3.2物质的导电性-2025-2026学年八年级上册科学浙教版
2025-06-27
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精品
资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 科学 |
| 教材版本 | 初中科学浙教版八年级上 |
| 年级 | 八年级 |
| 章节 | 第2节 物质的导电性 |
| 类型 | 教案-讲义 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 寒暑假-暑假 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 浙江省 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 4.78 MB |
| 发布时间 | 2025-06-27 |
| 更新时间 | 2025-06-27 |
| 作者 | 崔崔科学站 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2025-06-27 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/52729411.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
3.2 物质的导电性
模块一:知识精讲
知识点一、物质的导电能力
1. ★容易导电的物质叫 导体 ,如金属、石墨(碳)、人体、大地、盐类的水溶液等;
2. 不容易导电的物质叫 绝缘体 ,如橡胶、玻璃、瓷、塑料、干木材、油和干燥的空气等;导体和绝缘体 不是 绝对的,当条件发生变化时,导体与绝缘体会相互转变,例如玻璃在通常情况下是 绝缘体 ,但被烧红时会导电;再如导体的表面被氧化或腐蚀后,导电能力会 下降 。
3. 导电能力介于导体和绝缘体之间的是 半导体 。常见的半导体材料有 硅 和 锗 。
4. 物质导电性的微观解释:金属导体容易导电是因为内部有大量可 自由移动的电子;绝缘体不容易导电是因为内部几乎没有能自由移动的电子。
知识点二、电阻
1. 电阻定义:电阻是导体对电流的阻碍作用。
2. 对电阻的理解,要从“性质”和“阻碍作用”两个角度分析。
①导体电阻越大,表示导体对电流的阻碍作用越强。对于同一电路,在电路两端电压不变的情况下,导体对电流的阻碍作用(电阻)越大,电路中的电流越小。
②★【易错】导体的电阻是导体本身的一种特性。电阻由导体自身情况决定,不管这个导体是否接入电路,是否有电流通过,也不管它两端的电压是否改变,导体对电流的阻碍作用(电阻)总是存在的。无电流通过时,这种阻碍作用仅仅是没有体现出来而已。电阻与电流/电压成任何比都是错的;
3. 符号:电阻通常用字母 R 表示;
4. 单位:在国际单位制中,电阻的单位是欧姆,简称欧,符号是Ω。
常见单位还有千欧(kΩ)、兆欧(MΩ),它们的换算关系是:1MΩ=103kΩ,1kΩ=103Ω。
5. ★影响导体电阻的因素
①长度、材料、横截面积(粗细)、温度
同种材料的导体越长、横截面积越小,电阻越大。
②导体电阻还受温度影响,一般情况下,灯泡温度越高,电阻越大;石墨温度越高,电阻越小。
知识点三、变阻器
1.原理和作用:靠改变连入电路中的 电阻丝有效长度 改变电阻,从而改变电路中的 电流 。
2.连接方法:(一上一下,远离下,电阻大)如图所示,当滑动变阻器的B、C两接线柱接入电路、滑片P向右移动时,连入电路的电阻将 变小 ,电路中的电流将 变大 。
当A、B接线柱连入电路、滑片P向右移动时,连入电路的电阻将 不变 ,这时滑动变阻器起着 定值 电阻的作用。连接方式共有 6 种,其中4种是正确的,都接上(C、D接线柱)相当于导线;都接下(A、B接线柱)相当于阻值最大的定值电阻。
3. 利用滑动变阻器来改变电路中的电流,应将变阻器 串联 在需要改变电流的电路中,在使用前,应将滑动变阻器的滑片调到 阻值最大处 。
模块二:习题精练
题型一:物质的导电能力
[例题1] (2025•宁波北仑)下列关于电学知识说法正确的是( )
A.金属可以导电,是因为存在大量可以自由移动的电子
B.不容易导电的物体叫绝缘体,例如:橡胶、石墨
C.摩擦起电,是因为物体在摩擦的过程中创造了电荷
D.导体两端的电压为零时,因为没有电流通过,所以导体电阻为零
【详解】A.导体容易导电是因为电子可以自由移动,绝缘体不容易导电,是因为电子不能自由移动。金属可以导电,是因为存在大量可以自由移动的电子,故A正确;
B.不容易导电的物体叫绝缘体,例如:橡胶、陶瓷、塑料;石墨容易导电,是导体,故B错误;
C.摩擦起电只是电荷发生了转移,并不会创造电荷,故C错误;
D.电阳是导体本身的一种性质,与电压和电流的大小无关,故D错误,故选A。
[例题2] (2024•宁波慈溪)常温下,下列物质中属于绝缘体的是( )
A.橡胶 B.食盐水溶液 C.碳棒 D.大地
【详解】常温下,橡胶不容易导电为绝缘体;食盐水溶液、大地、碳棒容易导电为导体,故A符合题意,BCD不符合题意,故选A。。
[例题3] 雷雨天气时不要在树下躲雨,因为树容易遭遇雷击;电解水时往水中加入少量氢氧化钠,产生气泡便会较明显。这说明雷雨天气时的树和氢氧化钠的水溶液分别属于( )
