第2节 物质的导电性（举一反三讲义）科学浙教版2024八年级上册

第2节 物质的导电性 目录 目录 1 【学习目标】 1 【思维导图】 2 【知识梳理】 3 知识点1 物质的导电能力 3 知识点2 电阻 4 知识点3 变阻器 9 【巩固训练】 11 【学习目标】 1. 科学观念 · 明确导体、绝缘体、半导体的定义，掌握常见导体、绝缘体、半导体的实例。 · 理解导体与绝缘体无绝对界限，知晓条件改变时绝缘体可转化为导体的现象。 · 掌握电阻的概念，明确其表示导体对电流的阻碍作用，熟知电阻的单位及换算关系。 · 理解影响电阻大小的因素，知晓超导现象及超导体的特性。 · 认识变阻器的作用，掌握滑动变阻器的工作原理及使用方法。 2. 科学思维 · 通过设计物质导电性检测实验，培养实验方案设计与逻辑推理能力。 · 运用控制变量法分析影响电阻大小的因素，提升科学探究中的变量控制与归纳推理能力。 · 结合变阻器的结构与原理，分析其改变电阻的逻辑，培养结构与功能的关联思维。 · 对比导体、绝缘体、半导体的导电能力差异，建立分类与比较的思维模型。 3. 探究实践 · 完成物质导电性检测实验：设计电路方案，检测硬币、塑料直尺等物质的导电性，归纳易导电和不易导电物质类别，掌握实验操作与现象分析方法。 · 开展影响电阻大小因素的探究实验：通过控制变量法，分别探究长度、横截面积、材料对电阻的影响，培养实验操作、数据记录与结论归纳能力。 · 进行滑动变阻器使用实践：连接电路，移动滑片观察灯泡亮度变化，分析电阻变化对电流的影响，掌握滑动变阻器的 “一上一下” 接线原则与阻值变化判断方法。 4. 态度责任 · 养成规范实验习惯：检测物质导电性、连接电阻探究电路时，保持开关断开，正确操作仪器，树立电学实验安全意识。 · 培养实证意识：通过多次实验验证电阻规律，不凭单一数据下结论，理解科学结论的严谨性。 · 联系生活实际：解释生活中导体、绝缘体的应用，认识物质导电性知识的实用价值。 · 关注科技发展：了解半导体芯片、超导体的应用前景，激发对前沿科技的探究兴趣。 重点： 1.导体、绝缘体、半导体的区分：明确各自定义、实例及导电能力差异，能准确判断常见物质的类别。 2.电阻及影响因素：掌握电阻的概念、单位，理解长度、横截面积、材料、温度对电阻的影响规律，能运用控制变量法分析相关问题。 3.滑动变阻器的使用：掌握其工作原理、“一上一下” 接线原则及阻值变化判断方法，能通过其改变电路电流。 难点： 1.导体与绝缘体的转化理解：难点在于理解条件对物质导电能力的影响，需结合实例建立动态认知。 2.控制变量法在电阻探究中的应用：难点在于实验中变量的精准控制与多组数据的分析归纳，需明确每次实验的不变量与变量。 3.滑动变阻器的阻值变化判断：难点在于根据接线柱连接方式和滑片位置，准确判断接入电路的有效电阻丝长度及阻值变化，需结合结构示意图深入分析。 【思维导图】 【知识梳理】 知识点1 物质的导电能力 1.检测物质的导电能力 （1）可以通过电流表来判断电路中电流的有无或大小。 （2）可以通过用电器的工作情况来判断电路中电流的有无或大小。 2．导体和绝缘体 （1）导体：容易导电的物质叫作导体。常见的导体有各种金属、石墨、人体、大地、盐类的水溶液等。 （2）绝缘体：不容易导电的物质叫作绝缘体。常见的绝缘体有橡胶、玻璃、陶瓷、塑料、干木材、植物油和干燥的空气等。 3.导体和绝缘体之间没有绝对的界限 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。 4.半导体 导电能力介于导体与绝缘体之间的一类物质叫作半导体。常见的半导体材料是单晶硅和化合物半导体（砷化镓、氮化镓、碳化硅）等，半导体主要应用于电子工业或信息技术产品。二极管、三极管都是由半导体材料制成的。 5.导体容易导电的原因：导体内部有大量可以自由移动的电荷。物质的导电能力与它内部存在的自由移动的电荷数量有关，即可以自由移动的电荷越多，物质的导电能力就越强 6.绝缘体不容易导电的原因：在绝缘体内，也存在着电子，但这些电子几乎被原子核牢牢束缚，不能自由移动，故绝缘体不容易导电。 【典例1】如图所示的电路中，当开关闭合后，在金属丝A、B之间分别接入硬币、铅笔芯、橡皮、烧红的玻璃和塑料尺，小灯泡都能发光的是（　　） A．接入硬币和橡皮 B．接入塑料尺和铅笔芯 C．接入烧红的玻璃和铅笔芯 D．接入硬币和塑料尺 【变式1】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 【变式2】如图标出了制成铅笔的几种材料，通常条件下属于导体的是（　　） A．木材、橡皮 B．石墨、金属 C．木材、金属 D．石墨、橡皮 【变式3】随着科技发展，新材料、新技术不断服务于人们的生活，许多电子设备用到热敏电阻、光敏电阻等电路元件，它们是用下列哪种材料制成的（　　） A．导体 B．绝缘体 C．超导体 D．半导体 知识点2 电阻 1.概念：电阻表示导体对电流的阻碍作用，用字母R表示。 2.单位 在国际单位制中，电阻的单位是欧姆，简称欧，符号是。 常用的单位还有千欧（k）、兆欧（M），它们的换算关系：1M= 106k，1k= 103。 3.探究实践：影响导体电阻大小的因素 （1）目标：探究影响导体电阻大小的相关因素。 （2）器材：电源、开关、电流表、小灯泡、各种金属导线等。 （3）过程 a．建立猜想 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。 b．进行实验 我们可以通过控制变量法来逐个研究影响电阻大小的因素。 ①探究电阻大小与导线长度的关系 设计思路：探究电阻大小与导线长度的关系时，要控制导体的材料和横截面积相同，选用不同长度的导线接入同一电路，观察灯泡的亮度以及电流表的示数。 探究结论：材料、横截面积相同的导线，长度越长，电阻越大。 ②探究电阻的大小与导线粗细的关系 设计思路：探究电阻的大小与导线粗细的关系时，要控制导线的材料和长度相同，选用横截面积不同的导线接入同一电路（图中a、b之间），观察灯的亮度以及电流表的示数。 探究结论：材料、长度相同的导线，横截面积越小，电阻越大。 ③探究导线的电阻大小与材料的关系 设计思路：探究导线的电阻与材料的关系时，要控制导线的横截面积和长度相同，选用不同材料的导体接入同一电路（图中a、b之间），观察灯的亮度以及电流表的示数。 设计的表格如下： 探究结论：横截面积、长度相同，而材料不同的导线，导线电阻的大小不同。 