3.2 物质的导电性 教案2026-2027学年科学浙教版八年级上册

该教案聚焦物质导电性核心知识，涵盖导体与绝缘体区别、电阻概念、影响电阻因素及滑动变阻器原理。从电线材料情境导入，通过检测硬币、食盐水等物质导电能力的实验（转换法），建立自由电荷概念理解本质，再用控制变量法探究电阻影响因素，最后引入滑动变阻器，形成连贯知识脉络。 特色在于实验探究与科学方法深度融合，如分组实验用控制变量法探究电阻与长度、横截面积、材料的关系，滑动变阻器“一上一下”接法的演示判断，培养科学思维和探究实践能力。微观解释导电原因深化科学观念，自制调光灯激发实践兴趣，助力学生掌握实验技能，教师可直接借鉴提升教学效率。

3.2 物质的导电性 教案 一、基本信息 项目 内容 项目 内容 课题 3.2 物质的导电性 课型 新授课 课时 第1课时：导体与绝缘体→电阻→影响电阻大小的因素（典例1~3） 第2课时：电阻器→变阻器→滑动变阻器→自制调光灯（典例4） 教材版本 浙教版八年级上册 年级 八年级 学科 科学 教法 实验探究法、讲授法、演示法 教具 电池、小灯泡、开关、导线、电流表、硬币、塑料直尺、玻璃片、铅笔芯（碳棒）、食盐水、纯净水、镍铬合金丝、铜丝、不同长度/粗细的导线、滑动变阻器、铅笔芯 教学重点 导体与绝缘体的区别（是否有大量可自由移动的电荷）及常见实例；电阻表示导体对电流的阻碍作用（电阻是导体本身的性质、与电流大小无关）；影响电阻大小的因素（材料、长度、横截面积→控制变量法+转换法）；滑动变阻器的原理（改变接入电路的有效长度）、正确接法（"一上一下"）及使用规则（闭合开关前滑片在阻值最大处） 教学难点 导体导电与绝缘体不导电的微观原因（自由电荷的有无）；控制变量法在"探究影响电阻大小的因素"中的完整实验设计及结论表述（不可遗漏"在XX相同条件下"前提）；滑动变阻器不同接法下连入电路的有效电阻长度判断（关键是分清哪段电阻丝接入电路） 学情分析 八年级学生已学过电流和电路的基本概念，对金属能导电、塑料是绝缘体有生活经验，但对"为什么"缺乏微观理解。本节从检测不同物质的导电能力实验入手→建立"自由电荷"概念→理解导体/绝缘体的本质区别→进而探究影响电阻大小的因素→最后引入可以改变电流的变阻器。控制变量法是本节实验设计核心，学生已学过但需要在本节再次强化应用。滑动变阻器的接法判断是操作难点，需充分演示。 二、核心素养目标 【科学观念】知道常见的导体（金属、石墨、人体、大地、食盐水等）和绝缘体（橡胶、玻璃、陶瓷、塑料、干木材等），理解导体导电是因为有大量可自由移动的电荷；知道电阻表示导体对电流的阻碍作用，知道影响导体电阻大小的因素（材料、长度、横截面积和温度）；知道滑动变阻器的原理和正确使用方法。 【科学思维】能用"转换法"设计检测物质导电能力的实验（灯泡亮暗或电流表示数反映导电能力）；能用"控制变量法"设计探究影响电阻大小因素的实验，正确表述实验结论；能分析滑动变阻器不同接法下接入电路的有效电阻。 【探究实践】完成检测不同物质导电能力的实验并用转换法记录结果；分组完成影响电阻大小因素的探究实验（分别控制变量探究长度、横截面积、材料与电阻的关系）；正确连接滑动变阻器并观察滑片移动对灯泡亮度的影响；完成自制调光灯实验。 【态度责任】体会"导体和绝缘体不是绝对的——条件改变、导电性会改变"的辩证法思想；了解超导材料的研究现状及其对人类未来的意义；通过自制调光灯培养动手实践兴趣。 三、教学过程 第1课时：导体与绝缘体→电阻→影响电阻大小的因素 环节一：情境导入 —— 物质的导电能力检测（3~5分钟） 【教师活动】 提问——电线里面的芯线是什么材料？电线外面的包皮是什么材料？为什么这样选材？引导学生思考——不同的物质导电能力不同。