A.导体、绝缘体 B.导体、导体 C.绝缘体、导体 D.绝缘体、绝缘体
【详解】不同物质的导电能力是不同的,容易导电的称为导体,不容易导电的称为绝缘体,雷雨天气时不要在树下躲雨,因为树容易遭遇雷击;电解水时往水中加入少量氢氧化钠,产生气泡便会较明显,说明树和氢氧化钠的水溶液都属于导体,故B符合题意,ACD不符合题意;故选B。
[例题4] (2025•浙江期中)下列四种物质符合如图所示关系的是( )
A.石墨 B.干冰 C.沥青 D.陶瓷
【详解】A.由同种元素组成的纯净物叫单质,石墨属于单质,也是导体,故A符合题意;
B.干冰是二氧化碳的固体,不是单质,故B不符合题意;
C.沥青属于混合物,但不是晶体,故C不符合题意;
D.陶瓷属于混合物,但不导电,故D不符合题意。故选A。
[例题5] (2025•杭州八上期中)为了探究物质的导电性,某同学利用一只废旧的白炽灯进行了如下实验:在甲图中,闭合开关S后,点燃酒精灯加热白炽灯的灯丝,小灯泡L的亮度慢慢变暗了;而在乙图中,闭合开关S后,用酒精灯加热废灯泡灯芯的玻璃柱至红热,小灯泡L慢慢变亮了。关于该实验下列说法不正确的是( )
A.甲图实验说明灯丝是导体,它的电阻会随温度的升高而增大
B.乙图实验说明玻璃是绝缘体,加热后变成了半导体
C.甲乙两图实验说明导体和绝缘体并不是绝对的,一定条件下会发生改变
D.本实验通过观察小灯泡的亮暗来判断物质的导电性,应用的科学方法是转换法
【详解】A.图甲中接通开关S后,点燃酒精灯加热白炽灯的灯丝,由于灯丝温度升高,电阻变大,小灯的亮度逐渐变暗。它表明:灯丝的电阻随温度升高而增大,故A正确,A不符合题意;
B.图乙中当接通开关S后,电路是断路,灯泡不亮,说明常温下玻璃是绝缘体,当用酒精灯加热废 灯泡灯芯的玻璃柱,玻璃的温度升高,玻璃变为导体,电路形成通路,灯泡变亮,故B错误,B符合题意;C.甲乙两图实验现象说明导体和绝缘体之间没有绝对的界限,在一定条件下可以相互转化,故C正确,C不符合题意;D.实验通过观察小灯泡的亮暗来判断物质的导电性,属于转换法,故D正确,D不符合题意。故选B。
题型二:电阻
[例题6] (2025•宁波北仑)A、B是由同种材料制成的长度相同,横截面积不同的两段导体,将它们串联后接入电路中,比较这两段导体的电阻及通过它们的电流,正确的是( )
A.RA<RB、IA<IB B.RA=RB、IA<IB C.RA>RB、IA=IB D.RA<RB、IA=IB
【详解】对于A和B是由同种材料制成的长度相同的两段导体,由于B段的横截面积小,A段的横截面积大,故B段的电阻大于A段的电阻,即RA<RB,且此两段电阻串联,据串联电流处处相等的关系可知,这两段导体中的电流是相等的,即IA=IB。故选D。
[例题7] (2024•瑞安玉海)如图所示的铝芯电缆是一种输电导线。在某村输电线路改造工程中,更换的铝芯电缆比旧铝芯电缆电阻更小,主要是因为新电缆的( )
A.铝芯更细 B.铝芯更粗 C.绝缘皮更薄 D.绝缘皮更厚
【详解】更换的铝芯电缆比旧铝芯电缆电阻更小,材料相同、长度相同,电阳变小,横载面积一定变大,即新电缆的铝芯更粗,故B符合题意,ACD不符合题意。故选B。
[例题8] (2024•义乌宾王)小明用如图甲所示的电路探究“影响电阻大小的因素”,图乙是备用的几种导体(A、B、C、D代表导体,S代表导体的横截面积)。请你回答以下问题:
(1) 为了探究导体的电阻与导体长度的关系,M,N之间应接入图乙中的 (选填导体的代表字母)。该实验运用的科学方法有 。
(2) 若在M、N之间接入导体A、B可探究导体的电阻与 的关系。
(3) 实验中,如果接入M,N之间的导体电阻阻值比较接近而无法通过灯泡的亮暗判断电阻大小,你的解决办法是 。
【答案】(1)B、D;控制变量法、转换法;(2)材料;(3)在电路中串联一个电流表。
【详解】(1)探究导体的电阻与导体长度的关系,应该控制材料、横截面积相同,长度不同,故应该选择B、D来探究导体长度对电阻的影响,这种探究方法是控制变量法;M、N之间的电阻越大,电路中的电流越小,灯泡亮度越小(暗),故可以通过灯泡的亮度来判断M、N之间接入的导体的电阻大小,这是转换法的应用;
(2)A、B的长度、横截面积相同,材料不同,故可以探究导体的材料对电阻的影响。
(3)当M、N之间接入的导体电阻比较接近,人眼无法分辨灯泡的亮暗,可以增加一个电流表串联接入到电路中,通过电流表读数大小来判断。
题型三:变阻器
[例题9] (2024•杭州绿城育华)如图所示是实验室常用的一种滑动变阻器。下列关于滑动变阻器的构造说法正确的是( )
A.滑片与金属杆之间是绝缘的
B.瓷筒与线圈之间不能绝缘
C.线圈不能用铜丝或者铝丝制作
D.瓷筒上缠绕的合金线所有表面都是绝缘的
【详解】A.滑片与金属棒之间是导电的,否则无法改变电阻,故A错误;
B.瓷筒与线圈之间是绝缘的,因为陶瓷是绝缘体,故B错误;
C.线圈是用电阻率较大的合金线制成的,所以不能用铜丝或者铝丝制作,故C正确;
D.瓷筒上缠绕的合金线和滑片接触的位置处没有绝缘漆,是可以导电的,故D错误。故选C。
[例题10] (2024•义乌市八校2024年中考模拟)电动自行车的车速是由通过电动机的电流大小控制的,当驾驶员转动车把上的“电门”,逆时针转动旋钮式变阻器上的滑片OP,车速变大。下列是电动自行车的模拟电路,其中符合要求的是( )
