第3章 第2节 物质的导电性(1)—物质的导电能力与电阻-【拓展与培优】2025-2026学年新教材八年级上册科学（浙教版2024）

拓展上 第2节 物质的导电性(1) 思维点击 一、导体，绝缘体 (1)导体和绝缘体的比较： 导体 绝缘体 导电 能力 容易导电 不容易导电 原因 有大量的自由电荷 电荷几乎都被束缚在 原子的范周内 常见 金属、人体，大地、石墨、 玻璃、橡胶，陶瓷、烟 材料 酸碱盐的水溶液等 料、油等 用途 输电线等 电器外壳等 (2)导体容易导电，绝缘体不容易导电的原因： ①导体容易导电是因为导体中有大量的自由 电荷，它们受原子核的束缚力很小，能够从导体的 一个部分移到另一个部分： ②绝缘体中，电荷几乎都東缚在原子的范围之 内，不能从绝缘体的一个部分移到另一个部分。 物质的导电能力不是绝对的。有些绝缘体在 条件改变时会变成导体（如金属被腐蚀，烧红的玻 璃能够导电)。 二、半导体 半导体材料的导电能力介于导体和绝缘体之 间，比导体差、比绝缘体强，具有一些特殊的物理性 质，温度，光照，杂质等因素都对它的性能有很大影 响。常见的半导体材料有硅、绪和砷化镓等。用半 导体材料可以制造半导体二极管，三极管和集成电 路等多种半导体元件。 (1)半导体二极管具有单向导电性，即只允许 电流由一个方向通过元件。 (2)半导体三极管可以用来放大电信号。 (3)应用： ①太阳能电池：当光照到某些半导体时，在半 导体内会产生电流。太阳能电池是一种不用燃料、 不污染环境、对人类健康无害的电源； ②条形码扫描仪：条形码扫描仪由发光二极 管、光敏二极管等元件构成。当发光二极管照射条 形码时，光敏二极管便测量被条形码反射回来的 光，并将光信号变为电信号，电脑则依据获取的电 信号进行分析、检测物品。条形码扫描仪广泛应用 于商业、邮政、交通等领域： 写培优 物质的导电能力与电阻 ③微处理器：微处理器集成了成千上万个半导 体元件： ④机器人：机器人内有由大量半导体元件构成 的电路。智能机器人将成为工业生产活动的好 帮手。 三、超导体 (1)超导现象：某些物质在很低的温度下，电阻 就变成了零，这就是超导现象。 (2)应用： ①利用超导体的零电阻特性可实现远距离大 功率输电。超导输电线可以无损耗地输送较大的 电流，这意味着用细电线就可以输送大电流： ②超导磁悬浮现象，使人们可以用超导体来实 现交通工具的“无摩擦”运行。 四、电阻 (1)概念：导体对电流的阻碍作用叫做电阻，不 同导体的导电能力不同，阻碍作用越大，导电能力 越弱，电阻越大。 (2)导体的电阻用字母R表示，电路中的符号 用-R-表示。 (3)电阻的单位： 国际单位：欧姆（Ω）：常用的单位有：兆欧 (Mn).千欧(k)。换算关系：1Mn=10kn:1kn =1030. 【拓展】电阻率： 材料在长为1m,横截面积为1mm2,温度为 20℃时的电阻值称为这种材料的电阻率。不同材 料有不同的电阻率，电阻率是物质本身的一种特 性，即是说在温度、长度，横截面积都相同的情况 下，用不同材料制成的导体有不同的电阻。忽略温 度的影响，求物体的电阻我们常用R=P·专计算， 由此易知，电阻率、长度和横截面积对导体电阻大 小的影响。 五、影响电阻大小的因素 (1)电阻是导体的属性，它的大小只与材料、长 度和横截面积有关；与导体两端的电压和通过导体 的电流无关。在材料相同时，长度越长，横截面积 越小，电阻越大。 (2)导体的电阻还与温度有关。一般来说，导 体的电阻随温度的升高而增大，如金属导体：也有 少数导体的电阻随温度的升高而减小，如石墨类 导体。 科学。八 (3)易错点： ①电阻是导体本身固有的一种属性，不同导体 的导电能力是不同的。 ②绝缘体之所以能起到绝缘的作用，就是由于 其电阻很大的缘故。 