1、第第3 3节节 电阻：导体对电流的阻碍作用电阻：导体对电流的阻碍作用第第4 4章章 探究电流探究电流知识点知识点物体的导电性物体的导电性知知1 1讲讲11.现象探究：物体的导电性现象探究：物体的导电性问题问题探究装置图探究装置图探究现象探究现象不同不同种物种物质的质的导电导电性能性能在图中的在图中的A、B 之间分别之间分别接入干木棒、橡皮和玻接入干木棒、橡皮和玻璃，闭合开关，电流表璃，闭合开关，电流表没有示数；分别将钢直没有示数；分别将钢直尺、盐水接入后，闭合尺、盐水接入后，闭合开关，电流表有示数开关，电流表有示数知知1 1讲讲问题问题探究装置图探究装置图探究现象探究现象同一同一种物种物质的质
2、的导电导电性能性能如图所示，用酒精灯给如图所示，用酒精灯给废灯泡的玻璃芯柱加热，废灯泡的玻璃芯柱加热，玻璃芯柱温度不断升高，玻璃芯柱温度不断升高，灯泡能够发光，表明电灯泡能够发光，表明电路中有电流通过，常温路中有电流通过，常温下不导电的玻璃导电了下不导电的玻璃导电了知知1 1讲讲探究归纳探究归纳(1)不不同种物质的导电性能是不同的。同种物质的导电性能是不同的。(2)当当条件改变时，同一种物质的导电性能会发生变化。条件改变时，同一种物质的导电性能会发生变化。知知1 1讲讲深度理解深度理解(1)金属金属导体中，导体中，能够能够自由移动的电荷是自由移动的电荷是自由电子自由电子；(2)酸酸、碱、盐的、
3、碱、盐的水溶液水溶液中，能够自由移动中，能够自由移动的电荷的电荷是正、是正、负离子；负离子；(3)自由电荷自由电荷包括包括自由电子自由电子和正、负离子。和正、负离子。知知1 1讲讲2.导体和绝缘体导体和绝缘体(1)比较比较导体和绝缘体导体和绝缘体知知1 1讲讲定义定义原因原因常见物体常见物体导导体体对电流阻碍对电流阻碍作用较小，作用较小，容易导电的容易导电的物体物体导体中有大量的自由导体中有大量的自由电荷，自由电荷能从电荷，自由电荷能从导体中的一个地方移导体中的一个地方移动到另外的地方动到另外的地方金属，石墨，金属，石墨，人体，大地，人体，大地，酸、碱、盐酸、碱、盐的水溶液等的水溶液等绝绝缘缘
4、体体对电流阻碍对电流阻碍作用很大，作用很大，不容易导电不容易导电的物体的物体绝缘体中缺少自由电绝缘体中缺少自由电荷，电荷大部分被束荷，电荷大部分被束缚在原子核周围，不缚在原子核周围，不能自由移动能自由移动橡胶、玻璃、橡胶、玻璃、陶瓷、塑料、陶瓷、塑料、油等油等知知1 1讲讲(2)导体导体和绝缘体的应用和绝缘体的应用在用电工具或装置上，为防止导电，在它们不同的部在用电工具或装置上，为防止导电，在它们不同的部位位都安装都安装了绝缘体，如电工钳、电工刀、螺丝刀上的手持了绝缘体，如电工钳、电工刀、螺丝刀上的手持部位部位以及导线以及导线的外皮都要用到塑料、木材、胶皮等绝缘体；的外皮都要用到塑料、木材、胶
5、皮等绝缘体；有的部分有的部分需要需要导电，则要用导体，如测电笔的笔头、电线导电，则要用导体，如测电笔的笔头、电线内的金属丝等内的金属丝等都是都是导体。所以，好的导体和绝缘体都是重导体。所以，好的导体和绝缘体都是重要的电工材料。要的电工材料。知知1 1讲讲3.电阻电阻(1)定义定义：导体对电流阻碍作用的大小。：导体对电流阻碍作用的大小。(2)符号符号：R。(3)在在电路图中的符号：电路图中的符号：。知知1 1讲讲(4)单位单位 在国际单位制中，电阻的单位是欧姆，简称欧，用字母在国际单位制中，电阻的单位是欧姆，简称欧，用字母表示表示。比欧姆大的单位有千比欧姆大的单位有千欧欧(k)、兆欧、兆欧(M)
6、等等。各单位各单位间的换算关系：可以运用形象记忆法，记住不同间的换算关系：可以运用形象记忆法，记住不同单位单位间的换算关系。间的换算关系。知知1 1讲讲形象记忆图解形象记忆图解电阻各单位间的电阻各单位间的换算换算关系如图关系如图1 所示所示。即即：1 M=1000 k，1 k=1000。知知1 1讲讲易错提醒易错提醒导体和绝缘体导体和绝缘体之间没有之间没有绝对的界限，绝对的界限，一般情况一般情况下不容下不容易导电的易导电的物体物体，当条件改变时，有，当条件改变时，有可能可能变为导体。例如：变为导体。例如：(1)常温常温下玻璃是下玻璃是绝缘体绝缘体，而在高温下达，而在高温下达到红到红炽状态时，炽