A. B.
C. D.
【详解】A.逆时针转动旋钮式变阻器上的滑片,使阻值变小,电流变大,车速变快,故A符合题意;B.逆时针转动旋钮式变阻器上的滑片,使阻值变大,电流变小,车速变慢,故B不符合题意,CD.变阻器和电动机并联,调节变阻器不影响通过电动机的电流,故CD不符合题意。故选A。
[例题11] (2023•临海)为减少碳排放,我国大力推行电动汽车。电动汽车中电动机的转速由电流大小控制,工作原理如图。利用旋钮变阻器实现对转速的控制,图中 O、E、F 为变阻器的三个接线柱。
(1)变阻器上旋钮滑片的材料应选用 。(选填“导体”或“绝缘体”)
(2)车速仪可由电路中的电流表改装。驾驶员踩下“油门”,旋钮滑片逆时针转动,此时车速仪示数变大,那么接入 MN 的接线柱是 。(字母 O、E、F 选两个)
【答案】导体OE
【详解】[1]变阻器上旋钮滑片的材料是导体。[2]由题意可知,驾驶员踩下“油门”,旋钮滑片逆时针转动,此时车速仪示数变大,电路中的电流变大,根据欧姆定律,电路的总电阳变小,则变阻器连入电路的电阻变小,如果接线柱M接0点,则接线柱N应该接点。
[例题12] (2025•杭州景苑中学)如图所示,A为导线,BM、CN为两根相同的电阻丝,下列说法不正确的是( )
A.S和A接触,P向右移动灯泡变暗
B.S和B接触,P向右移动灯泡亮度不变
C.S和C接触,P向左移动灯泡变亮
D.S和B接触,P向左移动灯泡亮度不变
【详解】A.由图知,S和A接触,电阻丝MPN接入电路,P向右移动时,MPN的长度增大,则变阻器接入电路的电阻变大,由欧姆定律可知电路中的电流将变小,所以灯泡变暗,故A正确;
BD.由图知,S和B接触,电阻丝BPN接入电路,P向右或向左移动时,BPN的长度不变,则变阻器接入电路的电阻不变,由欧姆定律可知电路中的电流不变,所以灯泡亮度不变,故BD正确;
C.由图知,S和C接触,电阳丝CPN接入电路,无论P怎样移动,CPN的长度均不变,则变阻器接入电路的电阻不变,由欧姆定律可知电路中的电流不变,所以灯泡亮度不变,故C错误。故选C。
模块三:巩固提升
1. (2025•海山教育联盟)如图所示,在A、B间连入下列哪个物体可使小灯泡发光( )
A.橡胶棒 B.铅笔芯 C.瓷片 D.纯净水
【详解】在通常情况下橡胶棒、瓷片、纯净水都是绝缘体,连入后不能使灯泡发光,铅笔芯的主要成分是石墨,是导体,连入后可使小灯泡发光。故B符合题意,ACD不符合题意。故选B。
2. (2024•杭州高桥)下列做法能使镍铬合金丝电阻变小的是( )
A.把镍铬合金丝均匀拉长
B.把镍铬合金丝对折成两段后并联使用
C.给镍铬合金丝加热
D.取同规格二根的镍铬合金丝串联使用
【详解】A.将镍铬合金丝均匀拉长,导体的长度变长、横截面积变小,所以导体的电阻变大,故A不符合题意;B.把镍铬合金丝折成两段并联,横截面积变大,长度变短,电阻变小,故B符合题意;
C.对大多数导体来说,温度越高其电阻越大,给镍铬合金丝加热,电阻变大,故C不符合题意;
D.把相同规格二根的镍铬合金丝串联使用,导体的长度变长,电阻变大,故D不符合题意。故选B。
3. (2025•宁波锦溪书院) “乐思”小组在学习使用滑动变阻器的实验中,连接了如图所示的电路.下列分析正确的是( )
A.若接点,接点,滑动变阻器与灯泡并联
B.若接点,接点,闭合开关前,滑片应移动到最左端
C.若接点,接点,闭合开关,滑片向右移,灯泡变暗
D.若接点,接点,闭合开关,滑片向右移,灯泡变暗
【详解】AD.若M接C点,N接D点,同时接了上接线柱,接入的是金属杆,滑动变阻器不起作用,故AD错误;BC.连接电路时,若M接C点,N接B点,一上一下接入,可以通过改变电阻丝长度来改变接入阻值大小,闭合开关前,滑片P应远离下接线柱移动到最左端,即最大阻值处;闭合开关,滑片P向右移,接入阻值变小,通过电流变大,灯泡亮度变亮。故B正确,C错误。故选B。
4. (2025•宁海期中)如图为U盘的外观和内部结构示意图。
(1) 图中含有的金属材料是___________(填2种,用元素符号表示)。
(2) 闪存芯片内部大部分都是硅材料,它属于___________材料。
A.超导体 B.导体 C.半导体 D.绝缘体
【答案】(1)Cu 、Al;(2)C
【详解】(1)金属材料包括纯金属和合金;从图中可知,接口部分一般为铜质,外壳可能为铝合金材质。所以含有的金属材料用元素符号表示为Cu、Al。(2)硅材料的导电性介于导体和绝缘体之间,属于半导体材料;超导体是在特定温度下电阳为零的材料;导体是容易导电的物体;绝缘体是不容易导电的物体,硅材料不符合超导体、导体、绝缘体的特性。故选C。
