七升八暑期“快人一步”培优讲义（十二）：电阻与变阻器 ——2023-2024学年浙教版科学八年级上册

( 2023浙教版科学七升八暑期 “ 快人一步 ” 培优讲义（十二） ) ( 电阻与变阻器 ) 一、物质的导电能力： （一）导体、绝缘体的含义 (1)导体：容易导电的物质叫做导体。常见的导体有各种金属、石墨(碳)、入体、大地、酸碱盐的水溶液等。 (2)绝缘体：不容易导电的物质叫做绝缘体。常见的绝缘体有橡胶、玻璃、瓷、塑料、干木材、油和干燥的空气等。 记住几种特别物体：水银是一种金属，通常是液体，也是导体；食盐固体、烧碱固体不是水溶液,不是导体。 （二）导体和绝缘体之间没有绝对的界限 它们之间没有明显的界限。导体和绝缘体不是绝对的，有些绝缘体在条件改变时可能会变成导体。例如，常温下玻璃是绝缘体，当烧到红炽状态时可以导电，干木头在潮湿的情况下可以导电，空气在闪电作用下可以导电，纯水地维V在掺有杂质的情况下也可以导电等。导体的表面被氧化或腐蚀后，导电能力下降，甚至不导电，所以电路的关键部位必须采取防腐蚀措施。 （三）导体容易导电和绝缘体不容易导电的原因 有些物质是由分子构成的，分子是由原子构成的，原子又是由原子核和绕核高速运动的电子构成的。电子带负电，原子核带正电。 金属是由原子构成的，在金属导体中存在着大量可自由移动的电子；在酸碱、盐的水溶液中存在着可自由移动的电荷，称为正、负离子；在绝缘体中，几乎没有能自由移动的电子。 由此可见，导体容易导电，是因为导体中有大量的可自由移动的电荷，绝缘体不容易导电，是因为绝缘体中几乎没有能自由移动的电子。 （四）半导体 导电能力介于导体与绝缘体之间的一类物质叫做半导体。常见的半导体材料是硅和锗，半导体主要应用于电子工业。 【能力拓展】 纯净的水是不导电的，但由于自然界的水中溶有大量其他物质，因此生活中所用的水是导电的。 导体和绝缘体是根据导电能力来区分的。导体和绝缘体的区别仅仅在于“容易”和“不容易”导电，而不能理解为“能”和“不能”导电，这是由于导体和绝缘体之间没有绝对的界限，绝缘体在一定条件下是可以变为导体的，例如干燥的木棒是绝缘体，而潮湿的木棒就变成了导体。绝缘体不容易导电，不是因为绝缘体不含有电荷，是由于几乎不含有自由移动的电荷。 二、电阻 1.概念：电阻是用来表示导体对电流的阻碍作用能力强弱。绝缘体的电阻非常大，电流不容易通过；导体的电阻小，电流容易通过。 2.符号：用R表示导体的电阻，在电路图中的符号是“ ”。 3.单位：在国际单位制中，电阻的单位是欧姆，简称欧，符号是Ω。比欧姆大的单位还有千欧、兆欧,1兆欧（MΩ）= 103千欧（KΩ）,1千欧（KΩ）= 103欧(Ω) 三、影响电阻大小的因素 我们从生活经验中知道，输电线越长，输电线耗电量越大；高压输电线很粗，而实验室中做电学实验用的导线却很细；导线一般都使用铜铝制成，而用其他金属制成导线的情况却很少。那么，影响电阻大小的因素有哪些呢?我们可以这样来猜想：①导体的横截面积可能会影响电阻的大小；②导体的长度可能会影响电阻的大小：③导体的材料种类可能会影响电阻的大小。 我们可以通过控制变量法来逐个研究影响电阻的因素。依据控制变量法研究导体电阻与某一因素的关系时，要控制其他因素不变。 （一）探究导体的电阻与长度的关系 设计思路：探究导体的电阻与长度的关系时，要控制导体的材料和横截面积相同，选用不同长度的导体接入之间，观察灯的亮度以及电流表的示数。 现象分析：当接入导体甲(1米)时，灯的亮度较暗,电流表的示数较小，说明甲的电阻较大；当接入导体乙(0.5米)时，灯的亮度较亮，电流表的示数较大，说明乙的电阻较小。由此说明导体的电阻大小与长度有关。探究结论：材料、横截面积相同的导体，长度越长,电阻越大。 （二）探究导体的电阻与横截面积的关系 设计思路：探究导体的电阻与横截面积的关系时，要控制导体的材料和长度相同，选用横截面积不同的导体接入,观察灯的亮度以及电流表的示数。 现象分析：当接入较细的导体甲(0.5毫米2)时，灯的亮度较暗，电流表的示数较小，说明甲的电阻较大；当接入较粗的导体乙(1毫米2)时，灯的亮度较亮，电流表的示数较大，说明乙的电阻较小。由此说明导体的电阻大小与横截面积有关。 探究结论：材料、长度相同的导体，横截面积越小，电阻越大。 （三）探究导体的电阻与材料的关系 设计思路：探究导体的电阻与材料的关系时，要控制导体的横截面积和长度相同，选用不同材料的导体接入，观察灯的亮度以及电流表的示数。 现象分析：当接入甲材料(镍铬合金)制成的导体时，灯的亮度较暗，电流表的示数较小，说明甲的电阻较大；当接入乙材料(铜)制成的导体时，灯的亮度较亮，电流表的示数较大，说明乙的电阻较小。由此说明导体的电阻大小与材料有关。 探究结论：横截面积、长度相同，而材料不同的导体，导体电阻的大小不同。 （四）探究导体的电阻与温度的关系 设计思路：探究导