4.某些材料的温度降低到一定程度时，电阻会突然消失，这就是超导现象。某一温度下电阻为零的导体称为超导体。 【典例2】如图所示，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 【变式1】王老师以电池和口香糖锡纸为材料制作取火工具：取口香糖锡纸，中间剪掉一些（如图甲所示）。将锡纸条两端分别接在电的正负极，很快发现锡纸条ab段先冒烟着火（如图乙所示）。已知ab和bc长度相等，则通电时，与bc段相比，ab段的（　　） A．电压较大 B．电流较大 C．产热较少 D．电功率较小 【变式2】如图为常用的铝芯导线，铝芯由多条铝线组成，外包一层绝缘皮。下列方法中，能减小铝芯导线电阻的是（　　） A．减小导线两端的电压 B．减小导线中的电流 C．减小导线的长度 D．减少导线中铝线的数量 【变式3】有一块长方体铁块，如图所示，分别沿不同方向接入电路，则（　　） 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电阻一样大 【典例3】“探究影响导体电阻大小的因素”的实验装置如图所示，在实验中使用四根电阻丝，其材料规格如表所示，下列说法正确的是（　　） 编号 材料 长度/m 横截面积/mm2 灯泡亮度 ① 锰铜合金 0.5 0.8 亮 ② 镍铬合金 0.5 0.8 较亮 ③ 镍铬合金 0.5 0.4 较暗 ④ 镍铬合金 1.0 0.4 暗 A．四根电阻丝中①号电阻丝电阻最大 B．②③实验可以得出电阻的大小与横截面积有关 C．将④号电阻丝直接对折接入电路也可以探究长度对电阻大小的影响 D．本实验仅用到了控制变量法这一科学方法 【变式1】为了探究导体导电能力是否与材料及长度有关，科学兴趣小组利用电压恒定的学生电源、不同规格的金属丝（如表所示）、电流表、开关等器材进行了如下实验。 编号 材料 长度 横截面积 ① 镍铬合金 1米 1毫米2 ② 镍铬合金 1米 1毫米2 ③ 镍铁合金 1米 1毫米2 ④ 锰铜合金 1米 1毫米2 步骤一：将①号金属丝的A、B端接入电路，使a导线的P端与B相连（如图甲）。 步骤二：闭合开关，记录电流表示数I1立刻断开开关。 步骤三：将P端分别移至金属丝的C、D点，闭合开关，记录电流表示数分别为I2、I3并立刻断开开关。 步骤四：分别用②、③、④号金属丝替换①号金属丝重复上述步骤。 （1）步骤二记录的电流表示是如图乙所示，则大小为　 　。 （2）本实验过程中每次记录电流表示数后立刻断开开关，并等待片刻后再进行下一步的操作，这种做法的目的是　 　。 （3）小明在用④号金属丝实验时，发现无法通过电流表示数的变化探究其导电性与长度的关系。查阅资料：长度、粗细均相同的锰铜合金电阻比镍铬合金小得多，试分析用④号金属丝实验时现象不明显的原因：　 。 【变式2】在“探究影响电阻大小的因素”的实验中，某实验小组同学利用如图所示的电路分别对“导体电阻跟它的材料、长度、横截面积有关”的猜想进行实验验证。实验中使用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 电流大小/A A 锰铜合金 0.5 0.8 0.40 B 镍铬合金 0.5 0.8 0.32 C 镍铬合金 0.5 0.4 0.16 D 镍铬合金 1.0 0.4 0.08 （1）实验中通过观察 　 　 来比较电阻的大小，此过程用到的研究方法是　 　 。 （2）分别将C、D两根合金丝接入电路，可初步探究出的结论是　 　 。 （3）分别将 　 （填编号）两根合金丝接入电路，可初步探究出的结论是：导体的材料、长度相同时，横截面积越小，电阻越大。 【变式3】小科利用如图甲所示的实验装置探究电阻的大小与哪些因素有关。图乙中A为锰铜合金线，B、C、D为镍铬合金线，S表示横截面积。请回答： （1）图甲中，小乐是通过 　 　 判断电阻大小的。 （2）在探究电阻大小与导体横截面积的关系时，小乐应选择其中 　 两根合金线分别进行实验。 （3）电阻触摸屏在笔记本电脑及手机等设备上已普遍使用，触摸屏相当于一根电阻丝，当手指在触摸屏表面施以一定的压力时，触摸屏通过分别识别触摸点的水平与竖直位置，从而确定触摸的位置。如图丙，触摸点P将电阻丝分为上下两部分，设上部分电阻为R1，下部分电阻为R2，结构可等效为如图丙所示的电路，电源电压不变，当触摸点在竖直方向移动时，电路中的电流 　 （选填“变大”“变小”或“不变”）。（触摸时会改变电阻的长度） （4）目前市场上折叠屏手机的使用材料包括柔性屏幕和铰链结构材料，这种屏幕需要具备高柔韧性、可折叠性、导电性等。请你推测这种屏幕还可能具有什么性质：　 。 知识点3 变阻器 1.电阻器 （1）概念：具有一定阻值的元件叫电阻器，也称为电阻。 （2）作用：控制电路中的电流大小。 （3）符号： 2．变阻器 （1）概念：可以改变电阻值的电阻器。 （2）作用：改变电路中的电流大小。 （3）应用：①改变音响设备发出的声音的品质；②改变收音机和电视机等的音量；③改变电动汽车的行车速度。 3.滑动变阻器 （1）原理：靠改变接入电路的电阻丝的有效长度来改变电阻大小。 （2）作用：调节滑动变阻器滑片可以逐渐改变连入电路的电阻，从而逐渐改变电路中的电流。 （3）构造： （4）滑动变阻器的注意事项 ①要了解所使用滑动变阻器的阻值范围和允许通过的最大电流。 ②滑动变阻器接入电路的两个接线柱必须是 “一上一下”。 ③确认滑动变阻器的有效接入长度，也就是 “一下” 到滑片的长度。 ④根据变阻器的电阻丝的有效长度的变化，判断电流大小的变化情况。有效电阻丝变长，电流变小，有效电阻丝变短，电流变大。 【典例4】在收音机等电器中，有一种叫电位器的变阻器。电位器的外形及其内部构造如图所示，A、B、C三个焊接点相当于变阻器的三个接线柱。使用电位器时，下列说法中不正确的是（　　） A．电位器是通过改变接入导体的长度来改变电阻大小 B．只把A和C接入电路，无法改变通过电位器的电流 C．把A和B接入电路，逆时针旋动滑片可使电流变小 D．把B和C接入电路，顺时针旋动滑片可使接入电阻变小 【变式1】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 【变式2】滑动变阻器是通过改变接入电路中电阻丝的 　 　 来改变电阻的，如图甲所示，当滑片向C端移动时，它接入电路中的电阻值将 　 　 （填“变大”、“变小”或“不变”）；电阻箱是一种能够表示出电阻值的变阻器，如图乙中电阻箱的读数是 　 　 Ω。 