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专题08 不同物质的导电性与电阻精讲(原卷版)
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重难点突破
知识点一:导体、绝缘体和半导体
1.导体:钢尺、盐水等物体容易导电的物体叫作导体。
2.绝缘体:木棍、橡皮、玻璃等物体不容易导电,我们把它叫作绝缘体。
3.半导体:导电性能介于导体和绝缘体之间,这类物质叫半导体。锗、硅、砷化镓等都是半导体。
注意:
同种物质的导电性能并不是一成不变的。在外界温度、压力、光照等条件发生改变或掺入杂质时,绝缘体有可能变成导体。
典例1.(2020·重庆初三月考)通常情况下,下列几组材料中都是导体的是( )
A.石墨、橡胶棒 B.玻璃、干木材
C.大地、塑料 D.人体、食盐水溶液
典例2.(2020·河南初三其他)一款5G手机的折叠屏由柔性发光二极管制成,其中制成发光二极管的材料是
A.导体 B.半导体 C.超导体 D.绝缘体
知识点二:电阻
1.电阻:表示导体对电流阻碍作用大小的物理量。
2.单位:欧姆,简称欧,符号是Ω。常用单位:千欧、兆欧。单位换算:1MΩ=103KΩ,1KΩ=103Ω。
3.符号:R 电路图中的符号:
【注意】:
1.导体虽然能够导电,但是对电流有一定的阻碍作用,电阻越大对电流的阻碍作用越大。电阻是导体本身的一种性质。
2.了解一些电阻值:手电筒的小灯泡—-灯丝的电阻为几欧到十几欧。日常用的白炽灯—-灯丝的电阻为几百欧到几千欧。实验室用的1m长的铜导线—-电阻约百分之几欧。电流表的内阻为零点几欧。电压表的内阻为几千欧左右。
典例3.关于电阻,下列说法正确的是( )
A.导体容易导电,导体有电阻
B.绝缘体不容易导电,绝缘体没有电阻
C.导体的电阻大,绝缘体的电阻小
D.导体的电阻越大,表明导体对电流的阻碍作用越小
典例4.下列对于电阻概念的理解正确的是
A.导体中有电流时,导体有电阻;导体中无电流时,导体无电阻
B.通过导体的电流越小,导体的电阻就越大
C.导体两端的电压越大,导体的电阻就越小
D.电阻是导体对电流的阻碍作用,导体电阻的大小由导体自身的条件决定,与导体两端的电压和通过的电流大小无关
知识点三:影响电阻大小的因素
1.常温下导体的电阻:
(1)电阻大小是否跟导线的长度有关:
选用粗细相同、长度不同的两根镍铬合金丝,分别将它们接入电路(如下图所示)中,观察电流表的示数。材料、粗细相同,越长的导体,电阻越大。
(2)电阻的大小是否跟导线的粗细有关:
选用长度相同、粗细不同的两根镍铬合金丝,分别将它们接入电路中,观察电流的示数。长度、材料相同,粗、细不同的镍铬合金丝越细的电阻越大。
(3)电阻的大小是否跟导线的材料有关:
选用长度、横截面积相同,材料不同的镍铬合金丝和铜丝,分别将它们接入电路中,观察电流表的示数。长度、粗细相同,材料不同,镍铬合金丝的电阻大。
(4)实验方法:控制变量法。所以讨论“电阻的大小与哪一个因素的关系”时必须指明“相同条件”。
(5)电阻大小的比较:在相同电压下,通过导体的电流越小,导体的电阻越大。
2.导体的电阻受温度的影响:
(1)导体的电阻与它的温度的高低有关,金属导体的电阻通常随温度的升高而增大。而有些导体的电阻,如铅笔芯(石墨),其电阻是随着温度的升高而减小。在温度变化不大时,一般不考虑温度对电阻的影响。
(2)超导体:发生超导现象的物质叫作超导体。
【注意】:
1、结论可总结成公式 ,其中叫电阻率,与导体的材料有关。假如架设一条输电线路,一般选铝导线,因为在相同条件下,铝的电阻小,减小了输电线的电能损失;而且铝导线相对来说价格便宜。
2、“控制变量法”是指一个物理量同时与几个因素有关时,我们控制其中的一些因素不变,只研究期中某个因素对所研究物理量的影响,如“研究电阻与导体材料关系时”控制长度和横截面积不变,只改变材料,看电流表示数的变化,从而得出电阻与材料有关的结论。
3.某些物质在很低的温度时,电阻就变成了0,这就是超导现象。如果把超导现象应用于实际,会给人类带来很大的好处。
典例5.(2020·全国初三课时练习)小明想探究导体电阻大小跟导体的材料、长度和横截面积的关系,但手边只有一根长度是1m横截面积是1mm2的镍铬合金线(实验中不允许剪断)、一个小灯泡、电源、开关和若干导线,以下表述正确的是( )
A.只能探究电阻跟长度的关系
B.只能探究电阻跟横截面积的关系
C.可以探究电阻跟长度和横截面积的关系
D.因为只有一根镍铬线,不能比较,所以实验根本无法进行
典例6.(2019·广东宝安·初三期末)利用如图所示的电路“探究影响电阻大小的因素”,则说法中正确的是( )
A.该实验运用了转换法
B.利用该电路只能探究电阻与长度的关系
C.将电流表换成小灯泡,实验效果会更明显
D.用电流表示数反映电阻大小,说明电阻大小与电流有关