5. 图甲为某款可调节亮度的台灯,图乙为其用于调光的电位器(变阻器的一种)结构图,a、b、c是它的三个接线柱,a、c分别与弧形电阻丝的两端相连,b与金属滑片相连,转动旋钮,滑片在弧形电阻丝上滑动即可调节灯泡亮度,下列分析正确的是( )
A.电位器与灯泡是并联的
B.电位器是通过改变导体粗细来改变阻值的
C.若只将a、b接入电路,顺时针转动旋钮时灯泡变暗
D.若只将b、c接入电路,顺时针转动旋钮时灯泡变暗
【详解】A.电位器串联在电路中能改变电路中电流的大小,所以图中电位器应与灯泡串联,故A错误;
B.转动旋钮滑片在弧形电阻丝上滑动时,改变接入电路中的电阻长度,从而改变了电路中的电流、灯泡的实际功率,就改变了灯泡的亮暗,故B错误;
C.若只将a、b接入电路,滑片左边的电阻丝接入电路,顺时针转动旋钮时,电位器接入电路的电阻变大,电路中电流变小,灯泡变暗,故C正确;
D.若只将b、c接入电路,滑片右边的电阻丝接入电路,顺时针转动旋钮时,电位器接入电路的电阻变小,电路中电流变大,灯泡变亮,故D错误。故选:C。
6. (2024•义乌宾王)如图所示,当滑片P向右移动时,接入电路的电阻值增大的是( )
A. B.
C. D.
【详解】当变阻器的滑片向右移动时,接入电路的电阻值增大,则接入部分的电阳丝长度变大,因此应该将滑片左边的部分接入,即下面接线柱必选左下角,上面的任选一个即可,由图知道,A符合题意,BCD不符合题意。故选A。
7. (2025•杭州锦绣育才)如图所示是小灯泡和滑动变阻器连入电路的四种不同情况,能利用滑动变阻器调节小灯泡从亮到灭的正确电路是( )
A. B.
C. D.
【详解】ABC、此三电路中,电流与变阻器串联,通过移动变阻器滑片,可以调节变阻器连入电路电阻由0变化在最大,即电路中电流大变小。电路中电流最大时,灯泡发光。电流变小时,灯泡亮度减小,电路中电流最小时,灯泡有可能因为实际功率太小而不发光,也有可能亮度最小,故ABC不符合题意;D.此电路连接比较复杂,滑片在最左端时,变阳器与小灯并联,此时小灯两端电压等于电源电压,最亮。当滑片向右移动时,滑片将变咀器电阳丝分成两部分。右面与小灯并联,左面串联在干路上。滑片向右移动,左面电阳越来越大,右面电阻越来越小,则并联部分电阻越来越小。根据串联电路分压原理可知,左面电阳丝分担的电压越来越大,右面并联部分的电压越来越小,即小灯两端电压越来越小,小灯越来越暗。当滑片滑到最右端时,小灯与导线并联,即小灯被短接,两端电压为0,不发光。故D符合题意。故选D。
8. (2025•宁海期中)有下列六种材料:①盐水,②石墨,③橡胶,④汽油,⑤陶瓷,⑥铜丝,其中属于导体的是___________,属于绝缘体的是___________。
【答案】①②⑥;③⑤
【详解】[1][2]容易导电的物体称为导体,常见导体有人体、大地、金属、石墨、酸、碱、盐溶液等;不容易导电的物体称为绝缘体,常见绝缘体有橡胶、玻璃、陶瓷等。因此本题中盐水、石墨、铜丝属于导体;橡胶、汽油、陶瓷属于绝缘体。
9. (2023•镇海区模拟)一位同学设计了一个风力测定仪,如图所示,O是转动轴,OC是金属杆,下面连接着一块受风板。无风时OC是竖直的,风越强,OC杆偏转的角度越大。AB是一段圆弧形电阻,P点是金属杆与弧形电阻相接触的点,电路中接有一个小灯泡,测风力时,闭合开关S,通过分析可知:金属杆OC与弧形电阻AB组合在一起相当于 ,观察 可以粗略地反映风力的大小。若要提高该装置反映风力大小的性能,可采取的方法是 。
【答案】滑动变阻器;灯泡亮度;在电路中串联一个电流表。
【详解】(1)无风时OC是竖直的,连入电路的电阻是AB段,有风时,OC杆偏转一定的角度,连入电路的电阻变为BP段,连入电路的电阻随风的大小而改变,风力测定仪相当于滑动变阻器。
(2)风越强,OC杆偏转的角度越大,BP段越小,电阻变小,电源电压不变,电路中的电流变大,灯泡越亮,所以通过灯泡的亮度判断风力的大小。
(3)观察灯泡的亮度的微小变化,眼睛不能判断,所以电路中串联一个电流表能准确反映风力的大小,提高风力测定仪的性能。
10. (2025•萧山八校联考)据统计,截至2月23日15时26分,影片《哪吒之魔童闹海》票房突破135亿。影片中涉及到很多科学知识:
(1) 哪吒高速奔跑时,地面会留下深深的脚印,从物理的角度分析,这是因为力可以改变物体的 ;他用力扔出混天绫,混天绫能在空中继续飞行,这是由于混天绫具有_________ ;