【变式3】如图所示是插入式电阻箱的结构示意图。若要使电阻箱AB之间的阻值为8Ω，下列方法可行的是（　　） A．插入1、2 B．插入2、3 C．插入4、5 D．插入3、5 【巩固训练】 1．下列常见的生活用品中，不属于导体的是（　　） A．铅笔芯 B．铁锅 C．塑料尺 D．食盐水 2．2023年7月12日，我国科学家首次发现液氮温区镍氧化物超导体，这是由中国科学家首次率先独立发现的全新高温超导体。下列应用中适用超导体的是（　　） A．输电线 B．电烤箱 C．电熨斗 D．电饭锅 3．甲变阻器标有“50Ω 1.5A”，乙变阻器标有“10Ω 2.5A”，两变阻器的瓷筒的粗细、长度一样，电阻线由同种合金材料制成，则（　　） A．甲的电阻线较粗 B．乙的电阻线较粗 C．两变阻器的电阻线粗细相同 D．无法判定 4．一个灯泡的铭牌上标着“PZ220﹣﹣100”，在室温下用伏安法测得它的灯丝电阻为R1，后在正常工作时再用伏安法测得它的灯丝电阻为R2＝484欧，发现R2比R1大10倍以上，这是由于（　　） A．前一次测得的阻值必定是错的 B．后一次测得的阻值是错的 C．对大多数导体来说，温度越高，电阻越大，灯丝属于这种导体 D．不论什么导体，都是温度越高电阻越大 5．在“设计制作一个调光灯”的实践活动中，小科设计了如图所示的电路，用A、B两个金属夹子将一根铅笔芯接入电路中，当夹子B左右移动时，小灯泡的亮度会发生变化。下列分析合理的是（　　） A．将铅笔芯换成塑料吸管，灯泡也能亮起 B．可通过灯泡的亮暗反映接入电路的电阻大小 C．当夹子B向左移动时，灯泡变暗 D．实验过程中电阻变化的主要因素是横截面积 6．实验课上，小华同学拿起一只滑动变阻器，看到铭牌上标有“20Ω　2A”的字样，如图所示。几位同学讨论时说出了以下几种对铭牌意义的理解，你认为正确的是（　　） A．电阻的最小值是20Ω，允许通过的最大电流是2A B．电阻的最小值是20Ω，允许通过的最小电流是2A C．电阻的最大值是20Ω，允许通过的最大电流是2A D．电阻的最大值是20Ω，允许通过的最小电流是2A 7．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 8．如图甲是旋钮式变阻器示意图，图乙为滑动变阻器示意图，结合图片，下列关于变阻器的说法正确的是（　　） A．两种变阻器都是通过改变接入的电阻丝的长度来改变电阻的 B．若连接滑动变阻器AC两个接线柱，则向右移动滑片，电阻变小 C．若连接旋钮式变阻器AC两个接线柱，则顺时针转动旋钮触片电阻变小 D．为保证安全，旋钮触片和滑片应该用陶瓷制作 9．如图所示，用电池（电压为3V）、小灯泡（2.5V 0.3A）、甲、乙两根铅笔芯（做滑动变阻器，铅笔芯的长度都是17.5cm，甲的电阻为20Ω，乙的电阻为10Ω）、金属回形针、开关、导线，设计制作一个模拟的调光灯。调节效果可以从两个方面评价：一是小灯泡亮度的变化范围；二是调节精度，回形针移动一定距离时，电阻变化越小调节精度越高。则铅笔芯甲和乙相比（　　） A．调节范围大，调节精度高 B．调节范围大，调节精度低 C．调节范围小，调节精度高 D．调节范围小，调节精度低 10．“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M接C点，N接D点，滑动变阻器与灯泡并联 B．若M接C点，N接B点，闭合开关前，滑片P应移动到最左端 C．若M接C点，N接B点，闭合开关，滑片P向右移，灯泡变暗 D．若M接C点，N接D点，闭合开关，滑片P向右移，灯泡变暗 11．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减小 B．乙图实验说明玻璃是绝缘体，加热后变成了导体 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 12．小嘉用长方体水槽、一定浓度的食盐水、2节干电池、滑动变阻器、电压表及电流表等器材探究导体电阻与哪些因素有关，实验电路连接如上图所示，电极M、N分别固定在水槽左右两侧底部。下列说法错误的是（　　） A．本实验运用的科学方法包括控制变量法和转换法等 B．本实验可以通过观察电流表和电压表的示数大小来比较导体电阻的大小 C．要探究导体电阻与导体长度的关系，可以改变电极M、N的距离 D．要探究导体电阻与溶液浓度的关系，可以向容器中加入一定量的水 13．小科在宁波植物园游览时租赁了一辆电动车，该车的启动和控制方式如下：插入启动钥匙并转动，车辆通电，但不会行驶，这个钥匙的作用相当于一个 　 　 （填“开关”或“滑动变阻器”，下同）。踩下脚踏，车辆开始前进，踩得越深，车速越快，这个脚踏的实质相当于一个 　 。 14．如图是研究“影响导体电阻大小的因素”的实验装置，已知电源恒为3伏。实验中用四根电阻丝作被测导体，A、B、C三根电阻丝等长，D最长。将电阻丝两端接入电路后，通过调节滑动变阻器，保持电阻丝两端电压2伏不变，进行测量并记录，数据如表。 实验组 电阻丝 材料 横截面积（厘米 电流（安培） 1 A 锰铜合金 0.4 0.56 2 B 镍铬合金 0.4 0.44 3 C 镍铬合金 0.2 0.22 4 D 镍铬合金 0.2 0.10 （1）将电阻丝A的两端接入电路，闭合开关前，需要将滑动变阻器的滑片移至线圈最　 　 （填“左”或“右”）侧。 （2）分析上表中实验组3和4，得到的结论是：　 　 。 （3）工业上将金属膜覆盖在陶瓷圆筒上，然后雕刻成螺旋状，生产出不同阻值的定值电阻。下列是用相同的金属膜雕刻成的三个阻值不同的定值电阻R1、R2、R3（虚线表示背面剩余金属膜）。你认为哪个电阻阻值最大，并说明理由：　 。 / 学科网（北京）股份有限公司 $ 第2节 物质的导电性 目录 目录 1 【学习目标】 1 【思维导图】 2 【知识梳理】 3 知识点1 物质的导电能力 3 知识点2 电阻 5 知识点3 变阻器 12 【巩固训练】 16 【学习目标】 1. 科学观念 · 明确导体、绝缘体、半导体的定义，掌握常见导体、绝缘体、半导体的实例。 · 理解导体与绝缘体无绝对界限，知晓条件改变时绝缘体可转化为导体的现象。 · 掌握电阻的概念，明确其表示导体对电流的阻碍作用，熟知电阻的单位及换算关系。 · 理解影响电阻大小的因素，知晓超导现象及超导体的特性。 · 认识变阻器的作用，掌握滑动变阻器的工作原理及使用方法。 