7、状态时，就会就会变成导体变成导体。(2)纯净纯净的水是的水是绝缘体绝缘体，而含有杂质的，而含有杂质的水是导体。水是导体。(3)干燥干燥的空气的空气是绝缘体是绝缘体，而夏天出现，而夏天出现闪电闪电时两块云层之时两块云层之间的间的空气空气就不再是绝缘体了就不再是绝缘体了，而是，而是导体。导体。知知1 1练练例 1在常温下将下面几种物体接到图在常温下将下面几种物体接到图2 中中A、B 两点间，两点间，闭合闭合开关后，能使灯泡发光的开关后，能使灯泡发光的是是()A.铅笔铅笔芯芯 B.塑料直尺塑料直尺 C.玻璃棒玻璃棒 D.干木筷子干木筷子知知1 1练练解析解析：只有当：只有当A、B 之间接入导体时，闭
8、合开关后，之间接入导体时，闭合开关后，灯泡灯泡才能才能发光。塑料直尺、玻璃棒、干木筷子是绝发光。塑料直尺、玻璃棒、干木筷子是绝缘体，铅笔芯是导体缘体，铅笔芯是导体，故，故选选A。答案：答案：A知知1 1练练方法点拨方法点拨识记我们生活中识记我们生活中常见常见的导体和绝缘体。的导体和绝缘体。铅笔铅笔芯中含有芯中含有石墨，石墨，石墨是石墨是导体，因此铅笔芯导体，因此铅笔芯是导体是导体。知知2 2讲讲知识点知识点影响电阻大小影响电阻大小的因素的因素21.实验探究：探究影响导体电阻大小的因素实验探究：探究影响导体电阻大小的因素(1)实验实验的主要方法：的主要方法：控制变量法控制变量法、转换法转换法。(
9、2)实验设计实验设计：探究导体的电阻：探究导体的电阻与与导体导体的材料、长度和横截的材料、长度和横截面积面积是否是否有关。当探究是否与其有关。当探究是否与其中中某某一个因素有关时一个因素有关时，要，要保证保证其其他他因素相同。实验装置图如图因素相同。实验装置图如图3 所示。所示。知知2 2讲讲(3)实验实验结论：导体电阻的大小与导体的材料、长度和结论：导体电阻的大小与导体的材料、长度和横截横截面积面积都有关。都有关。2.影响导体电阻大小的因素影响导体电阻大小的因素 除导体的材料、导体的长度和除导体的材料、导体的长度和导体导体的横截面积以外，还有导体的温度。的横截面积以外，还有导体的温度。知知2
10、 2讲讲3.导体的电阻是导体本身的一种性质导体的电阻是导体本身的一种性质(1)导体导体的电阻总是存在的，这与它是否接入电路无关，即的电阻总是存在的，这与它是否接入电路无关，即当导体当导体中没有电流时它的电阻也是存在的，只是这时中没有电流时它的电阻也是存在的，只是这时导导体对体对电流的阻碍作用没有表现出来。电流的阻碍作用没有表现出来。(2)导体导体的电阻除与导体的材料、长度和横截面积有关外的电阻除与导体的材料、长度和横截面积有关外，还还与导体的温度有关。但是与导体中的电流大小和与导体的温度有关。但是与导体中的电流大小和导体导体两两端电压的大小都没有直接关系。端电压的大小都没有直接关系。知知2 2
11、讲讲知识链接知识链接导体的电阻与导体的电阻与温度有关温度有关：纯金属导体的纯金属导体的电阻电阻随温度随温度的升高而增大的升高而增大；碳；碳和绝缘体的电阻随和绝缘体的电阻随温度温度的升高而减小。的升高而减小。对对大多数大多数导体来说，电阻随导体来说，电阻随温度温度的升高而增大。的升高而增大。知知2 2讲讲4.半导体和超导体半导体和超导体(1)导体导体容易导电，绝缘体不容易导电，半导体的导电性容易导电，绝缘体不容易导电，半导体的导电性能能大小大小介于导体和绝缘体之间。介于导体和绝缘体之间。(2)少数少数导体当温度降到足够低时，电阻变为零，这时该导体当温度降到足够低时，电阻变为零，这时该导导体体被称
12、为超导体。被称为超导体。知知2 2练练中考中考北京北京 通常情况下，关于一段粗细均匀的通常情况下，关于一段粗细均匀的镍铬镍铬合金丝合金丝的电阻，下列说法中正确的的电阻，下列说法中正确的是是()A.合金丝的电阻跟该合金丝的长度有关合金丝的电阻跟该合金丝的长度有关B.合金丝的电阻跟该合金丝的横截面积无关合金丝的电阻跟该合金丝的横截面积无关C.合金丝两端的电压越大，合金丝的电阻越小合金丝两端的电压越大，合金丝的电阻越小D.通过合金丝的电流越小，合金丝的电阻越大通过合金丝的电流越小，合金丝的电阻越大例2知知2 2练练解析解析：导体的电阻与导体的材料、长度、横截面积导体的电阻与导体的材料、长度、横截面积