(2) 申公豹的父亲申正道在海里靠闪电移位术打的哪吒招架不住,后来敖丙把海水冻结后,申正道的武力值瞬间降了一大半。台词说“冰是不能导电的”,正常情况下,冰不能导电,是因为冰中没有可以自由移动的________(选填 “分子”“离子”或“电子”),不满足导电的条件;
【答案】(1)形状;惯性;(2)离子
【详解】[1]哪吒高速奔跑时,地面会留下深深的脚印,地面因受力形状发生改变,说明力可以改变物体的形状。
[2]由于混天绫具有惯性,因此用力扔出混天绫,混天绫能在空中继续飞行。(2)在固态冰中,水分子通过氢键形成了规则的晶体结构。这种结构使得冰具有一定的导电性。冰的导电性主要来源于其中的杂质和离子,冰不能导电,是因为冰中没有可以自由移动的离子。
11. (2025•舟山定海二中)电鳗是一种能放电的鱼类,其放电时输出的电压能达到300伏以上,原因是电鳗体内有许多像小型电池的细胞组织。放电时,这些“细胞电池”20节(每个电池电压约15伏)串联起来,这样在电鳗的头、尾之间就产生了很高的电压。
(1) 这些“细胞电池”20节是___________(填“串”或“并”)联的;
(2) 电流越大,越容易击晕天敌或猎物,那么同一条电鳗在___________(填“海水”或“河水”)中更容易击晕天敌或猎物。
【答案】(1)串;(2)海水
【详解】(1)因为电池串联后电压等于各电池电压之和,放电时,这些“细胞电池“20节联起来,这些“细胞电池”20节是串联的,就可以产生300V的电压。
(2)海水是咸水,河水是淡水,咸水比淡水的导电性更强,所以电鳗产生的电流经过海水传递更容易击晕天敌或猎物。
12. (2024•宁波北仑)小明、小红和小亮在做“探究影响导体的电阻大小因素”实验时,做出了如下猜想。猜想一:导体的电阻可能与导体的长度有关。
猜想二:导体的电阻可能与导体的横截面积有关。
猜想三:导体的电阻可能与导体的材料有关。
实验室提供了4根电阻丝,其规格、材料如表所示
编号
材料
长度(m)
横截面积(mm2)
A
镍铬合金
0.25
1.0
B
镍铬合金
0.50
1.0
C
镍铬合金
0.25
2.0
D
锰铜合金
0.25
1.0
(1)如图所示电路,闭合开关后,在M、N之间分别接上不同导体,通过观察相关现象来比较导体电阻大小,小明、小红和小亮对图中的电路设计提出了自己的观点:小明认为:电流表是多余的,观察灯泡的亮度就可以判断导体电阻的大小。小红认为:灯泡是多余的,根据电流表示数的变化就可以判断导体电阻的大小。小亮认为:灯泡和电流表同时使用更好,因为灯泡可以保护电路,从而防止烧坏电流表。你赞同 (选填“小明”、“小红”或“小亮”)的观点。
(2)为了验证猜想二,可依次把M、N跟 (选填“ABCD”)的两端相连,闭合开关,记下电流表的示数,分析比较这两根电阻丝电阻的大小。
(3)依次把M、N跟电阻丝AB的两端连接,闭合开关,电流表的示数不同,分析比较AB两根电阻丝电阻的大小,可探究电阻跟 的关系。
(4)小丽在探究同样的课题时,手边只有一根电阻丝,那么,她利用这根电阻丝和上述电路,不能够完成猜想 (选填“一”、“二”或“三”)的实验验证。
【答案】(1)小亮;(2)A、C;(3)长度;(4)三。
【详解】(1)在M、N之间分别接上不同的导体,则通过观察电流表示数来比较导体电阻的大小,故选小亮;(2)要验证猜想二:导体的电阻可能与导体的横截面积有关,应控制导体材料与长度相同而横截面积不同,由表中数据可知,应选编号为A、C的两根电阻丝进行实验;(3)分别将A和B两电阻丝接入电路中M、N两点间,导体A、B的材料与横截面积相同而长度不同,可以探究导体的电阻可能与导体的长度有关;实验中电流表示数不相同,由此,初步得到的结论是:当导体的材料和横截面积相同时,电阻的长度越长,导体的电阻越大;(4)要探究电阻大小与导体材料的关系时,需保证电阻丝的长度、横截面积相同,材料不同,小丽在探究同样的课题时,手边只有一根电阻丝,那么,她利用这根电阻丝和上述电路不能完成对猜想三的实验验证。
13. 小浔为了比较萝卜、土豆、番薯的导电能力,将它们切成大小相同的长方条,分别接在如图甲所示的电路a、b之间。
(1)该实验的探究目的类似于课本中“探究导体电阻大小与 的关系”。
(2)实验设计中,小浔想通过观察比较 来比较三者导电能力的大小,这种研究方法叫 (填“等效替代法”或“转换法”)。
(3)在实际操作过程中,小浔发现实验现象不明显,无法达到实验目的。他通过查阅资料发现,有一种电波感应器(如图乙所示),能向物体发射电波,并根据物体反射回来的电波强弱来判断物体的导电能力,物体对电波反射越弱,则导电能力越强。若向萝卜、土豆、番薯发射相同强度的电波,反射回来的电波结果如表所示(“+”号越多表示电波越强),则萝卜、土豆、番薯中导电能力最强的是 。
