4.导体与绝缘体
导体是容易导电的物体,绝缘体是不容易导电的物体,其实导体与绝缘体之间并没绝对的界限,在潮湿、高温、高压等条件下,绝缘体可以转化为导体,例如玻璃、胶木等经高温灼烧后,可造成绝缘破坏,变为导体,引起漏电甚至火灾。空气是好的绝缘体,但夏天打雷闪电时,两块云之间的空气被高压“击穿”变成导体。再如,纯水是绝缘体,但在水中掺有杂质后,它就能导电了,受潮的木材会导电就是这个原因。而铝是导体,铝的表面生成的氧化铝却是绝缘体。
3.电阻大小与温度的关系
大多数金属导体的电阻随温度的升高而增大,对于常见金属,温度每升高1℃,电阻值的变化约在1/1000到6/1000之间。所以在温度变化不大时,导体的电阻值变化很小,可忽略不计。而白炽灯灯丝正常发光时与不发光时相比,温度变化很大,因而电阻值变化也很大。例如“220V 100W”灯泡的灯丝在室温下电阻约为30Ω,正常发光时电阻可达484Ω,是不发光时的十几倍,这时就不能不考虑温度对电阻的影响了。
某些合金材料(如锰铜、康铜等)的电阻值,受温度变化的影响很小,可用来制作标准电阻;少数物质,如碳、半导体材料等,其电阻值会随温度的升高而减小,特别是半导体材料,对温度的反应很灵敏,人们把这种特性叫做热敏特性。
当温度降低到-273℃附近时,某些材料的电阻忽然减小为零的现象叫做超导现象。处于这种状态的物体叫超导体,关于超导材料及其应用的研究是现代物理学中很活跃的领域。
2.关于决定电阻大小的因素的研究方法
由于导体的电阻跟长度、横截面积、材料和温度等多个因素有关,因此在研究电阻与其中一个因素的关系时,必须保持其他因素不变,例如,研究电阻大小与长度的关系时,应使材料、横截面积和温度保持不变,只改变导体的长度,比较不同长度,比较不同长度的导体在相同电压时的电流大小得出电阻大小与长度的关系,然后用相同的方法得出与横截面积、材料和温度的关系,这种方法叫做控制变量法,是科学实验中探索几个物理量之间相互关系时常用的一种方法,在生活方面和物理学习中有广泛的应用。
重点、难点剖析
1.怎样理解导体的电阻
电阻是导体对电流的阻碍作用,比较不同导体(两个用电器,两根电阻线)电阻大小可以在它们两端加上相同的电压,通过比较它们的电流大小来进行判断,通过的电流大表明导体对电流的阻碍作用小,即电阻小。
大量实验事实表明,导体的电阻大小跟导体的长度、横截面积、材料和温度都有关,由于长度、横截面积、材料和温度都是导体本身的情况,所以电阻是导体本身的一种性质。一个导体的形状、大小、组成材料确定,在一定的温度下,它的电阻是一定的,与这段导体两端是否有电压及电压大小、是否有电流及电流大小均无关。那种认为电流为零时导体对电流没有阻碍作用因而电阻为零的说法是错误的。
由于导体的电阻与长度、横截面积、材料和温度都有关。是由四个因素共同决定的,所以不能单凭一个或其中几个因素来判断它的大小,不能认为长度大电阻就大、铜导线的电阻一定小等。
13.(1)长度 (2)A (3)如:研究动能与哪些因素有关 (4)①把灯信与电流表串联后接到一个电压不变的电源上,用酒精灯加热灯芯,观察电流表读数的变化 ②略
5.小 6.D 7.C 8.A 9.D 10.C 11.A 12.甲 丙
1.A 2.B 3.铁 4.属性 材料 长度 横截面积 温度
13.某同学在温度一定的条件下,做“探究影响导体电阻大小的因素”的活动,采用了控制变量的方法,下表给出了实验中所用到的导体情况.
|
导线代号 |
A |
B |
C |
D |
E |
F |
|
长度/m |
1.0 |
0.5 |
1.5 |
1.0 |
1.5 |
1.5 |
|
横戴面积/mm2 |
1.2 |
0.8 |
1.0 |
0.6 |
0.8 |
1.0 |
|
材料 |
锰铜 |
钨 |
镍铬 |
锰铜 |
钨 |
锰铜 |
(1)选择B、E导体进行对比,是为了探究导体电阻大小与__________的关系;
(2)为了探究导体电阻与横截面积的关系,应选择的两根导体是D和______(选填导体的代号).
(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一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,有同学提出猜想:电阻还可能跟温度有关.请用一个废灯泡的灯芯(图1)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.
课时练
第1课时 电阻
12.甲、乙、丙三根用相同材料制成的均匀合金丝,甲、乙的粗细相同,但甲较长;乙、丙的长度相同,但丙较粗,则这三根电阻丝的电阻值最大的是_______,最小的是___________.
11.电阻R1与R2并联,若通过R1的电流小于通过R2的电流,则R1、R2对电流的阻碍作用是 ( ).
A.R1对电流的阻碍作用大 B.R2对电流的阻碍作用大
C.R1和R2对电流的阻碍作用一样大 D.大小关系无法判断
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