例1有一段导体电阻为8欧姆。 (1)如果把它截去一半，则阻值为 欧姆。 (2)如果把它对折重叠，则阻值为 欧姆。 【分析】导体电阻与长度和横截面积有关。 第二问容易错答为4欧或8欧，答4欧的原因是忘 了重叠后横截面积发生的变化影响了电阻的大小， 答8欧的原因是以为横截面积变大使得电阻变大， 其实电阻与横截面积成的是反比，横截面积变为原 来2倍使得电阻应再减小为二分之一，只有2欧。 六、用控制变量法研究电阻大小的影响因素 在“研究电阻的大小与什么因素有关”时，就用 到了控制变量法。因为影响电阻大小的因素有四 个，即材料、长度、横截面积和温度。如要研究材料 对电阻的影响，则需控制其他三个因素不变。 例2在探究“导体的电阻跟哪些因素有关”的问题 时，某老师引导学生作了如下的猜想： 猜想1：导体的电阻可能跟导体的横截面积 有关： 猜想2：导体的电阻可能跟导体的长度有关： 猜想3：导体的电阻可能跟导体的材料有关 如图所示是他们进行实验探究时所用的器材， 演示板上固定了四条金属电阻丝，a,b,c的长度均 是1m,d的长度是0.5m:a,b的横截面积相同， 材料不同：a,c的材料相同，但c的横截面积大于a 的横截面积：4，d的材料和横截面积都相同。 (1)在探究电阻跟横截面积的关系时，可依次 把M,V跟 的两端连接，闭合开关，记下电 流表的示数。分析比较这两根金属电阻丝的电阻 大小。 (2)依次把M.N跟a,d的两端连接，闭合开 关，记下电流表示数，分析比较a,d两根金属电阻 丝的电阻大小，可探究电阻跟 的关系，其 年级上册 结论是 (3)一般来说，所有物体都有电阻。在探究过程 中，又有同学提出猜想4：电阻还可能跟温度有关。 请用一个废灯泡的灯芯（如图所示）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。 金属线 玻璃 【分析】本实验探究过程中采用控制变量法， 通过研究电阻与材料、长度、横戴面积和温度的关 系，得出电阻的大小与这些影响因素之间的关系。 巩固练习 A组 1.下列同组物体在常温下属于导体的是 A.铅笔芯、铁丝、人体 B.海水、油、水银 C.塑料尺、硬币、大地 D.炭棒、陶瓷、玻璃 2.关于导体的电阻，下列说法中正确的是 ( A.长导线的电阻一定比短导线的电阻大 B.粗导线的电阻一定比细导线的电阻大 C.铜导线的电阻一定比铁导线的电阻小 D.导体的电阻是由它的材料、长度、横截面积 和温度决定的 3.从图中的长方形金属薄板a6cd中剪出一 块，下列哪种剪法得到的金属板条电阻最大() A.剪出abfe B.剪出efcd C.剪出阴影部分的细金属条 D.保留整块金属板 拓展山 4.为了研究电阻的大小是否与长度有关，采用 了如图所示的电路，其中，AC和DF分别为直径与 长度均相同的铜导线和镍铬合金线，B和E分别为 AC和DF的中点。在对比研究时，下列选择正确 的是 ( S A.第一次接入AB,第二次接入DE B.第一次接入DE,第二次接入AC C.第一次接入AB,第二次接入D D.第一次接人DE,第二次接入DF 5.小昕用如图所示的器材探究“影响电阻大小 的因素”。a,b为长度一样的镍铬合金丝，b比a的横 截面积大。关于此实验，下列说法正确的是 火子 A.小灯泡越亮，表示接入的合金丝电阻越大 B.利用此装置只能探究导体电阻大小和横截 面积的关系 C,利用此装置能探究导体电阻大小和横截面 积、长度的关系 D.为了准确比较两条合金丝的电阻，可在电路 中串联一个电压表 6.用实验研究导体的材料、长度、横截面积对 电阻的影响时，供选择的导体规格如下表： 材料编号 长度m 横截面积mm ① 1 0.5 镍 网 1 1 ③ 1.5 0.5 ④ 1,5 1 G 1 0.5 0 1 1 锰铜 ① 1.5 0.5 1.5 1 你认为下面对导体选择最合理的一组是 ( A.