2. 科学思维 · 通过设计物质导电性检测实验，培养实验方案设计与逻辑推理能力。 · 运用控制变量法分析影响电阻大小的因素，提升科学探究中的变量控制与归纳推理能力。 · 结合变阻器的结构与原理，分析其改变电阻的逻辑，培养结构与功能的关联思维。 · 对比导体、绝缘体、半导体的导电能力差异，建立分类与比较的思维模型。 3. 探究实践 · 完成物质导电性检测实验：设计电路方案，检测硬币、塑料直尺等物质的导电性，归纳易导电和不易导电物质类别，掌握实验操作与现象分析方法。 · 开展影响电阻大小因素的探究实验：通过控制变量法，分别探究长度、横截面积、材料对电阻的影响，培养实验操作、数据记录与结论归纳能力。 · 进行滑动变阻器使用实践：连接电路，移动滑片观察灯泡亮度变化，分析电阻变化对电流的影响，掌握滑动变阻器的 “一上一下” 接线原则与阻值变化判断方法。 4. 态度责任 · 养成规范实验习惯：检测物质导电性、连接电阻探究电路时，保持开关断开，正确操作仪器，树立电学实验安全意识。 · 培养实证意识：通过多次实验验证电阻规律，不凭单一数据下结论，理解科学结论的严谨性。 · 联系生活实际：解释生活中导体、绝缘体的应用，认识物质导电性知识的实用价值。 · 关注科技发展：了解半导体芯片、超导体的应用前景，激发对前沿科技的探究兴趣。 重点： 1.导体、绝缘体、半导体的区分：明确各自定义、实例及导电能力差异，能准确判断常见物质的类别。 2.电阻及影响因素：掌握电阻的概念、单位，理解长度、横截面积、材料、温度对电阻的影响规律，能运用控制变量法分析相关问题。 3.滑动变阻器的使用：掌握其工作原理、“一上一下” 接线原则及阻值变化判断方法，能通过其改变电路电流。 难点： 1.导体与绝缘体的转化理解：难点在于理解条件对物质导电能力的影响，需结合实例建立动态认知。 2.控制变量法在电阻探究中的应用：难点在于实验中变量的精准控制与多组数据的分析归纳，需明确每次实验的不变量与变量。 3.滑动变阻器的阻值变化判断：难点在于根据接线柱连接方式和滑片位置，准确判断接入电路的有效电阻丝长度及阻值变化，需结合结构示意图深入分析。 【思维导图】 【知识梳理】 知识点1 物质的导电能力 1.检测物质的导电能力 （1）可以通过电流表来判断电路中电流的有无或大小。 （2）可以通过用电器的工作情况来判断电路中电流的有无或大小。 2．导体和绝缘体 （1）导体：容易导电的物质叫作导体。常见的导体有各种金属、石墨、人体、大地、盐类的水溶液等。 （2）绝缘体：不容易导电的物质叫作绝缘体。常见的绝缘体有橡胶、玻璃、陶瓷、塑料、干木材、植物油和干燥的空气等。 3.导体和绝缘体之间没有绝对的界限 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。 4.半导体 导电能力介于导体与绝缘体之间的一类物质叫作半导体。常见的半导体材料是单晶硅和化合物半导体（砷化镓、氮化镓、碳化硅）等，半导体主要应用于电子工业或信息技术产品。二极管、三极管都是由半导体材料制成的。 5.导体容易导电的原因：导体内部有大量可以自由移动的电荷。物质的导电能力与它内部存在的自由移动的电荷数量有关，即可以自由移动的电荷越多，物质的导电能力就越强 6.绝缘体不容易导电的原因：在绝缘体内，也存在着电子，但这些电子几乎被原子核牢牢束缚，不能自由移动，故绝缘体不容易导电。 【典例1】如图所示的电路中，当开关闭合后，在金属丝A、B之间分别接入硬币、铅笔芯、橡皮、烧红的玻璃和塑料尺，小灯泡都能发光的是（　　） A．接入硬币和橡皮 B．接入塑料尺和铅笔芯 C．接入烧红的玻璃和铅笔芯 D．接入硬币和塑料尺 【答案】C 【解答】解：A、硬币属于金属，是导体，橡皮是绝缘体，在金属夹A、B之间接入硬币能使小灯泡发光，接入橡皮不能使小灯泡发光，故A错误； B、铅笔芯是导体，塑料尺是绝缘体，在金属夹A、B之间接入铅笔芯能使小灯泡发光，接入塑料尺不能使小灯泡发光，故B错误； C、烧红的玻璃和铅笔芯都是导体，在金属夹A、B之间接入烧红的玻璃和铅笔芯都能使小灯泡发光，故C正确； D、硬币属于金属，是导体，塑料尺是绝缘体，在金属夹A、B之间接入硬币能使小灯泡发光，接入塑料尺不能使小灯泡发光，故D错误。 故选：C。 【变式1】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 【答案】B 【解答】解：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。 故答案为：B。 【变式2】如图标出了制成铅笔的几种材料，通常条件下属于导体的是（　　） A．木材、橡皮 B．石墨、金属 C．木材、金属 D．石墨、橡皮 【答案】B 【解答】解：A、通常条件下，木材、橡皮都不能导电，均为绝缘体，不合题意； B、通常条件下，石墨、金属都具有导电性，均为导体，符合题意； C、通常条件下，木材不能导电，为绝缘体，不合题意； D、通常条件下，橡皮不能导电，为绝缘体，不合题意； 故选：B。 【变式3】随着科技发展，新材料、新技术不断服务于人们的生活，许多电子设备用到热敏电阻、光敏电阻等电路元件，它们是用下列哪种材料制成的（　　） A．导体 B．绝缘体 C．超导体 D．半导体 【答案】D 【解答】解：半导体的导电能力介于导体和绝缘体之间，根据半导体对光敏感的特性可制成光敏电阻。 故选：D。 知识点2 电阻 1.概念：电阻表示导体对电流的阻碍作用，用字母R表示。 2.单位 在国际单位制中，电阻的单位是欧姆，简称欧，符号是。 常用的单位还有千欧（k）、兆欧（M），它们的换算关系：1M= 106k，1k= 103。 3.探究实践：影响导体电阻大小的因素 （1）目标：探究影响导体电阻大小的相关因素。 （2）器材：电源、开关、电流表、小灯泡、各种金属导线等。 （3）过程 a．建立猜想 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。 b．进行实验 我们可以通过控制变量法来逐个研究影响电阻大小的因素。 ①探究电阻大小与导线长度的关系 设计思路：探究电阻大小与导线长度的关系时，要控制导体的材料和横截面积相同，选用不同长度的导线接入同一电路，观察灯泡的亮度以及电流表的示数。 探究结论：材料、横截面积相同的导线，长度越长，电阻越大。 ②探究电阻的大小与导线粗细的关系 设计思路：探究电阻的大小与导线粗细的关系时，要控制导线的材料和长度相同，选用横截面积不同的导线接入同一电路（图中a、b之间），观察灯的亮度以及电流表的示数。 