实验材料
感应器接收到反射回来的电波强弱
萝卜
++++
土豆
+++++++
番薯
++
【答案】(1)材料;(2)灯的亮度;转换法;(3)蕃薯。
【详解】(1)该实验设计中导体的长度和横截面积相同,但材料不同,故思路类似课本中“研究影响导体电阻大小与材料有关”;
(2)通过观察比较灯的亮度来判断导电能力大小,运用了转换法;
(3)因物体对电波吸收越大,导电能力越强,由表中数据知,蕃薯反射回来的电波最弱,蕃薯对电波吸收最强,土豆反射回来的电波最强,土豆对电波吸收最弱,因物体对电波吸收越大,导电能力越强,故萝卜、土豆、蕃薯的导电能力强弱关系为:蕃薯>萝卜>土豆。
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3.2 物质的导电性
模块一:知识精讲
知识点一、物质的导电能力
1. ★容易导电的物质叫 导体 ,如金属、石墨(碳)、人体、大地、盐类的水溶液等;
2. 不容易导电的物质叫 绝缘体 ,如橡胶、玻璃、瓷、塑料、干木材、油和干燥的空气等;导体和绝缘体 不是 绝对的,当条件发生变化时,导体与绝缘体会相互转变,例如玻璃在通常情况下是 绝缘体 ,但被烧红时会导电;再如导体的表面被氧化或腐蚀后,导电能力会 下降 。
3. 导电能力介于导体和绝缘体之间的是 半导体 。常见的半导体材料有 硅 和 锗 。
4. 物质导电性的微观解释:金属导体容易导电是因为内部有大量可 自由移动的电子;绝缘体不容易导电是因为内部几乎没有能自由移动的电子。
知识点二、电阻
1. 电阻定义:电阻是导体对电流的阻碍作用。
2. 对电阻的理解,要从“性质”和“阻碍作用”两个角度分析。
①导体电阻越大,表示导体对电流的阻碍作用越强。对于同一电路,在电路两端电压不变的情况下,导体对电流的阻碍作用(电阻)越大,电路中的电流越小。
②★【易错】导体的电阻是导体本身的一种特性。电阻由导体自身情况决定,不管这个导体是否接入电路,是否有电流通过,也不管它两端的电压是否改变,导体对电流的阻碍作用(电阻)总是存在的。无电流通过时,这种阻碍作用仅仅是没有体现出来而已。电阻与电流/电压成任何比都是错的;
3. 符号:电阻通常用字母 R 表示;
4. 单位:在国际单位制中,电阻的单位是欧姆,简称欧,符号是Ω。
常见单位还有千欧(kΩ)、兆欧(MΩ),它们的换算关系是:1MΩ=103kΩ,1kΩ=103Ω。
5. ★影响导体电阻的因素
①长度、材料、横截面积(粗细)、温度
同种材料的导体越长、横截面积越小,电阻越大。
②导体电阻还受温度影响,一般情况下,灯泡温度越高,电阻越大;石墨温度越高,电阻越小。
知识点三、变阻器
1.原理和作用:靠改变连入电路中的 电阻丝有效长度 改变电阻,从而改变电路中的 电流 。
2.连接方法:(一上一下,远离下,电阻大)如图所示,当滑动变阻器的B、C两接线柱接入电路、滑片P向右移动时,连入电路的电阻将 变小 ,电路中的电流将 变大 。
当A、B接线柱连入电路、滑片P向右移动时,连入电路的电阻将 不变 ,这时滑动变阻器起着 定值 电阻的作用。连接方式共有 6 种,其中4种是正确的,都接上(C、D接线柱)相当于导线;都接下(A、B接线柱)相当于阻值最大的定值电阻。
3. 利用滑动变阻器来改变电路中的电流,应将变阻器 串联 在需要改变电流的电路中,在使用前,应将滑动变阻器的滑片调到 阻值最大处 。
模块二:习题精练
题型一:物质的导电能力
[例题1] (2025•宁波北仑)下列关于电学知识说法正确的是( )
A.金属可以导电,是因为存在大量可以自由移动的电子
B.不容易导电的物体叫绝缘体,例如:橡胶、石墨
C.摩擦起电,是因为物体在摩擦的过程中创造了电荷
D.导体两端的电压为零时,因为没有电流通过,所以导体电阻为零
[例题2] (2024•宁波慈溪)常温下,下列物质中属于绝缘体的是( )
A.橡胶 B.食盐水溶液 C.碳棒 D.大地
[例题3] 雷雨天气时不要在树下躲雨,因为树容易遭遇雷击;电解水时往水中加入少量氢氧化钠,产生气泡便会较明显。这说明雷雨天气时的树和氢氧化钠的水溶液分别属于( )
A.导体、绝缘体 B.导体、导体 C.绝缘体、导体 D.绝缘体、绝缘体
[例题4] (2025•浙江期中)下列四种物质符合如图所示关系的是( )
A.石墨 B.干冰 C.沥青 D.陶瓷
[例题5] (2025•杭州八上期中)为了探究物质的导电性,某同学利用一只废旧的白炽灯进行了如下实验:在甲图中,闭合开关S后,点燃酒精灯加热白炽灯的灯丝,小灯泡L的亮度慢慢变暗了;而在乙图中,闭合开关S后,用酒精灯加热废灯泡灯芯的玻璃柱至红热,小灯泡L慢慢变亮了。关于该实验下列说法不正确的是( )