演示（或分组）实验——将硬币、塑料直尺、玻璃片、铅笔芯（碳棒）、食盐水、纯净水等分别接入电路→观察灯泡的亮暗程度→灯泡越亮说明该物质导电能力越强。介绍实验方法——"转换法"：物质的导电能力无法直接观察→转换为观察灯泡的亮暗程度或电流表示数大小。若物质导电能力相差不大→灯泡亮暗变化不明显→改用电流表示数判断。 检测物质导电能力的实验电路图 【学生活动】 观察实验现象并记录——能使灯泡发光的有________________（硬币、铅笔芯、食盐水）；不能使灯泡发光的有________________（塑料直尺、玻璃片、粉笔、纯净水）。回答——实验中用了什么方法来反映导电能力？________法（用灯泡亮暗程度反映导电能力→灯泡越________、导电能力越________）。 【知识点】 转换法——将无法直接测量的量（如导电能力）转换为可直接观察的量（如灯泡亮暗程度或电流表示数大小）。检测物质导电能力的实验电路——将待测物质串联接入电路→观察灯泡亮度或电流表示数→越亮（示数越大）→导电能力越强。 环节二：导体和绝缘体（8~10分钟） 【教师活动】 根据实验结果引出分类——容易导电的物质叫导体；不容易导电的物质叫绝缘体。注意——"容易"和"不容易"不能理解为"能"和"不能"→绝缘体不是绝对不导电、只是导电能力非常弱。常见导体——金属、石墨（碳）、人体、大地、食盐的水溶液等。常见绝缘体——橡胶、玻璃、陶瓷、塑料、干木材、油和干燥的空气等。关键——导体和绝缘体不是绝对的！举例——①玻璃通常是绝缘体→但烧红后会导电（高温下玻璃软化→形成带电离子→离子导电）；②干木头是绝缘体→潮湿后可以导电；③空气在闪电作用下可以导电；④纯水掺入杂质后可以导电。反方向——导体表面被氧化或腐蚀后→导电能力下降甚至不导电→所以人造卫星电路接触点表面镀金防腐。 【过渡语】 为什么导体会导电而绝缘体不容易导电？我们要从物质的微观结构去找原因。 【教师活动】 物质由分子构成→分子由原子构成→原子由原子核（带正电）和绕核高速运动的电子（带负电）构成。导体容易导电的原因——导体内有大量可自由移动的电荷。以金属为例——金属内部原子核位置相对固定→但存在大量可自由移动的电子→自由电子能从一个地方移动到另一个地方→产生电荷流动→所以金属导电（电子导电）。绝缘体不容易导电的原因——绝缘体中几乎没有能自由移动的电荷（虽然也有电子和原子核→但可自由移动的电荷非常少）。玻璃烧红后导电是因为高温下玻璃软化→形成带电的离子→离子导电。 【学生活动】 填空——(1)容易导电的物质叫________，如金属、________、人体、________、食盐的水溶液。(2)不容易导电的物质叫________，如橡胶、________、陶瓷、________、干木材。(3)导体容易导电是因为内部有大量________________________；绝缘体不容易导电是因为________________________。(4)玻璃在________后会导电（________导电），这说明导体和绝缘体________（是、不是）绝对的。干木头在________条件下也会导电。 【知识点】 导体——容易导电的物质（铜、铝、石墨、人体、大地、食盐水等）。绝缘体——不容易导电的物质（橡胶、玻璃、陶瓷、塑料、干木材等）。导体导电的微观原因——有大量可自由移动的电荷（金属中是自由电子→电子导电；玻璃烧红后是带电离子→离子导电）。绝缘体不导电的原因——几乎没有可自由移动的电荷。导体和绝缘体不是绝对的——条件改变→导电性可能改变。 【理解要点】"导体"和"绝缘体"的区别本质上是内部自由电荷数量的多少→不是"有"和"无"的区别！绝缘体也有电荷，只是不能自由移动。 