③④⑤G B.②③⑥⑦ C.①⑤⑥⑦ D.⑤0⑦⑧ 写培优 7.在探究“导体的电阻跟哪些因素有关”的问 题时，老师引导学生作了如下的猜想： 猜想：1.导体的电阻可能跟导体的横截面积 有关： 2.导体的电阻可能跟导体的长度有关： 3.导体的电阻可能跟导体的材料有关。 如图为他们进行实验探究的器材，演示板上固 定了四条金属电阻丝，规格如下表： 长度 横截面 金属丝 材料 /m 积/mm 锰钢 1 20 b 镍络 1 20 4 锰钢 30 d 锰钢 0.5 20 (1)在探究电阻跟横截面积的关系时，可依次 把M,N跟 的两端连接，闭合开关，记下电 流表的示数，分析比较这两根金属丝电阻的大小， 得到的结论是 0 (2)依次把M,V跟a,d的两端连接，闭合开 关，记下电流表示数，分析比较a,d两根金属丝电 阻的大小，可探究电阻跟 的关系，其结 论是 8.在“探究影响导体电阻大小的因素”实验中， 小明设计了如图电路。 (1)在连接电路时发现，还缺少一个元件，他应 该在电路中再接入的元件是 (2)为粗略判断a,b两点间导体电阻的大小， 可观察 (3)另有甲、乙两位同学分别对小明的电路作 了如下的改进：甲把灯泡更换为电流表；乙在原电 路中串联接入电流表。你认为 同学的改 进更好一些，理由是 料学。八 B组 9.如图所示，这是科技创新小组的同学们自己 发明的电子握力器的内部结构。电源电压不变，滑 动变阻器b端固定在绝缘底座上，手柄A与变阻器 滑片固定在一起，同步运动，握力为零时，滑片处于 a端。L是一个电阻不变的指示灯，力量计由一个 电流表改装而成。使用时，先闭合开关S。再用手 握住手柄，A柄向下运动压缩弹簧，握力就显示在 力量计表盘上。有关握力计下列的说法中正确的是 定位计 力量计 手柄 绝缘底坐 A.握力越大灯泡越亮，力量计的示数越大 B.改装成的力量计的零刻度线就是原电流表 的零刻度线 C,握力越大电路总电阻越大，总电流越小 D.握力越大，弹簧的长度越长：握力越小，弹簧 长度越短 10.在“探究影响导体电阻大小的因素”实验 中。（规格不同的导体有若干） (1)小明设计了如图甲所示电路。为判断a,b 两点间导体电阻的大小，小明应注意观察 ,具体指明该方案存在的不足： (2)小红设计了如图乙所示的电路，当她将一 段导体接入a,b两点间并闭合开关后发现灯不亮， 经检查电路无断路、短路故障，你认为灯不亮的原 因是 丙 (3)小丽设计了如图丙所示电路，该电路中灯 泡的作用是 11.小明通过学习得知：一般情况下，水的质量 一定时，加人食盐的质量越多，溶液的浓度就越高。 他想探究食盐水溶液的导电性能与什么因素有关。 年级上册 小明的猜想是： a.食盐水溶液的导电性能与溶液的浓度有关。 b.食盐水溶液的导电性能与金属片之间的距 离有关. ℃.食盐水溶液的导电性能与溶液的温度有关。 小明利用水、食盐、烧杯、小勺子、电源、刻度 尺、小灯泡、金属片、酒精灯等器材，设计了如图的 装置，进行了探究实验。他记录的实验表格如下： 实验 加人食 两金属片AB间 灯泡亮度 次数 盐量 距离cm 1 为 2 微亮 2 为 2 较亮 3 为 较亮 很亮 (1)比较实验次数1和2可验证猜想 (填“a”“b”或“c”)。 (2)在实验过程中，小明认为用电流表代替小 灯泡也能进行实验，你认为 (填“可行”或 “不可行”)，理由是 (3)利用现有的装置和器材，请你对猜想c进行 探究验证。 ①实验步骤：用酒精灯加热食盐水溶液，观察 小灯泡的亮度变化： ②你怎样对该实验结果进行分析判断？ (4)请你提出一个新的猜想：溶液的导电性能 可能还与 有关. C组 12.