A.甲图实验说明灯丝是导体,它的电阻会随温度的升高而增大
B.乙图实验说明玻璃是绝缘体,加热后变成了半导体
C.甲乙两图实验说明导体和绝缘体并不是绝对的,一定条件下会发生改变
D.本实验通过观察小灯泡的亮暗来判断物质的导电性,应用的科学方法是转换法
题型二:电阻
[例题6] (2025•宁波北仑)A、B是由同种材料制成的长度相同,横截面积不同的两段导体,将它们串联后接入电路中,比较这两段导体的电阻及通过它们的电流,正确的是( )
A.RA<RB、IA<IB B.RA=RB、IA<IB C.RA>RB、IA=IB D.RA<RB、IA=IB
[例题7] (2024•瑞安玉海)如图所示的铝芯电缆是一种输电导线。在某村输电线路改造工程中,更换的铝芯电缆比旧铝芯电缆电阻更小,主要是因为新电缆的( )
A.铝芯更细 B.铝芯更粗 C.绝缘皮更薄 D.绝缘皮更厚
[例题8] (2024•义乌宾王)小明用如图甲所示的电路探究“影响电阻大小的因素”,图乙是备用的几种导体(A、B、C、D代表导体,S代表导体的横截面积)。请你回答以下问题:
(1) 为了探究导体的电阻与导体长度的关系,M,N之间应接入图乙中的 (选填导体的代表字母)。该实验运用的科学方法有 。
(2) 若在M、N之间接入导体A、B可探究导体的电阻与 的关系。
(3) 实验中,如果接入M,N之间的导体电阻阻值比较接近而无法通过灯泡的亮暗判断电阻大小,你的解决办法是 。
题型三:变阻器
[例题9] (2024•杭州绿城育华)如图所示是实验室常用的一种滑动变阻器。下列关于滑动变阻器的构造说法正确的是( )
A.滑片与金属杆之间是绝缘的
B.瓷筒与线圈之间不能绝缘
C.线圈不能用铜丝或者铝丝制作
D.瓷筒上缠绕的合金线所有表面都是绝缘的
[例题10] (2024•义乌市八校2024年中考模拟)电动自行车的车速是由通过电动机的电流大小控制的,当驾驶员转动车把上的“电门”,逆时针转动旋钮式变阻器上的滑片OP,车速变大。下列是电动自行车的模拟电路,其中符合要求的是( )
A. B.
C. D.
[例题11] (2023•临海)为减少碳排放,我国大力推行电动汽车。电动汽车中电动机的转速由电流大小控制,工作原理如图。利用旋钮变阻器实现对转速的控制,图中 O、E、F 为变阻器的三个接线柱。
(1)变阻器上旋钮滑片的材料应选用 。(选填“导体”或“绝缘体”)
(2)车速仪可由电路中的电流表改装。驾驶员踩下“油门”,旋钮滑片逆时针转动,此时车速仪示数变大,那么接入 MN 的接线柱是 。(字母 O、E、F 选两个)
[例题12] (2025•杭州景苑中学)如图所示,A为导线,BM、CN为两根相同的电阻丝,下列说法不正确的是( )
A.S和A接触,P向右移动灯泡变暗
B.S和B接触,P向右移动灯泡亮度不变
C.S和C接触,P向左移动灯泡变亮
D.S和B接触,P向左移动灯泡亮度不变
模块三:巩固提升
1. (2025•海山教育联盟)如图所示,在A、B间连入下列哪个物体可使小灯泡发光( )
A.橡胶棒 B.铅笔芯 C.瓷片 D.纯净水
2. (2024•杭州高桥)下列做法能使镍铬合金丝电阻变小的是( )
A.把镍铬合金丝均匀拉长
B.把镍铬合金丝对折成两段后并联使用
C.给镍铬合金丝加热
D.取同规格二根的镍铬合金丝串联使用
3. (2025•宁波锦溪书院) “乐思”小组在学习使用滑动变阻器的实验中,连接了如图所示的电路.下列分析正确的是( )
A.若接点,接点,滑动变阻器与灯泡并联
B.若接点,接点,闭合开关前,滑片应移动到最左端
C.若接点,接点,闭合开关,滑片向右移,灯泡变暗
D.若接点,接点,闭合开关,滑片向右移,灯泡变暗
4. (2025•宁海期中)如图为U盘的外观和内部结构示意图。
(1) 图中含有的金属材料是___________(填2种,用元素符号表示)。
(2) 闪存芯片内部大部分都是硅材料,它属于___________材料。
A.超导体 B.导体 C.半导体 D.绝缘体
5. 图甲为某款可调节亮度的台灯,图乙为其用于调光的电位器(变阻器的一种)结构图,a、b、c是它的三个接线柱,a、c分别与弧形电阻丝的两端相连,b与金属滑片相连,转动旋钮,滑片在弧形电阻丝上滑动即可调节灯泡亮度,下列分析正确的是( )
A.电位器与灯泡是并联的
B.电位器是通过改变导体粗细来改变阻值的
C.若只将a、b接入电路,顺时针转动旋钮时灯泡变暗
D.若只将b、c接入电路,顺时针转动旋钮时灯泡变暗
6. (2024•义乌宾王)如图所示,当滑片P向右移动时,接入电路的电阻值增大的是( )