环节三：半导体 + 典例1（3~5分钟） 【教师活动】 在导体和绝缘体之间还有一类物质——半导体。半导体的导电能力介于导体和绝缘体之间，常见材料有硅和锗。半导体是制造电子元件（如二极管、三极管、集成电路）的重要材料。典例1巩固导体/绝缘体的判断。 半导体材料——硅、锗及其应用 典例1（导体判断） 下列物体中属于导体的是（ ） A.铁钉 B.木筷 C.橡皮擦 D.塑料管 答案：A。解析——铁钉是金属→有大量自由电子→导体。木筷、橡皮擦、塑料管都是绝缘体。 环节四：电阻（5~8分钟） 【过渡语】 我们已经知道有些物质容易导电、有些不容易→为了描述物体导电能力的强弱→引入"电阻"这个概念。 【教师活动】 电阻——表示导体对电流的阻碍作用。导体对电流的阻碍作用越强→电阻值就越大。绝缘体的电阻非常大→电流不容易通过；导体的电阻非常小→电流很容易通过。关键——电阻是导体本身的一种性质！与通过的电流大小无关→即使没有电流通过→导体的电阻依然存在。导体具有"两面性"——一方面有自由电荷→能导电；另一方面自身结构和电荷间相互作用→对电流有阻碍作用。导体和绝缘体的区别本质上就是电阻大小的不同。 典例2（电阻概念辨析） 下列关于电阻的说法中，正确的是（ ） A.绝缘体有电阻，导体没有电阻 B.导体的电阻与通过的电流有关，电流越大，电阻越大 C.通过导体的电流为零时，电阻不为零 D.只有导体才能用作电工材料 答案：C。解析——A错误→任何物体都有电阻，只是绝缘体电阻非常大；B错误→电阻是导体本身的性质，与电流大小无关；C正确→即使没有电流通过，导体的电阻仍然存在；D错误→导体和绝缘体都可用作电工材料（如电工手套用绝缘材料制成）。 【知识点】 电阻——表示导体对电流的阻碍作用。电阻是导体本身的一种性质，与通过的电流大小无关。导体导电与阻碍电流是同时存在的——导体具有"两面性"（既能导电、又对电流有阻碍）。 环节五：探究影响导体电阻大小的因素（15~18分钟） 【过渡语】 既然不同导体的电阻大小不同→那么哪些因素会影响电阻的大小？我们以"道路"类比来猜想——路越窄→车越难行→导体越细→可能电阻越大；路越长→人越累→导体越长→可能电阻越大；不同路面（柏油/水泥）通行效率不同→导体的材料也可能影响电阻。 【教师活动】 引导学生提出猜想——影响电阻大小的因素：①导体的长度、②导体的横截面积（粗细）、③导体的材料、④导体的温度。实验方法——①控制变量法（涉及多个因素时→每次只改变一个因素→控制其他因素相同）；②转换法（用灯泡亮暗程度或电流表示数来反映电阻大小→灯泡越暗/电流表示数越小→电阻越大）。实验电路图展示——将待测导线接入电路→串联灯泡和电流表→开关闭合→观察。 探究影响电阻大小因素的实验电路图 实验1——探究电阻与长度的关系（控制材料、横截面积相同→改变长度）→将不同长度的同种导线分别接入电路→记录灯泡亮暗和电流表示数→较长导线→灯泡较暗、电流较小→电阻较大。结论——当材料、横截面积相同时，导体越长→电阻越大。 实验2——探究电阻与横截面积的关系（控制材料、长度相同→改变横截面积）→将不同粗细的同种导线分别接入电路→较细导线→灯泡较暗、电流较小→电阻较大。结论——当材料、长度相同时，导体横截面积越小（越细）→电阻越大。 实验3——探究电阻与材料的关系（控制长度、横截面积相同→改变材料）→将镍铬合金丝和铜丝分别接入电路→镍铬合金丝→灯泡较暗、电流较小→电阻较大。结论——当长度、横截面积相同时，导体材料不同→电阻大小不同。 实验1——探究电阻与长度的关系 实验2——探究电阻与横截面积的关系 实验3——探究电阻与材料的关系 【学生活动】 填写实验结论表——(1)当材料、横截面积相同时→导体越长→电阻越________。