电流的阻碍作用越大。
不同的导体，电阻一般不同，电阻是导体本身
的一种性质。
导体的电阻通常用字母R表示，电阻的单位是欧姆，简称欧，符号为Ω。
探究——影响电阻大小的因素教学设计
阻碍作用的大小。
不同导体，电阻一般不同，电阻是导体本身的一种性质。
提出问题：导体的电阻既然是导体本身的一种性质，你猜一猜它跟哪些因素有关？
你能不能设计一组实验来证明你的猜想是否正确？提示：电阻是否跟材料、长度、导线的粗细有关
在学生提出猜想的基础上加以归纳，前面所示装置做下面三组演示实验。
(1)研究导体的电阻跟制作它的材料是否有关。
交代新课开始的实验所用的导线是锰铜线AB和镍铬合金线CD，将电流表示数填入表1内。
表1：研究导体的电阻跟材料的关系
提问：分析实验数据，可以得到什么结论？
导体的电阻跟导体的材料有关。
(2)研究导体的电阻跟它的长度是否有关。
用镍铬合金导线CD和EF做实验，将实验测出的电流表示数填入表2内。
表2：研究导体的电阻跟长度的关系
提问：分析实验数据，可以得到什么结论？
导体的材料、横截面积，都相同时，导体越长，电阻越大。
(3)研究导体的电阻跟它的横截面积是否有关。
用镍铬合金线CD和GH做实验。
将实验测出的电流表的示数填入表3内。
表3：研究导体的电阻跟横截面积的关系
提问：分析实验数据，可以得到什么结论？
导体的材料、长度都相同时，导体的横截面积越小，电阻越大。
导体的电阻跟长度、横截面积的关系可以用人在街上行走作比喻，街道越长，街面越窄，行人受到阻碍的机会越多。
同理，导体越长、越细，自由电子。
影响导体电阻大小的因素王宝军
探究导体的电阻大小跟温度的关系
结论：电阻大小还跟温度有关。
对大多数导体来说，温度越高，电阻越大。 但也有少数导体，电阻随温度的升高而减 小．例如：玻璃
11
反馈练习
1、有两条粗细相同、材料相 同的导线，一条长２０厘米， 另一条长1.3米，哪条导线电阻 大,为什么？
12
反馈练习
2、有两条长度相等、材料相同 的导线,一条横截面积0.4厘米2另 一条2毫米2,哪条导线电阻大,（镍铬合金丝 L/2
S
大
小
实验结论：
在导体的材料、横截面积相同时，导体的长度越 长，电阻__越__大__。
6
实验方案
2.探究导体电阻的大小与横截面积的关系。
控制的不变量有_材__料__、_长__度_______ 。
表2
接入导体
长度 横截面积
l B（不锈钢丝）
S
l C（不锈钢丝） 2S
电流表示数
4
在实验中如何将导体的电阻“显示”出来？ 通过实验中观察到电灯的亮暗程度或电流表示数的大 小来比较导体电阻的大小。（转换法）
-
5
实验方案
1．探究导体电阻的大小与长度的关系。
控制的不变量有_材__料__、横_截___面__积____ 。 表1
接入导体
长度
横截 面积
电流表示数 电阻大小
l B（镍铬合金丝）
实验方案
3.探究导体电阻的大小与导体材料的关系。
控制的不变量有长__度___、_横__截__面__积___ 。
表3
接接入入导导体体 长长度度 横横截截面面积积 电灯电的流亮表度示数 电流电表阻示大数小
ll （镍A铬（合铜金丝丝））
SS
ll B（（锰不铜锈丝钢）丝）
6、探究影响电阻大小的因素教案
六、探究影响电阻大小的因素（一）、1、实验原理：在电压不变的情况下，通过电流的变化来研究导体电阻的变化。
（也可以用串联在电路中小灯泡亮度的变化来研究导体电阻的变化）2、实验方法：控制变量法。
探究电阻的大小与哪一个因素的关系时必须指明“相同条件”3、实验分析：①实验结论：相同条件下导体的电阻大小跟导体的材料有关。
②实验结论：相同条件下导体越长，电阻越大。
③实验结论：相同条件下导体的横截面积越小，电阻越大。
④实验结论：相同条件下导体的电阻跟温度有关。
对大多数导体来说，温度越高，电阻越大，少数导体，电阻随温度的升高而减小。
4、结论：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材料、长度和横截面积，还与温度有关。
例.有甲、乙、丙三根铜导线，甲、乙粗细相同，但甲较长；乙、丙长度相同，但丙较粗，则常温下电阻最大的是____，最小的是______。
例.实验证明：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___ _。
导体的电阻还跟____有关。
例1当我们在A、B之间接入不同的导体，闭合开关接通电路后，可通过______或________来判断所接入导体的电阻大小情况。
电流表示数越____或灯泡越____，表示所接入导体的电阻越小；反之，则电阻越大.例2如右图所示，A和B分别是长短、粗细都相同的锰铜线和镍铬合金线，MN间接入A并接通电路时，电流表的示数为 A；接人B并接通电路时，电流表的示数为0．26 A，这表明A的电阻较_____，同时说明导体的电阻与_______有关。