探究结论：材料、长度相同的导线，横截面积越小，电阻越大。 ③探究导线的电阻大小与材料的关系 设计思路：探究导线的电阻与材料的关系时，要控制导线的横截面积和长度相同，选用不同材料的导体接入同一电路（图中a、b之间），观察灯的亮度以及电流表的示数。 设计的表格如下： 探究结论：横截面积、长度相同，而材料不同的导线，导线电阻的大小不同。 4.某些材料的温度降低到一定程度时，电阻会突然消失，这就是超导现象。某一温度下电阻为零的导体称为超导体。 【典例2】如图所示，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 【答案】B 【解答】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；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。 故选：B。 【变式1】王老师以电池和口香糖锡纸为材料制作取火工具：取口香糖锡纸，中间剪掉一些（如图甲所示）。将锡纸条两端分别接在电的正负极，很快发现锡纸条ab段先冒烟着火（如图乙所示）。已知ab和bc长度相等，则通电时，与bc段相比，ab段的（　　） A．电压较大 B．电流较大 C．产热较少 D．电功率较小 【答案】A 【解答】解：将锡纸条两端分别接在电的正负极，很快发现锡纸条ab段先冒烟着火（如图乙所示）。已知ab和bc长度相等，则通电时串联在电路中，电流和通电时间相同，与bc段相比，ab段的截面积小，故电阻电阻大，根据焦耳定律知，产生的热量多，故先着火，根据欧姆定律U＝IR知，其电压大，而根据P＝UI知，ab的电功率大。 故选：A。 【变式2】如图为常用的铝芯导线，铝芯由多条铝线组成，外包一层绝缘皮。下列方法中，能减小铝芯导线电阻的是（　　） A．减小导线两端的电压 B．减小导线中的电流 C．减小导线的长度 D．减少导线中铝线的数量 【答案】C 【解答】解：AB．电阻是导体自身的一种性质，只与材料、长度、横截面积以及温度有关，与电压及电流无关，故AB错误； C．导体的电阻与长度有关，长度越短，导体的电阻越小，所以减小导线的长度可以减小电阻，故C正确； D．导体的电阻与横截面积有关，且横截面积越小，导体的电阻越大，减少导线中铝线的数量，增大了导体的电阻，故D错误。 故选：C。 【变式3】有一块长方体铁块，如图所示，分别沿不同方向接入电路，则（　　） 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电阻一样大 【答案】A 【解答】解：已知导体的材料一定时，电阻与长度成正比，与横截面积成反比；由图示可知，沿CD方向接入电路时，长度最短，横截面积最大，因此电阻最小；沿EF方向接入电路时，长度介于AB，CD之间，横截面积介于AB、CD之间，电阻小于RAB大于RCD；沿AB方向接入电路时，长度最长，横截面积最小，电阻最大。 故选：A。 【典例3】“探究影响导体电阻大小的因素”的实验装置如图所示，在实验中使用四根电阻丝，其材料规格如表所示，下列说法正确的是（　　） 编号 材料 长度/m 横截面积/mm2 灯泡亮度 ① 锰铜合金 0.5 0.8 亮 ② 镍铬合金 0.5 0.8 较亮 ③ 镍铬合金 0.5 0.4 较暗 ④ 镍铬合金 1.0 0.4 暗 A．四根电阻丝中①号电阻丝电阻最大 B．②③实验可以得出电阻的大小与横截面积有关 C．将④号电阻丝直接对折接入电路也可以探究长度对电阻大小的影响 D．本实验仅用到了控制变量法这一科学方法 【答案】B 【解答】解：A、将不同的电阻丝接入电路，电流大小不同，灯泡亮度不同，因此实验中是通过观察灯泡亮度来比较电阻大小的，这种研究问题的方法叫做转换法，由于①实验中灯泡最亮，所以①号电阻丝电阻最小，故A错误； B、如果选用编号为②③两根电阻丝进行实验，即此时的长度和材料相同，但横截面积不同，故是为了验证导体的电阻与横截面积的关系，故B正确； C、④号电阻丝直接对折接入电路，改变了长度还改变了横截面积，所以不可以探究长度对电阻大小的影响，故C错误； D、实验中是通过观察灯泡亮度来比较电阻大小的，这种研究问题的方法叫做转换法，故D错误； 故选：B。 【变式1】为了探究导体导电能力是否与材料及长度有关，科学兴趣小组利用电压恒定的学生电源、不同规格的金属丝（如表所示）、电流表、开关等器材进行了如下实验。 编号 材料 长度 横截面积 ① 镍铬合金 1米 1毫米2 ② 镍铬合金 1米 1毫米2 ③ 镍铁合金 1米 1毫米2 ④ 锰铜合金 1米 1毫米2 步骤一：将①号金属丝的A、B端接入电路，使a导线的P端与B相连（如图甲）。 步骤二：闭合开关，记录电流表示数I1立刻断开开关。 步骤三：将P端分别移至金属丝的C、D点，闭合开关，记录电流表示数分别为I2、I3并立刻断开开关。 步骤四：分别用②、③、④号金属丝替换①号金属丝重复上述步骤。 （1）步骤二记录的电流表示是如图乙所示，则大小为　0.34A　 。 （2）本实验过程中每次记录电流表示数后立刻断开开关，并等待片刻后再进行下一步的操作，这种做法的目的是　防止温度对电阻的影响　 。 （3）小明在用④号金属丝实验时，发现无法通过电流表示数的变化探究其导电性与长度的关系。查阅资料：长度、粗细均相同的锰铜合金电阻比镍铬合金小得多，试分析用④号金属丝实验时现象不明显的原因：　锰铜合金电阻小，电流变化小　 。 【答案】（1）0.34A；（2）防止温度对电阻的影响；（3）锰铜合金电阻小，电流变化小。 【解答】解：（1）电流表的量程为0﹣0.6A，分度值为0.02A，故电流表示数为0.34A； （2）电阻会受到温度的影响，电路接通时电阻会产生热量从而改变电阻的大小，故实验过程中每次记录电流表示数后立刻断开开关的目的是防止温度对电阻的影响； （3）锰铜合金电阻比镍铬合金小得多，小明在用锰铜合金实验时，在电压一定时，通过锰铜合金的电流变化很小，故实验现象不明显。 故答案为：（1）0.34A；（2）防止温度对电阻的影响；（3）锰铜合金电阻小，电流变化小。 【变式2】在“探究影响电阻大小的因素”的实验中，某实验小组同学利用如图所示的电路分别对“导体电阻跟它的材料、长度、横截面积有关”的猜想进行实验验证。