A. B.
C. D.
7. (2025•杭州锦绣育才)如图所示是小灯泡和滑动变阻器连入电路的四种不同情况,能利用滑动变阻器调节小灯泡从亮到灭的正确电路是( )
A. B.
C. D.
8. (2025•宁海期中)有下列六种材料:①盐水,②石墨,③橡胶,④汽油,⑤陶瓷,⑥铜丝,其中属于导体的是___________,属于绝缘体的是___________。
9. (2023•镇海区模拟)一位同学设计了一个风力测定仪,如图所示,O是转动轴,OC是金属杆,下面连接着一块受风板。无风时OC是竖直的,风越强,OC杆偏转的角度越大。AB是一段圆弧形电阻,P点是金属杆与弧形电阻相接触的点,电路中接有一个小灯泡,测风力时,闭合开关S,通过分析可知:金属杆OC与弧形电阻AB组合在一起相当于 ,观察 可以粗略地反映风力的大小。若要提高该装置反映风力大小的性能,可采取的方法是 。
10. (2025•萧山八校联考)据统计,截至2月23日15时26分,影片《哪吒之魔童闹海》票房突破135亿。影片中涉及到很多科学知识:
(1) 哪吒高速奔跑时,地面会留下深深的脚印,从物理的角度分析,这是因为力可以改变物体的 ;他用力扔出混天绫,混天绫能在空中继续飞行,这是由于混天绫具有_________ ;
(2) 申公豹的父亲申正道在海里靠闪电移位术打的哪吒招架不住,后来敖丙把海水冻结后,申正道的武力值瞬间降了一大半。台词说“冰是不能导电的”,正常情况下,冰不能导电,是因为冰中没有可以自由移动的________(选填 “分子”“离子”或“电子”),不满足导电的条件;
11. (2025•舟山定海二中)电鳗是一种能放电的鱼类,其放电时输出的电压能达到300伏以上,原因是电鳗体内有许多像小型电池的细胞组织。放电时,这些“细胞电池”20节(每个电池电压约15伏)串联起来,这样在电鳗的头、尾之间就产生了很高的电压。
(1) 这些“细胞电池”20节是___________(填“串”或“并”)联的;
(2) 电流越大,越容易击晕天敌或猎物,那么同一条电鳗在___________(填“海水”或“河水”)中更容易击晕天敌或猎物。
12. (2024•宁波北仑)小明、小红和小亮在做“探究影响导体的电阻大小因素”实验时,做出了如下猜想。猜想一:导体的电阻可能与导体的长度有关。
猜想二:导体的电阻可能与导体的横截面积有关。
猜想三:导体的电阻可能与导体的材料有关。
实验室提供了4根电阻丝,其规格、材料如表所示
编号
材料
长度(m)
横截面积(mm2)
A
镍铬合金
0.25
1.0
B
镍铬合金
0.50
1.0
C
镍铬合金
0.25
2.0
D
锰铜合金
0.25
1.0
(1)如图所示电路,闭合开关后,在M、N之间分别接上不同导体,通过观察相关现象来比较导体电阻大小,小明、小红和小亮对图中的电路设计提出了自己的观点:小明认为:电流表是多余的,观察灯泡的亮度就可以判断导体电阻的大小。小红认为:灯泡是多余的,根据电流表示数的变化就可以判断导体电阻的大小。小亮认为:灯泡和电流表同时使用更好,因为灯泡可以保护电路,从而防止烧坏电流表。你赞同 (选填“小明”、“小红”或“小亮”)的观点。
(2)为了验证猜想二,可依次把M、N跟 (选填“ABCD”)的两端相连,闭合开关,记下电流表的示数,分析比较这两根电阻丝电阻的大小。
(3)依次把M、N跟电阻丝AB的两端连接,闭合开关,电流表的示数不同,分析比较AB两根电阻丝电阻的大小,可探究电阻跟 的关系。
(4)小丽在探究同样的课题时,手边只有一根电阻丝,那么,她利用这根电阻丝和上述电路,不能够完成猜想 (选填“一”、“二”或“三”)的实验验证。
13. 小浔为了比较萝卜、土豆、番薯的导电能力,将它们切成大小相同的长方条,分别接在如图甲所示的电路a、b之间。
(1)该实验的探究目的类似于课本中“探究导体电阻大小与 的关系”。
(2)实验设计中,小浔想通过观察比较 来比较三者导电能力的大小,这种研究方法叫 (填“等效替代法”或“转换法”)。
(3)在实际操作过程中,小浔发现实验现象不明显,无法达到实验目的。他通过查阅资料发现,有一种电波感应器(如图乙所示),能向物体发射电波,并根据物体反射回来的电波强弱来判断物体的导电能力,物体对电波反射越弱,则导电能力越强。若向萝卜、土豆、番薯发射相同强度的电波,反射回来的电波结果如表所示(“+”号越多表示电波越强),则萝卜、土豆、番薯中导电能力最强的是 。
实验材料
感应器接收到反射回来的电波强弱
萝卜
++++
土豆
+++++++
番薯
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