13、和和温度有关温度有关，与电压、电流无关。，与电压、电流无关。答案：答案：A知知2 2练练规律提示规律提示对于概念理解类对于概念理解类问题问题，要关注其理解，要关注其理解要点和易要点和易错点。错点。理解要点：理解要点：导体导体对电流对电流有阻碍作用，有阻碍作用，任何导体任何导体都有都有电阻；影响电阻；影响导体导体电阻的因素有材料电阻的因素有材料、长度、长度、横截面积和、横截面积和温度温度，电阻，电阻是导体本身的一是导体本身的一种性质种性质。易错点：易错点：易错误易错误地认为地认为通过导体的电流通过导体的电流越大越大,导体的导体的电阻就越小电阻就越小，即，即误认为导体的电阻误认为导体的电阻与电流与
14、电流的大小有关。的大小有关。知知3 3讲讲知识点知识点变阻器变阻器31.滑动变阻器的原理滑动变阻器的原理(1)变阻器变阻器：能改变接入电路中电阻大小的元件。：能改变接入电路中电阻大小的元件。(2)滑动滑动变阻器：是实验变阻器：是实验中常中常用用的变阻器。如图的变阻器。如图4 所示所示。(3)滑动滑动变阻器的原理：变阻器的原理：通过通过改变改变接入电路中电阻丝的接入电路中电阻丝的长长度，来度，来改变接入电路中的电阻。改变接入电路中的电阻。知知3 3讲讲知识解读知识解读使用滑动变阻器使用滑动变阻器的口诀：的口诀：电学电学元件变阻器元件变阻器，串联，串联接入要牢记；接入要牢记；电路电路开关闭合开关闭
15、合前，前，P 放放阻值阻值最大边；一上一下最大边；一上一下连接线连接线，连入电阻看，连入电阻看下面下面，远离，远离大，靠近小，大，靠近小，如此使用如此使用错不了。错不了。滑动滑动变阻器有两种变阻器有两种用途用途：一是限一是限压压(或调节电压或调节电压)，二是二是限限流流(或改变或改变电路中的电路中的电流电流)。在。在闭合开关之前滑闭合开关之前滑到阻值到阻值最大处，是最大处，是为了防止为了防止在开关闭合时，在开关闭合时，电流电流或电压过大，或电压过大，损坏电路损坏电路中的元件。中的元件。2.结构示意图和符号结构示意图和符号 如图如图5 所示。所示。知知3 3讲讲3.滑动变阻器的使用方法滑动变阻器
16、的使用方法(1)滑动滑动变阻器的连接：变阻器的连接：多数情况下，应将滑动变阻器串联接入电路。多数情况下，应将滑动变阻器串联接入电路。一般情况下，实验中使用有一般情况下，实验中使用有4 个接线柱的滑动变阻器个接线柱的滑动变阻器，如如图图6 所示。连接的方法有所示。连接的方法有6 种，分别为种，分别为AC、AD、BD、BC、CD、AB。其中只有。其中只有AC、AD、BD、BC 这这四种四种接接法，也就是所谓的法，也就是所谓的“一上一下一上一下”连接，可以改变连接，可以改变接入接入电电路的电阻。剩下的两种接法不能改变接入电路路的电阻。剩下的两种接法不能改变接入电路的电阻的电阻。知知3 3讲讲(2)滑
17、动滑动变阻器的铭牌上两个数据的意义：变阻器的铭牌上两个数据的意义：滑动变阻器的铭牌上标有最大电阻和允许通过的滑动变阻器的铭牌上标有最大电阻和允许通过的最最大电流大电流。使用滑动变阻器时，电路中的电流不能超过其。使用滑动变阻器时，电路中的电流不能超过其允许允许通过通过的最大电流。的最大电流。(3)使用使用滑动变阻器的操作注意点：滑动变阻器的操作注意点：开关闭合前，要求滑动变阻器接入电路中的电阻值最大。开关闭合前，要求滑动变阻器接入电路中的电阻值最大。使使 用时，通过滑动变阻器的电流不能超过它允许通过用时，通过滑动变阻器的电流不能超过它允许通过的最大的最大电流，否则会烧坏滑动变阻器。电流，否则会烧
18、坏滑动变阻器。知知3 3讲讲知知3 3讲讲知识归纳知识归纳滑动变阻器的滑动变阻器的作用作用：1.通过调节其接入通过调节其接入电路的电路的阻值，改变电路中阻值，改变电路中的电流的电流；2.调节某一用电器调节某一用电器两端的两端的电压；电压；3.实验中，对电路起到实验中，对电路起到保护保护作用。作用。4.生活中的变阻器生活中的变阻器(1)收音机收音机用到的音量电位器，如图用到的音量电位器，如图7 所示所示。(2)充当充当“力电转换器力电转换器”，实现各种仪表的制作。如风速仪，实现各种仪表的制作。如风速仪、水流水流测速仪、电子体重计和某些油量表等。测速仪、电子体重计和某些油量表等。知知3 3讲讲5.