(2)当材料、长度相同时→导体横截面积越________→电阻越大。(3)当________、________相同时→导体的材料不同→电阻大小________。归纳——导体的电阻大小与________、________和________有关。用同种材料制成的导线→导线越________→电阻越大→导线越________→电阻也越大。 【特别提醒】叙述结论时必须加上控制变量前提！如"在导体的材料、长度相同时，导体的横截面积越大，电阻越小"。如果说成"导体的横截面积越大，电阻越小"是不准确的——因为没有说明其因素是否相同！ 【知识点】 影响导体电阻大小的因素——①材料（不同材料导电能力不同、如铜比镍铬合金电阻小）；②长度（材料&横截面积相同时、越长→电阻越大）；③横截面积（材料&长度相同时、越细→电阻越大）；④温度（温度升高→金属电阻增大）。控制变量法——每次只改变一个变量、其他变量保持不变。转换法——用灯泡亮暗或电流表示数反映电阻大小。 环节六：电阻与温度的关系 + 超导现象（5~8分钟） 【教师活动】 实验探究——控制导体的材料、横截面积和长度相同→改变同一导体的温度（加热）→观察电流表示数变化→加热后电流表示数减小→说明电阻随温度升高而增大。一般规律——金属的电阻随温度升高而增大、随温度降低而减小。有些合金（如康铜、锰铜）电阻几乎不随温度变化→适合制作标准电阻。半导体的电阻与温度关系复杂→有些随温度升高而减小、有些则增大。 如果温度一直降低会怎样？1911年科学家发现——当温度降到足够低时（接近绝对零度）→某些物质的电阻突然变为零！这就是超导现象。处于超导状态的物体叫超导体。问题——目前超导材料还没广泛用于生活实际→原因是还没有发现常温下的超导体（都需要极低温→成本太高）。 超导现象——温度降低到一定程度→电阻突变为零 【学生活动】 填空——(1)金属的电阻一般随温度升高而________。(2)有些合金（如________、________）电阻几乎不随温度变化。(3)某些物质在温度降到足够低时→电阻突变为________→这种现象叫________现象。(4)超导材料未广泛应用的瓶颈是________________。 【知识点】 电阻与温度的关系——金属→温度升高→电阻增大（温度降低→电阻减小）；康铜和锰铜→几乎不随温度变化。超导现象——某些物质在温度降到足够低时→电阻突变为零（超导体）。目前未广泛应用是因为没有常温超导体。 环节七：各种材料的电阻 + 典例3（5~8分钟） 【教师活动】 导电性也是物质的一种特性——不同物质导电能力不同。在相同条件下→银、铜、铝的电阻很小→适合做导线（实际中常用铜或铝→银成本太高）；镍铬合金电阻较大→适合做电热丝（电炉、电饭煲）；电木和橡胶电阻很大→适合做绝缘材料。 典例3（影响电阻因素综合探究） "探究影响导体电阻大小的因素"的实验装置如图所示，实验中使用四根电阻丝，其材料规格如表中所示。(1)实验中通过观察________比较电阻丝电阻的大小。(2)实验中采用的研究方法是________和转换法。(3)分别将编号为________的电阻丝接入电路进行实验，可得出结论：导体的电阻大小与导体的材料有关。(4)分别将编号为________的电阻丝接入电路进行实验，可得出结论：导体的电阻大小与导体的横截面积有关。 典例3配图——探究影响电阻因素的实验装置 答案：(1)小灯泡的亮度（或电流表的示数）。(2)控制变量法。(3)选择材料和横截面积相同、长度不同的电阻丝→控制变量→再选材料和长度相同、横截面积不同的→选材料相同、长度和横截面积相同→没有这种组合→所以选材料不同但长度和横截面积相同的电阻丝。(4)同(3)思路。解析——控制变量法：要探究与材料的关系→必须保证长度和横截面积相同、只改变材料。 