例3某工人在架设动力线路时，觉得不够安全，就把两条导线并在一起当作一条使用，这样连接后导线的电阻比原来____；在连接某一处线路时，由于导线不够长，他又把两段导线连接起来使用，这样连接后的导线比连接前每段导线的电阻都____。
(填“变大”、“变小”不变”)例4在A、B两条不同导线的两端加上相同的电压时，通过它们的电流大小关系是IA<IB，则A导体的电阻____B导体的电阻。
问题56影响导体电阻大小的因素有哪些
问题56. 影响导体电阻大小的因素有哪些？◇学生提问今年我省遭遇了50年来最严重的雪凝灾害，灾害导致一些地区大面积停电。
如图所示，是输电导线被重重的冰凌拉断和拉长的现象，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？老师,我应该从哪个角度回答这一问题呀？◇问题探究电阻（重要性：★★★）老师：学生，你想想：输电导线的功能就是传输电能，它对电流的阻碍作用大了好？还是小了好？学生：老师，这难不倒我，当然是对电流的阻碍作用小了好呀!老师：对!在物理学中，我们把导体对电流的阻碍作用的大小称为电阻。
你看看课本上是如何介绍电阻的？学生：我看看，课本上讲，电阻是导体本身的一种性质，用字母R表示；单位是欧姆，简称欧，用希腊字母Ω表示；辅助单位还有千欧（kΩ）和兆欧（MΩ）。
它们之间依次是千进制关系：1MΩ=103kΩ=106Ω。
老师：那电力部门全部拆换被拉长而不能回复原来长度的导线是什么原因？学生：哦，知道了：是这些变形的导线电阻变大了!那导体电阻的大小是不是与导体的长度有关系呀？还有其他因素影响电阻的大小吗？探究影响电阻大小的因素（重要性：★★★★）老师：你能发现新的问题，问题意识非常好！根据我提供的材料，你再猜猜，到底还有哪些因素影响电阻的大小。
（1）家庭中用来连接电路的导线一般是用铜或铝两种材料制作的，在一些精密仪器中，还选用昂贵的银来做导线。
为什么导线不用钢铁来制造？（2）家庭中使用的铝导线一般不太粗，横截面积在2～4mm2；但远距离输送高压电的铝导线我们离它们很远都能看清楚，因为它们的横截面积很大，可达400mm2左右。
这是不是在浪费金属资源？如果不是，为什么用这么粗的铝导线？学生：我想想，各种金属都是导体，只所以选铜、铝当普通导线，精密仪器用银做导线，我猜测电阻的大小与物质的种类，也就是构成导体的材料有关！远距离输送电能，导线的电阻越小越好，不用细的而用粗的，那看来电阻的大小还与导体的横截面积有关！老师：呵呵，能否设计出一个实验方案来验证你的猜想是否正确？学生：根据前面做过的实验，我觉得本实验应该用控制变量法，分别探究电阻与其中一个因素的关系。
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粗 细 短镍铬丝 材料 长镍铬丝
1.3 A 0.8 A
小 大
分析数据得出什么样的结论？
结论1：在相同的温度下，当导体的材料﹑横截面 积相同时，导体越长电阻越大
实验与分析论证
表二：导体的电阻与材料的关系
接入电路的导体 电流表示数 接入导体的电阻大小
相同
材料不同
粗细 长度
锰铜丝 镍铬丝
0.36 A 0.33 A
１、生活中常见的导线多是铜芯和铝芯，为 什么不用铁芯？ 铜和铝的导电性强于铁，导电能力的越 强对电流的阻碍作用越弱，越适宜做导线。 因此影响电阻大小的因素之一：材料
问题与猜想 影响电阻大小的因素有哪些？材料
1、为什么有些导线芯做得比较粗？ 2、不同规格的灯泡，为什么有些灯 丝做得比较长，有些比较短？
不一样，发光时电阻大一些 1.电阻与导体两端所加的电压及通过的 电流是否有关？
无关
2.电阻与导体是否接入电路有关吗？
无关
结论：
导体的电阻是导体本身的一种 性质，它的大小取决于导体的材
料、长度﹑横截面积与温度。
导体的电阻与有无电压电流无关， 与电压电流的大小无关
超导体：
• 荷兰科学家昂尼斯在1911年发现，在4.2k(268.150C)附近，水银的电阻突然变为0， 当温度降低到某一温度时，物质的电阻变 为0，这种现象叫做超导现象。 • 能够发生超导现象的物质叫做超导体。 • 超导体应用于超导磁悬浮现象，适宜做导 线。
9.如图所示AB和BC是由同种材料制成的长度相同 横截 面积不同的两端导体，则RAB RBC;将它们串联后接 入电路中，通过它们的电流分别为IAB和IBC,则IAB IBC
A
B
C
例1：在R上滴一滴酒精，灯泡的亮 度如何变化
S
例2
L2
L1
R
L
R
小
大
分析数据得出什么样的结论？
结论2：导体的电阻和导体的材料有关
实验与分析论证
表三：导体的电阻与粗细的关系
接入电路的导体 电流表示数 接入导体的电阻大小
相同
粗细不同
材 料 细镍铬丝 长 度 （1 s） 粗镍铬丝 （2 s）
1.3 A 1.5 A
大
小
分析数据得出什么样的结论？.