有一块厚薄均匀的长方体铁块，如图所示 AB比EF长，上、下表面积比侧面积大分别沿图中 所示的不同方向接人电路，则 123 拓展上 A,沿AB方向接入电路时电阻最大 B.沿CD方向接入电路时电阻最大 C.沿EF方向接入电路时电阻最大 D.沿各个方向接入电路时的电阻一样大 3.某兴趣小组的同学开展“探究盐水电阻大 小与哪些因素有关”的实验，他们提出了以下猜想： A.可能与盐水的浓度有关。 B.可能与盐水的液柱横截面积有关。 C.可能与盐水的液柱长度有关。 他们利用玻璃管（管中带有接线柱的金属活塞 可以左右移动)、电源、开关、小灯泡、导线等器材， 组装成如图所示的电路进行实验。 注水门 活塞 盐水 活指 敗璃？ 8甘 (1)兴趣小组同学通过注水口向玻璃管内注满 盐水，闭合开关后灯泡发光：根据小灯泡的亮度可 以判断盐水的电阻大小，下面实例中也是运用这种 研究方法的是 A.学习电流时，将电流比作水流 B.用压强计研究液体压强 C.利用小车运动距离研究牛顿第一一定律 (2)探究猜想A时，为了增加盐水的浓度，可向 玻璃管中添加 (填“盐”或“清水”)并搅拌 均匀。 (3)在探究猜想B时用注射器缓慢地从玻璃管 中抽取部分盐水后观察小灯泡亮暗，接着探究猜想 C时，兴趣小组调节活塞使之 (填“向中间” 写培优 或“向外侧”)移动到合适位置时，观察小灯泡的亮 度变化，请问何为合适位置？ 14.导体容易导电，绝缘体不容易导电。有一 些材料，导电能力介于导体和绝缘体之间，称作半 导体，除了导电能力外半导体有许多特殊的电学性 能，使它获得了多方面的重要应用。 有的半导体，在受热后电阻迅速减小：反之，电 阻随温度的降低而迅速的增大。利用这种半导体 可以做成体积很小的热敏电阻。热敏电阻可以用 来测量很小范围内的温度变化，反应快，而且精度 高。回答下列问题： 配有温度刻度 20 左uu 热敏电啊 (1)如果将热敏电阻与电源、电流表和其他元 件串联成一个电路，其他因素不变，只要热敏电阻 所在区域的温度降低，电路中电流将变 (填“大”或“小”)。 (2)上述电路中，我们将电流表中的电流刻度 换成相应的温度刻度，就能直接显示出热敏电阻附 近的温度。如果刻度盘正中的温度刻度值为20℃， 则25℃的刻度应在20℃的 (填“左”或 “右”)边。 (3)为了将热敏电阻放置在某蔬菜大棚内能检 测大棚内温度的变化，请用图中的器材（可增加元 件)设计一个电路。19.如图所示： 第1节电荷与电流(3)一电流的测量 与串、并联电路电流的特点 例IC 例2D 变式训练(1)并联电路的电流特点(2)选用不同规格的 灯泡或选用不同阻值的灯泡 例3C 巩固练习 A组 1.B2.D3.C4.D5.C6.B7.B8.A 9.D10.LLe干路上L图略11.(1)电流表的 正，负接线柱接反了。 (2) (3 B组 12.D13.C14.D 15.(1)0.4A(2)他选择的量程不同(3)a不能，因为 只有在两只灯泡的规格相同的情况下，亮度相同才能说明电流 相等h.方法1：可行方法2：不可行 16.(1)略(2)电流表正负接线柱接反了0.5A并 联电路中，干路电流等于各支路电流和(3)只进行一次实 验存在偶然性换不同规格小灯泡进行多次实验 17.(1)不同材料或结点有温差或闭合电路(2)同一 热电偶电路，温是越大，电路中的电流越大 800(②落水（③）号 专题拓展简单电路的设计 例1D 例2见分析 5 巩固练习 A组 1.C2.D3.B4.C5.C6.B7.D 8.C9.D10.D11.B12.D13.D14.A B组 15.(1)CE(2)E(3)灯是否发光灯发光 16.(1),空气的流速越大，压强越小(2)图路（在 L两端并联电铃或串联在L支路) 17.D C组 18. 