第2课时：变阻器→滑动变阻器→调光灯 环节八：电阻器和变阻器（5~8分钟） 【过渡语】 上节课我们知道了电阻的大小与长度、材料、横截面积和温度都有关系→那么有没有一种元件→我们能"手动"改变它的电阻→从而改变电路中的电流呢？这就是变阻器。 【教师活动】 电阻器——具有一定阻值的元件，简称电阻。作用——控制电路中的电流大小。符号——长方形加波浪线。变阻器——可以改变电阻值的电阻器。作用——改变电路中的电流大小。应用举例——改变音响的音量、收音机和电视机的音量调节、改变电动汽车的行驶速度等。改变电阻的方法——可以改变导体的长度、材料、横截面积或温度。其中最简便的方法是什么？——改变电阻丝接入电路的有效长度！这就是滑动变阻器的原理。 环节九：滑动变阻器的构造与原理（8~10分钟） 【教师活动】 滑动变阻器的原理——靠改变接入电路的电阻丝的有效长度来改变电阻大小（移动滑片→改变接入的长度→改变电阻→改变电流）。两个作用——①调节滑片逐渐改变电路中的电流；②保护电路（闭合开关前→滑片移到阻值最大处→防止电流过大烧坏元件）。 构造演示——展示实物图→滑动变阻器由瓷管（或胶木管）、绕在管上的电阻丝（合金线）、金属杆、滑片、四个接线柱组成。电阻丝表面涂有绝缘漆→仅滑片接触处刮去绝缘漆→保证只有滑片处的电阻丝导电。铭牌意义——如"50Ω 1.5A"→50Ω表示滑动变阻器的最大电阻值（滑动变阻器的电阻变化范围是0~50Ω）；1.5A表示允许通过的最大电流值。 滑动变阻器的构造——瓷管、电阻丝、金属杆、滑片 滑动变阻器结构示意图和电路元件符号 【学生活动】 填空——(1)滑动变阻器是通过改变接入电路的________的有效长度来改变电阻的。(2)铭牌"50Ω 1.5A"→最大电阻________Ω→允许通过的最大电流________A。(3)滑动变阻器的两个作用——调节电路中的________和________电路。 【知识点】 滑动变阻器——原理→改变接入电路的电阻丝有效长度。构造→瓷管+电阻丝+金属杆+滑片+四个接线柱。铭牌解读→最大电阻值（如50Ω）+允许最大电流（如1.5A）。作用→调节电流+保护电路。 环节十：滑动变阻器的接法与使用规则（12~15分钟） 【教师活动】 滑动变阻器有四个接线柱→如何正确接？核心规则——必须"一上一下"接入电路！即一个上接线柱（金属杆上）和一个下接线柱（电阻丝两端）接入电路。四种正确接法——分别展示每种接法对应的有效电阻长度。判断方法——看电流经过哪段电阻丝→电流从下接线柱进入电阻丝→沿电阻丝走到滑片→从金属杆上接线柱流出→滑片与下接线柱之间的电阻丝长度就是有效电阻长度！滑片离下接线柱越远→接入电阻越长→电阻越大→电流越小。 两种错误接法——(1)同时接两个上接线柱（金属杆两端）→金属杆相当于一段导线→电阻几乎为0→灯泡很亮→移动滑片亮度不变→不起变阻作用。(2)同时接两个下接线柱→全部电阻丝接入电路→相当于接入一个定值电阻→灯泡较暗→移动滑片亮度不变→同样不起变阻作用。 错误接法——两下接线柱→全部电阻丝接入 错误接法——两上接线柱→相当于导线 正确接法——一上一下→有效电阻为滑片与下接线柱之间的长度 【学生活动】 判断——滑片P向右移动时→(1)接A（左下）和C（左上）→接入________段电阻丝→滑片右移→接入长度变________→电阻变________。(2)接B（右下）和D（右上）→接入________段电阻丝→滑片右移→接入长度变________→电阻变________。总结——正确接法必须是"________上________下"。闭合开关前必须将滑片移到阻值________（最大、最小）处→保护电路。 