结论3：在相同的温度下，当导体的材料﹑ 长度相同时，横截面积越大，电阻越小
实验与分析论证
表四：导体的电阻与温度的关系
接入电路的导体 电灯泡的亮 相同 温度不同 度 接入导体的电阻小
材料 长度 粗细
常温 钨丝 加热 钨丝
亮 暗
小
大
分析数据得出什么样的结论？
结论4：导体的电阻和温度有关。 对大多数 金属导体，温度越高，电阻越大
思考：
白炽灯发光时和不工作时，电阻大小一样吗？
设计实验——电路图
转换法
设计实验——研究方法
在同一个电路中我们如何去比较 所接入的导体电阻的大小呢？ 转换法
条件：相同电压下，通过导体的电流越小，说明导体对 电流的阻碍作用越大，即电阻越大。
A C E G B D F H
实验与分析论证
表一：导体的电阻与长度的关系
接入电路的导体 相同 长度不同 电流表示数 接入导体的电阻大小
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
当堂检测
1、电阻的国际单位是什么？0.2兆欧=______欧。 2、为什么说电阻是导体本身的一种性质？ 3、有两条粗细相同、材料相同的导线，一条长20厘米， 另一条长1.3米，哪条导线电阻大，为什么？ 4、有两条长短相同、材料相同的导线，一条横截面积0.4 厘米2，另一条2毫米2，哪条导线电阻大，为什么？ ５、家庭用的电灯，常温下的电阻比正常发光时的电阻 要____，所以闭合开关的瞬间能过灯丝的电流要比正 常发光时_____，灯丝往往在闭合开关的瞬间容易烧断。
6.有一段粗铜线，若将它拉长，它的电阻将 ；若将它绕成线圈，它的电阻将 ；若将它对折成一根导线使用它的 电阻将 。 7.一导体接到电路中，如果将它两端的电压 增大到原来的3倍，那么这段导体的电阻将 。
8.有一段导体的电阻是8
(1)如果截掉一半，则电阻值是多少？
（2）如果把它对折，则电阻值是多少？ （3）如果均匀地将其拉长到原来的了倍， 是其电阻为多少？
粗 细 长 度
设计实验——研究方法
※ 在猜想中电阻的大小可能和三个 因素（材料、长度、粗细）有关，要研究 电阻的大小可能和其中一个物理量是否有 关时，要采用什么样的研究方法？
控制变量法
控制变量法 (1)导体的电阻与长度的关系： 变量：长度 定量：粗细（横截面积大小）、材料 (2)导体的电阻与材料的关系： 变量：材料 定量：长度、粗细（横截面积大小） (3)导体的电阻与粗细的关系： 变量：粗细（横截面积大小） 定量：长度、材料
第七节
城关中学三分校 罗兵
自学目标：
• 1、了解导体的电阻与哪些因素有关。 • 2、掌握控制变量法、转换法在实验探究 中的运用。 • 3、了解超导现象及超导体在现代生活中 的应用。
自学检测：
• 1、在我们生活中，经常用 铜 或 铝 做电线芯。 • 2、导体的电阻通常情况下与 粗细 ，长度 和材料有关。 • 3、在某些实验中，我们需探究某个物理量与几个因素 之间的关系时，经常用 控制变量 法，通过电路的电流 的大小不便判别，经常根据灯泡的亮度来判断，这种方 法叫 转换法 。 • 4、铁丝的电阻受温度的影响，温度越高，其电越 大 。 • 5、当温度降到一定程度时，物质的电阻变为0，这种现 象叫做 超导现象，能发生超导现象的物质叫做超导体 ， 这类物质适合用来做 导线 。