实验中使用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 电流大小/A A 锰铜合金 0.5 0.8 0.40 B 镍铬合金 0.5 0.8 0.32 C 镍铬合金 0.5 0.4 0.16 D 镍铬合金 1.0 0.4 0.08 （1）实验中通过观察 　电流表的示数大小　 来比较电阻的大小，此过程用到的研究方法是 　转换法　 。 （2）分别将C、D两根合金丝接入电路，可初步探究出的结论是 　导体的材料、横截面积相同时，长度越长，电阻越大　 。 （3）分别将 　B、C　 （填编号）两根合金丝接入电路，可初步探究出的结论是：导体的材料、长度相同时，横截面积越小，电阻越大。 【答案】见试题解答内容 【解答】解： （1）在该实验中，电阻的大小是通过电流的大小来体现的，电流越小说明电阻越大。这种方法是转换法。 （2）由表中数据可知，将C、D两根合金丝接入电路，C、D合金线的材料、横截面积相同，而长度不同，并且D合金丝的长度大于C的长度，发现接入D合金丝时，电流表的示数比接入C合金丝时更小，说明D合金丝的电阻比C合金丝的电阻大，由此初步得出结论：导体的材料、横截面积相同时，长度越长，电阻越大； （3）由表中数据可知，将B、C两根合金丝接入电路，B、C合金线的材料、长度相同，而横截面积不同，并且C合金丝的横截面积小于B的横截面积，发现接入C合金丝时，电流表的示数比接入B合金丝时更小，说明C合金丝的电阻比B合金丝的电阻大，由此初步得出结论：导体的材料、长度相同时，横截面积越小，电阻越大； 故答案为：（1）电流表的示数大小；转换法； （2）导体的材料、横截面积相同时，长度越长，电阻越大； （3）B、C。 【变式3】小科利用如图甲所示的实验装置探究电阻的大小与哪些因素有关。图乙中A为锰铜合金线，B、C、D为镍铬合金线，S表示横截面积。请回答： （1）图甲中，小乐是通过 　小灯泡亮度　 判断电阻大小的。 （2）在探究电阻大小与导体横截面积的关系时，小乐应选择其中 　B、C　 两根合金线分别进行实验。 （3）电阻触摸屏在笔记本电脑及手机等设备上已普遍使用，触摸屏相当于一根电阻丝，当手指在触摸屏表面施以一定的压力时，触摸屏通过分别识别触摸点的水平与竖直位置，从而确定触摸的位置。如图丙，触摸点P将电阻丝分为上下两部分，设上部分电阻为R1，下部分电阻为R2，结构可等效为如图丙所示的电路，电源电压不变，当触摸点在竖直方向移动时，电路中的电流 　不变　 （选填“变大”“变小”或“不变”）。（触摸时会改变电阻的长度） （4）目前市场上折叠屏手机的使用材料包括柔性屏幕和铰链结构材料，这种屏幕需要具备高柔韧性、可折叠性、导电性等。请你推测这种屏幕还可能具有什么性质：　透光性　 。 【答案】（1）小灯泡亮度；（2）B、C；（3）不变；（4）透光性。 【解答】解：（1）由图可知，图甲中是通过灯泡的亮度来反映电阻大小的，运用了转换法； （2）根据控制变量法，要研究电阻的大小与导体横截面积的关系，应保持导体的长度不变、材料相同，使导体的横截面积不同，所以应选择B、C两根导线； （3）由图丙可知，R1、R2串联，电源电压不变，当触摸点P在竖直方向移动时，电阻R1或R2长度会变长，电路的总电阻不变，则电路中电流会不变； （4）屏幕需要将显示的光传播出来，所以屏幕还必须具有透光性。 故答案为：（1）小灯泡亮度；（2）B、C；（3）不变；（4）透光性。 知识点3 变阻器 1.电阻器 （1）概念：具有一定阻值的元件叫电阻器，也称为电阻。 （2）作用：控制电路中的电流大小。 （3）符号： 2．变阻器 （1）概念：可以改变电阻值的电阻器。 （2）作用：改变电路中的电流大小。 （3）应用：①改变音响设备发出的声音的品质；②改变收音机和电视机等的音量；③改变电动汽车的行车速度。 3.滑动变阻器 （1）原理：靠改变接入电路的电阻丝的有效长度来改变电阻大小。 （2）作用：调节滑动变阻器滑片可以逐渐改变连入电路的电阻，从而逐渐改变电路中的电流。 （3）构造： （4）滑动变阻器的注意事项 ①要了解所使用滑动变阻器的阻值范围和允许通过的最大电流。 ②滑动变阻器接入电路的两个接线柱必须是 “一上一下”。 ③确认滑动变阻器的有效接入长度，也就是 “一下” 到滑片的长度。 ④根据变阻器的电阻丝的有效长度的变化，判断电流大小的变化情况。有效电阻丝变长，电流变小，有效电阻丝变短，电流变大。 【典例4】在收音机等电器中，有一种叫电位器的变阻器。电位器的外形及其内部构造如图所示，A、B、C三个焊接点相当于变阻器的三个接线柱。使用电位器时，下列说法中不正确的是（　　） A．电位器是通过改变接入导体的长度来改变电阻大小 B．只把A和C接入电路，无法改变通过电位器的电流 C．把A和B接入电路，逆时针旋动滑片可使电流变小 D．把B和C接入电路，顺时针旋动滑片可使接入电阻变小 【答案】D 【解答】解：A．电位器是变阻器的一种，通过改变接入电路中电阻丝的长度来改变电阻大小，故A正确； B．只把A和C接入电路，电位器相当于定值电阻，移动滑片，电阻不变，无法改变通过电位器的电流，故B正确； C．把A和B接入电路，逆时针旋动滑片，连入电路的电阻变小，会使电流变大，故C错误； D．把B和C接入电路，顺时针旋动滑片可使接入电阻变小，电流变大，故D正确。 故选：D。 【变式1】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 【答案】C 【解答】解：A、S和A接触，电阻丝MP、PN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，即灯泡变暗，故A正确； B、S和B接触，电阻丝BP、PN接入电路，P向右移动时，BPN的总长度不变，所以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，则灯泡亮度不变，故B正确； C、S和C接触，电阻丝CP、PN接入电路，滑片P无论怎样移动，CP、PN的长度均不变，所以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，则灯泡亮度不变，故C错误； D、S和B接触，电阻丝BP、PN接入电路，P向左移动时，BPN的总长度不变，所以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，则灯泡亮度不变，故D正确。 故选：C。 