19.如图所示 和 第2节物质的导电性(1) —物质的导电能力与电阻 例1(1)4(2)2 例2(1)a,c(2)长度在导体材料和横截面积相同时，导 体越长，电阻越大（或导体的电阻跟长度成正比等）(3)①方 法：用导线把废灯泡灯芯和电源、开关、电流表连成如图所示的 电路，再用酒精灯给灯芯加热，同时观察电流表示数的变化，并 进行分析，得出结论： ②电路图：如图听示。 A 巩固练习 A组 1.A2.D3.C4.D5.C6.C 7.(1)a当导体的材料和长度相同时，横截面积越小 电阻越大(2)长度 当导体的材料和横截面积相同时，长 度越大电阻越大 8.(1)开关(2)灯泡发光情况(3)乙防止电流无 穷大损坏电流表 B组 9.A10.(1)电流表的示数变化ab间电阻小时，可 导致电路中电流过大烧坏电路元件(2)b间电阻太大，导 致电路电流太小（或灯泡两端电压太小）(3)保护电路或相 略反映电路中电流变化 11.(1)a(2)可行电流表能测出电路中的电流大小 可反映出溶液的导电性能(3)如果小灯光亮度发生变化， 3 说明溶液的导电性与溶液的温度有关，否则无关(4)金属 片插人溶液中的深度（或金属片与溶液中的接触面积等） C组 12.A 13.(1)B(2)盐(3)向外侧使盐水液柱横截面积 与探究猜想B时相同 14.(1)小(2)右(3)作图（串联一个定值电阻也可） 配有温度刻度 热敏电 第2节 物质的导电性(2)—变阻器 巩固练习 A组 1.D2.A3.A4.C5.D6.C7.C8.C 9.A10.b,c串 1山.(1)减小(2)①给其中一个电阻加热。②给其 中一个电阻加热，观察电流表的示数变化。如果电流表示数 变化了，那被加热的电阻是热敏电阻 B组 12.D13.A14.C15.A16.(1)3A,B滑动 变阻器允许通过的最大电流值为2A (2)连线如图所示 (3)申 17.(1)1000(2)0~9999(3)3627 A 第3节电压(1)—电压的测量 例1不发光1.5 例2D 例3B 5 变式训练D 巩固练习 A组 1.串联并联量程正接线柱流进，负接线柱流出 2.2.6133.0.5铜4.D5.B6.A7.C 8.L,Le Ly L,LaL,le(电源)LL(电湖) 9.略10.(1)略(2)电极插入苹果的深度h(3)0.30 (4)苹果电池的电压大小U随电极插人苹果深度h的增加面 增大(5)苹果的种类（或苹果大小，两电极间的距离等） (6)电流表11.略 B组 12.A13.变大变大 14.(1)0.70 (2) ◆V 0.70 0.68 0.66 0.64 0.62 0.60 024681012hcm (3)土壤电池的电压随铜片和锌片插入土壤深度的增加 面增大 (4)铜片和锌片插入土壤的深度。铜片和锌片间的距离 15.方法一：用电压表逐一测量每个小灯泡两端的电 压，当电压表示数为220V时，表明此时电压表所测的灯泡 已经被烧坏。方法二：用电压表的一条线接在电源线上，另 一条线依次接触灯泡的各接线点，当电压表示数由0~220V (或220V~0)发生突变时，则电压表前后接触的两点之间的 小灯泡，就是灯丝烧断的那一只。 第3节电压(2) 串、并联电路电压规律 例1A 例2B 巩固练习 A组 1.1.54.52.串联4.81.23.串4V2V 4.C5.B6.A7.A8.B9.D 10.(1)短路电源(2)将导线①的一端从接线柱C 改接到D(或B)[或将导线②的一端从接线柱A改接到B (或D)](3)2.5(4)改变电路中的电流（或改变小灯泡两 端的电压)左 B组 11,C12,不正确电压表正，负接线柱接反了 13.(1)电压表示数相当电源电压，电流表示数为0，小灯泡 不亮。 (2)如图所示 4