【实验注意】滑动变阻器使用四原则——①与被控制的用电器串联；②接线"一上一下"（两上→导线、两下→定值电阻）；③闭合开关前滑片在阻值最大处（离所选下接线柱最远的一端）；④电流不能超过滑动变阻器允许的最大电流值。 【知识点】 滑动变阻器正确接法——"一上一下"（一个金属杆接线柱+一个电阻丝接线柱）。有效电阻判断——电流从下接线柱进入电阻丝→沿电阻丝走到滑片→滑片与下接线柱间电阻丝长度为有效电阻。错误接法——两上（相当于导线、无变阻作用）、两下（相当于定值电阻、无变阻作用）。闭合开关前滑片移到阻值最大处（离下接线柱最远）。 环节十一：旋钮型变阻器 + 自制调光灯（5~8分钟） 【教师活动】 日常生活中常用旋钮型变阻器——原理与滑动变阻器相同→只是形状从直线形变成了圆弧形（电风扇调速旋钮、音量旋钮等）。判断方法——同样要看哪两个接线柱接入电路→触片旋转方向→判断电阻的变化。 旋钮型变阻器——原理同滑动变阻器 课本第122页实践活动——用铅笔芯做电阻，自制调光灯。器材——电池、小灯泡、开关、铅笔芯和导线。方法——用导线夹在铅笔芯两端→闭合开关→移动夹子改变接入电路铅笔芯的长度→改变电阻→灯泡亮度变化。夹子间距越大→接入铅笔芯越长→电阻越大→灯泡越暗→夹子间距缩小→电阻变小→灯泡变亮。这就是滑动变阻器的原理在生活中的简单应用！ 【学生活动】 填空——(1)旋钮型变阻器与滑动变阻器________（相同、不同），只是形状变了。(2)自制调光灯中→夹子间铅笔芯长度越________→电阻越大→灯泡越________。 【知识点】 旋钮型变阻器——原理同滑动变阻器（改变接入长度），形状由直线变圆弧→用于音量、调速等。自制调光灯——铅笔芯做电阻、移动夹子改变长度→改变亮度（原理即滑动变阻器）。 【判断技巧】旋钮型变阻器中→顺时针旋转旋钮→若接入电路的电阻丝长度增加→电阻变大→电流变小→音量减小或转速降低。 环节十二：敏感电阻 + 典例4（3~5分钟） 【教师活动】 除了手动调节的变阻器→还有一类自动变化的电阻器——敏感电阻。敏感电阻是指特性对温度、湿度、光照、磁场、压力等敏感的电阻器→通常由半导体材料制成。可将温度、压力等非电信号转换为电信号→广泛应用于自动控制电路、家用电器和各种测量仪器中（如自动路灯中的光敏电阻、电子体温计中的热敏电阻）。 典例4（滑动变阻器判断） 如图，当滑动变阻器的滑片P向右移动时，接入电路的电阻变小的是（ ） A.接左下和右上 B.接右下和左上 C.接左下和左上 D.接右下和右上 答案：需要对具体连接方式做判断。解析思路——先看下接线柱→确定电流从哪端进入电阻丝→再看滑片移动方向→判断有效长度变化。滑片靠近下接线柱→有效长度变短→电阻变小。滑片远离下接线柱→有效长度变长→电阻变大。 四、板书设计 3.2 物质的导电性 第1课时：导体与绝缘体→电阻→影响因素 一、检测导电能力实验→转换法（灯泡亮暗、电流表示数） 二、导体（易导电：金属/石墨/人体/食盐水…有大量自由电荷） 绝缘体（难导电：橡胶/陶瓷/干木材…几乎无自由电荷） ★导体和绝缘体不是绝对的（条件改变→导电性改变） 三、电阻：导体对电流的阻碍作用→是导体本身的性质 四、影响电阻因素：材料+长度+横截面积+温度（控制变量法+转换法） 五、超导现象：温度足够低→R=0（常温超导体未发现） 第2课时：变阻器→滑动变阻器→调光灯 一、滑动变阻器：改变接入长度→改变电阻→改变电流 二、正确接法："一上一下" 两上→导线（R≈0、不变阻） 两下→定值电阻（R最大、不变阻） 三、判断有效电阻：看电流从下接线柱→电阻丝→滑片的路径长度 四、使用规则：串联、一上一下、闭合前滑片在阻值最大处 五、旋钮型变阻器+自制调光灯（铅笔芯） 学科网（北京）股份有限公司 $