【变式2】滑动变阻器是通过改变接入电路中电阻丝的 　长度　 来改变电阻的，如图甲所示，当滑片向C端移动时，它接入电路中的电阻值将 　变小　 （填“变大”、“变小”或“不变”）；电阻箱是一种能够表示出电阻值的变阻器，如图乙中电阻箱的读数是 　162　 Ω。 【答案】见试题解答内容 【解答】解：滑动变阻器是通过改变接入电路中电阻丝的长度来改变电阻的。由图可知，变阻器接的A、C两接线柱，当滑片向C端移动时，滑片与A之间的电阻丝长度变短，所以电阻变小。 变阻箱的示数：0×1000Ω+1×100Ω+6×10Ω+2×1Ω＝162Ω。 故答案为：长度；变小；162。 【变式3】如图所示是插入式电阻箱的结构示意图。若要使电阻箱AB之间的阻值为8Ω，下列方法可行的是（　　） A．插入1、2 B．插入2、3 C．插入4、5 D．插入3、5 【答案】B 【解答】解： A、当插入1、2，左边两个5Ω的电阻不连入，AB间的电阻为2Ω+2Ω+1Ω＝5Ω，故A方法不可行； B、当插入2、3，中间5Ω、2Ω的电阻不连入，AB间的电阻为5Ω+2Ω+1Ω＝8Ω，故B方法可行； C、当插入4、5，右边的2Ω、1Ω的电阻不连入，AB间的电阻为5Ω+5Ω+2Ω＝12Ω，故C方法不可行； D、当插入3、5，2Ω、1Ω的电阻不连入，AB间的电阻为5Ω+5Ω+2Ω＝12Ω，故D方法不可行。 故选：B。 【巩固训练】 1．下列常见的生活用品中，不属于导体的是（　　） A．铅笔芯 B．铁锅 C．塑料尺 D．食盐水 【答案】C 【解答】解：通常情况下，铅笔芯、铁锅和食盐水都容易导电，属于导体；塑料尺不容易导电，属于绝缘体，故ABD不符合题意，C符合题意。 故选：C。 2．2023年7月12日，我国科学家首次发现液氮温区镍氧化物超导体，这是由中国科学家首次率先独立发现的全新高温超导体。下列应用中适用超导体的是（　　） A．输电线 B．电烤箱 C．电熨斗 D．电饭锅 【答案】A 【解答】解：A、输电线用超导体作材料，电阻为零，可以大大减小输电过程中的电能损失，故A符合题意； BCD、电烤箱、电熨斗、电饭锅都是电热器，它们的发热体不能用超导体才制作，故BCD不符合题意。 故选：A。 3．甲变阻器标有“50Ω 1.5A”，乙变阻器标有“10Ω 2.5A”，两变阻器的瓷筒的粗细、长度一样，电阻线由同种合金材料制成，则（　　） A．甲的电阻线较粗 B．乙的电阻线较粗 C．两变阻器的电阻线粗细相同 D．无法判定 【答案】B 【解答】解： 由变阻器的铭牌可知，甲变阻器的最大阻值较大，乙变阻器的最大阻值较小； 由题知，两变阻器的瓷筒的粗细、长度一样，电阻线由同种合金材料制成； 若甲的电阻线较粗（横截面积大），则甲线圈的匝数较少，导致甲电阻线的长度较短，由影响电阻大小的因素可知，甲变阻器的最大阻值较小，不符合题意； 若乙的电阻线较粗（横截面积大），则乙线圈的匝数较少，导致乙电阻线的长度较短，由影响电阻大小的因素可知，乙变阻器的最大阻值较小，符合题意； 故选：B。 4．一个灯泡的铭牌上标着“PZ220﹣﹣100”，在室温下用伏安法测得它的灯丝电阻为R1，后在正常工作时再用伏安法测得它的灯丝电阻为R2＝484欧，发现R2比R1大10倍以上，这是由于（　　） A．前一次测得的阻值必定是错的 B．后一次测得的阻值是错的 C．对大多数导体来说，温度越高，电阻越大，灯丝属于这种导体 D．不论什么导体，都是温度越高电阻越大 【答案】C 【解答】解：对于同一个灯丝，其材料、长度、横截面积均相同，当其正常发光时，温度很高，即此时的电阻大于不发光时的电阻，这是由于温度的原因造成的电阻变大，对大多数导体来说，温度越高，电阻越大。 故选：C。 5．在“设计制作一个调光灯”的实践活动中，小科设计了如图所示的电路，用A、B两个金属夹子将一根铅笔芯接入电路中，当夹子B左右移动时，小灯泡的亮度会发生变化。下列分析合理的是（　　） A．将铅笔芯换成塑料吸管，灯泡也能亮起 B．可通过灯泡的亮暗反映接入电路的电阻大小 C．当夹子B向左移动时，灯泡变暗 D．实验过程中电阻变化的主要因素是横截面积 【答案】B 【解答】解：A．将铅笔芯换成塑料吸管，塑料吸管不能导电，灯泡处于断路现象，不能亮，故A错误； B．灯泡与铅笔芯串联，实验时可通过灯泡的亮暗反映接入电路的电阻大小，灯泡越亮，说明电路的电流越大，由欧姆定律得，此时电路的电阻较小，故B正确； C．当夹子B向左移动时，铅笔芯接入电路中的长度变短，电阻变小，电路中电流变大，灯泡变亮，故C错误； D．实验过程中电阻变化的主要因素是改变了铅笔芯接入电路中的长度，改变铅笔芯接入电路中的电阻，故D错误。 故选：B。 6．实验课上，小华同学拿起一只滑动变阻器，看到铭牌上标有“20Ω　2A”的字样，如图所示。几位同学讨论时说出了以下几种对铭牌意义的理解，你认为正确的是（　　） A．电阻的最小值是20Ω，允许通过的最大电流是2A B．电阻的最小值是20Ω，允许通过的最小电流是2A C．电阻的最大值是20Ω，允许通过的最大电流是2A D．电阻的最大值是20Ω，允许通过的最小电流是2A 【答案】C 【解答】解：滑动变阻器的铭牌上标有“20Ω　2A”的字样，表示滑动变阻器接入电路的电阻范围为0﹣20Ω，电阻的最大值是20Ω，允许通过的最大电流是2A，故C正确。 故选：C。 7．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 【答案】A 【解答】解：A．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．电阻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。 8．如图甲是旋钮式变阻器示意图，图乙为滑动变阻器示意图，结合图片，下列关于变阻器的说法正确的是（　　） A．两种变阻器都是通过改变接入的电阻丝的长度来改变电阻的 B．若连接滑动变阻器AC两个接线柱，则向右移动滑片，电阻变小 C．若连接旋钮式变阻器AC两个接线柱，则顺时针转动旋钮触片电阻变小 D．为保证安全，旋钮触片和滑片应该用陶瓷制作 【答案】A 【解答】解：A、滑动变阻器与旋钮式变阻器都是通过改变接入的电阻丝的长度来改变电阻的，故A正确； B、若连接滑动变阻器AC两个接线柱，即滑片左侧的电阻丝接入电路，则向右移动滑片时，滑动变阻器接入电路的电阻丝长度增加，其电阻变大，故B错误； C、若连接旋钮式变阻器AC两个接线柱，即整个金属条接入电路，顺时针转动旋钮触片时，滑片不起作用，其电阻不变，故C错误； D、陶瓷不容易导电，是绝缘体；为了保证变阻器的正常工作，旋钮触片和滑片都应该用导体制成，故D错误。 