19、电阻箱电阻箱(1)符号符号：电阻箱是一种能够读出接入电路的阻值的：电阻箱是一种能够读出接入电路的阻值的变阻器变阻器，在电路图中用在电路图中用符号符号 表示。表示。(2)使用使用方法：如图方法：如图8，将电阻箱的两个，将电阻箱的两个接线接线柱柱接入接入电路电路中，调节四个旋钮就能中，调节四个旋钮就能得到得到0 9 9 9 9 之间的任意之间的任意整数整数的电阻值的电阻值。知知3 3讲讲(3)读数读数方法：将各旋钮对应的小三角指的方法：将各旋钮对应的小三角指的数字乘面板数字乘面板上标记上标记的倍数，然后加在一的倍数，然后加在一起就是电阻箱接入电路中的起就是电阻箱接入电路中的阻值阻值。如图。如图8
20、所示的电阻箱，其示数为所示的电阻箱，其示数为31000 6100010 81=3608。知知3 3讲讲知知3 3讲讲知识拓展知识拓展电位器的结构电位器的结构与原理与原理：如图如图7 乙所示，乙所示，电位器电位器的电阻体有两个的电阻体有两个固定端固定端，通过手，通过手动调节动调节转轴或转轴或滑柄，改变滑柄，改变滑动触头在滑动触头在电阻体上的位置，电阻体上的位置，就改就改变变了滑动触头与了滑动触头与任意一任意一个固定端之间的电个固定端之间的电阻值阻值，从而改变了，从而改变了电压与电压与电流电流的大小。电位器的大小。电位器实质上是实质上是一种变阻器。一种变阻器。连接电位器时，连接电位器时，与转动与转
21、动轴相连接的轴相连接的接线柱必接线柱必连，即图连，即图7 乙中乙中“B”接线柱接线柱必须接入到电器必须接入到电器的一端的一端。知知3 3练练如图如图9 所示，给出了几种元件，所示，给出了几种元件，用笔画线代替导线，用笔画线代替导线，将各将各元件元件连接起来，要求连接起来，要求L1 与与L2 并联，并联，电流表测通过电流表测通过L1 的电流的电流，滑，滑动动变阻器控制变阻器控制L2 的亮度，且的亮度，且滑片滑片P 向右移动时向右移动时L2 变亮。变亮。例 3知知3 3练练解析解析：因为因为电流表测通过电流表测通过L1 的电流，所以两者应串的电流，所以两者应串联；联；因为因为滑动变阻器控制滑动变阻
22、器控制L2 的亮度，的亮度，所以两者应串所以两者应串联；又因为滑联；又因为滑片片P 向右移动时向右移动时L2 变亮，即滑片变亮，即滑片P 向右向右移动时滑动变阻器移动时滑动变阻器接入电路接入电路的电阻丝的长度变短，的电阻丝的长度变短，故滑动变阻器应接入右下接线柱。故滑动变阻器应接入右下接线柱。知知3 3练练解：如图解：如图10 所示。所示。知知3 3练练技巧点拨技巧点拨很多电学实验，很多电学实验，通常需通常需按要求正确选择其按要求正确选择其接法接法。选择。选择滑动变阻器滑动变阻器的接线的接线方法可按如下方法可按如下步骤进行步骤进行：1.根据根据“要求要求”确定确定电流的电流的变化情况；变化情况；2.根据电流的变化情况根据电流的变化情况，确定，确定电阻如何改变；电阻如何改变；3.结合结合“滑片移动方向滑片移动方向”和和“电阻的改变电阻的改变”选定选定下方的下方的接线柱；接线柱；4.任意选用一个上方任意选用一个上方的接线柱的接线柱完成接线。完成接线。电阻：导体对电流的电阻：导体对电流的阻碍作用阻碍作用电阻电阻导体导体影响因素影响因素变阻器变阻器定义定义单位单位滑动变阻器滑动变阻器原理原理电阻箱电阻箱应用应用