故选：A。 9．如图所示，用电池（电压为3V）、小灯泡（2.5V 0.3A）、甲、乙两根铅笔芯（做滑动变阻器，铅笔芯的长度都是17.5cm，甲的电阻为20Ω，乙的电阻为10Ω）、金属回形针、开关、导线，设计制作一个模拟的调光灯。调节效果可以从两个方面评价：一是小灯泡亮度的变化范围；二是调节精度，回形针移动一定距离时，电阻变化越小调节精度越高。则铅笔芯甲和乙相比（　　） A．调节范围大，调节精度高 B．调节范围大，调节精度低 C．调节范围小，调节精度高 D．调节范围小，调节精度低 【答案】B 【解答】解：一是小灯泡亮度的变化范围；二是调节精度，回形针移动一定距离时，电阻变化越小调节精度越高。则铅笔芯甲和乙相比调节范围大，调节精度低，故B符合题意，ACD不符合题意。 故选：B。 10．“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M接C点，N接D点，滑动变阻器与灯泡并联 B．若M接C点，N接B点，闭合开关前，滑片P应移动到最左端 C．若M接C点，N接B点，闭合开关，滑片P向右移，灯泡变暗 D．若M接C点，N接D点，闭合开关，滑片P向右移，灯泡变暗 【答案】B 【解答】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不符合题意； BC．连接电路时，若M接C点，N接B点，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符合题意，C不符合题意。 故选：B。 11．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减小 B．乙图实验说明玻璃是绝缘体，加热后变成了导体 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 【答案】A 【解答】解：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，故A错误； B、乙图实验说明玻璃是绝缘体，加热后变成了导体，故B正确； 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，故C正确； 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，故D正确。 故选：A。 12．小嘉用长方体水槽、一定浓度的食盐水、2节干电池、滑动变阻器、电压表及电流表等器材探究导体电阻与哪些因素有关，实验电路连接如上图所示，电极M、N分别固定在水槽左右两侧底部。下列说法错误的是（　　） A．本实验运用的科学方法包括控制变量法和转换法等 B．本实验可以通过观察电流表和电压表的示数大小来比较导体电阻的大小 C．要探究导体电阻与导体长度的关系，可以改变电极M、N的距离 D．要探究导体电阻与溶液浓度的关系，可以向容器中加入一定量的水 【答案】D 【解答】解：A．食盐水溶液的电阻大小可以由电流表示数的大小来判断，采用了转换法；由于导体电阻的影响因素有多个，所以探究导体电阻与某个因素的关系时，需要控制其它影响因素不变，采用了控制变量法，故A正确，不符合题意； B．本实验可以通过观察电流表的示数大小来比较导体电阻的大小，还可以通过观察电压表的示数大小来比较导体电阻的大小，故B正确，不符合题意； C．改变电极M、N的距离，改变了导体的长度，食盐水的密度和横截面积都没变，所以可以探究导体电阻与导体长度的关系，故C正确，不符合题意； D．向容器中加入一定量的水，食盐水的密度发生变化，但食盐水的横截面积也会变化，所以不可以采用此方法探究导体电阻与溶液浓度的关系，故D错误，符合题意。 故选：D。 13．小科在宁波植物园游览时租赁了一辆电动车，该车的启动和控制方式如下：插入启动钥匙并转动，车辆通电，但不会行驶，这个钥匙的作用相当于一个 　开关　 （填“开关”或“滑动变阻器”，下同）。踩下脚踏，车辆开始前进，踩得越深，车速越快，这个脚踏的实质相当于一个 　滑动变阻器　 。 【答案】开关；滑动变阻器。 【解答】解：插入启动钥匙并转动，车辆通电，说明是闭合开关，故钥匙的作用相当于一个开关，而踩得越深，车速越快，电动机转速越大，电流越小，因而电阻变小了，故脚踏的实质相当于一个滑动变阻器。 故答案为：开关；滑动变阻器。 14．如图是研究“影响导体电阻大小的因素”的实验装置，已知电源恒为3伏。实验中用四根电阻丝作被测导体，A、B、C三根电阻丝等长，D最长。将电阻丝两端接入电路后，通过调节滑动变阻器，保持电阻丝两端电压2伏不变，进行测量并记录，数据如表。 实验组 电阻丝 材料 横截面积（厘米 电流（安培） 1 A 锰铜合金 0.4 0.56 2 B 镍铬合金 0.4 0.44 3 C 镍铬合金 0.2 0.22 4 D 镍铬合金 0.2 0.10 （1）将电阻丝A的两端接入电路，闭合开关前，需要将滑动变阻器的滑片移至线圈最　右　 （填“左”或“右”）侧。 （2）分析上表中实验组3和4，得到的结论是：　材料和横截面积等条件相同时，长度越长，电阻越大　 。 （3）工业上将金属膜覆盖在陶瓷圆筒上，然后雕刻成螺旋状，生产出不同阻值的定值电阻。下列是用相同的金属膜雕刻成的三个阻值不同的定值电阻R1、R2、R3（虚线表示背面剩余金属膜）。你认为哪个电阻阻值最大，并说明理由：　R3电阻最大，因为材料相同时，R3的金属膜长度最长，横截面积最小，所以电阻最大　 。 【答案】（1）右；（2）材料和横截面积等条件相同时，长度越长，电阻越大；（3）R3电阻最大，因为材料相同时，R3的金属膜长度最长，横截面积最小，所以电阻最大。 【解答】解：（1）由为保护电路，连接电路时开关应断开，闭合开关前，将滑动变阻器的滑片移至最大阻值处，即移动到最右端； （2）分析上表中实验组3和4，其他因素相同，第4组长度更长，电流更小，由此可知材料和横截面积等条件相同时，长度越长，电阻越大； （3）将金属膜覆盖在陶瓷圆筒上，然后雕刻成螺旋状，是改变了导体的长度，和横截面积，由图可知：材料相同时，R3的金属膜长度最长，横截面积最小，所以电阻最大。 故答案为：（1）右；（2）材料和横截面积等条件相同时，长度越长，电阻越大；（3）R3电阻最大，因为材料相同时，R3的金属膜长度最长，横截面积最小，所以电阻最大。 / 学科网（北京）股份有限公司 $