12.1 不同物质的导电性能 同步练 -2026-2027学年北师大版九年级全一册物理

**基本信息** 初中物理新授课同步练，以基础概念辨析为起点，通过生活应用情境进阶，以实验探究深化，分层培养物理观念、科学思维与探究能力。 **分层设计** |层次|知识覆盖|设计特色| |----|----------|----------| |基础层|导体/绝缘体/半导体/超导体概念|选择题1（芯片材料）、6（导体判断）等辨析基本属性，巩固物质观念| |进阶层|导电原理及生活应用|填空题1（光伏发电）、2（潮汐发电与超导）联系新能源，体现科学态度与责任| |拓展层|实验探究与跨学科实践|实验题1（液体导电影响因素）、2（玻璃导电条件）培养科学探究与模型建构能力|

12.1 不同物质的导电性能 一．选择题 1．3月5日，由我国科学家牵头的全球首个气溶胶预报人工智能模型AI﹣GAMFS在国际学术期刊《自然》正式发布。人工智能模型AI﹣GAMFS的后台高算力芯片是由以下哪种材料制成的（　　） A．半导体 B．导体 C．绝缘体 D．超导体 2．新能源汽车的电池组中，电芯之间有一层特殊的隔膜。这种隔膜在电池正常工作时，允许锂离子通过；当电池内部温度过高时，隔膜微孔会自动闭合，阻断离子通过，防止电池热失控引发火灾。此外，隔膜还需长期浸泡在电解液中，并能承受电极材料的微小刺穿。制造该电池隔膜的材料必须具备的特性是（　　） A．导电性好 B．耐低温 C．熔点低 D．耐腐蚀 3．如图所示，取两个相同的验电器A和B，使A带负电，B不带电，用带有绝缘手柄的金属棒把A和B连接起来。下列说法正确的是（　　） A．B中正电荷通过金属棒流向A，A金属箔的张角减小 B．A中的自由电子通过金属棒流向B，B金属箔的张角增大 C．A中负电荷通过金属棒流向B，B中正电荷通过金属棒流向A D．金属棒中瞬间电流的方向从A流向B，B金属箔的张角增大 4．关于导体和绝缘体，下列说法正确的是（　　） A．绝缘体对电流的阻碍作用大，但能够带电 B．金属能够导电的原因是因为金属里面的电子都能自由移动 C．能够导电的物体叫导体，不能导电的物体叫绝缘体 D．绝缘体不能导电的原因是因为绝缘体内没有电子 5．如图，实验中的女生长发上扬，下列选项中，不属于保证该实验成功的必要条件是（　　） A．金属球壳必须带电 B．身体必须直接接触金属球壳 C．身体必须与金属球壳不断摩擦 D．身体与大地之间必须用绝缘材料隔离 6．如图所示，先后将不同材料接在电路的A、B两点间，闭合开关，能使小灯泡发光的是（　　） A．干木条 B．铜丝 C．塑料棒 D．陶瓷棒 7．关于超导材料，下列说法正确的是（　　） A．是绝缘体材料 B．是半导体材料 C．常温常压下电阻为零 D．用来输电可减少电能损耗 8．下面说法中正确的是（　　） A．电路中只要有电源就有电流 B．导体中只要有能自由移动的电荷就有电流 C．金属导体中的电流方向跟自由电子的移动方向相同 D．要得到持续的电流必须有电源 二．填空题 1．新能源的开发与利用对人类社会发展具有重要意义。我国的青豫特高压工程是世界上首个以服务光伏发电为主、全清洁能源打捆外送的特高压工程。光伏发电将太阳能转化为　 　 能。光伏发电用的太阳能电池板主要是由　 　 （选填“绝缘体”“半导体”或“导体”）材料制成的。 2．如图是潮汐发电站利用水位差驱动涡轮机，将水的　 　 转化为电能。若采用超导材料制造输电线，可显著减少电能损耗，其应用优势类似于生活中的　 　 （选填“电饭煲”“磁悬浮列车”或“白炽灯”）。 3．很多物质具有导电性，但导电的原理不同，例如：金属能导电，因为金属中存在 　 　 ，利用如图所示装置，可以判断溶液是否能导电，当闭合开关后，观察到灯泡发光，由此确定该溶液 　 　 ，是由于该溶液中存在 　 　 。 4．有一种红外感应LED灯，采用先进的人体热红外线检测感应技术，在晚上或光线较暗并有人在感应范围内活动的情况下自动开启，当人体离开或停止活动后延时熄灭，该照明灯的“智能控制电路”是由　 　 （选填“超导体”或“半导体”）制成的红外“开关”和光控“开关”组成。由以上信息可判断这两个“开关”是　 　 ，接入电路的，写出你判断的理由　 　 。 三．实验探究题 1．湿手触摸开关有触电的危险，这是因为液体具有一定的导电性，那么影响液体导电性能强弱的因素有哪些呢？小明提出如下猜想： A.可能与液体的密度有关； B.可能与液体的质量有关。 根据猜想，小明用到的器材有：电源、开关、电流表、滑动变阻器、导线、两根相同的铜棒、水槽、盐、水。他将两铜棒紧靠水槽侧壁并竖直置于水槽底部，把混合均匀的适量盐水倒入水槽内，两铜棒均有一部分露出水面，将这一装置与上述电学元件连接成如图所示电路。 （1）评估实验器材：盛装盐水的容器应该选择 　 　 （选填“金属”或“塑料”）水槽，盐水容易导电是因为有大量的 　 　 （选填“自由电子”或者“自由电荷”）。本实验可通过 　 　 来判断液体导电能力的强弱； （2）探究猜想A：闭合开关，调节滑片至适当位置，记录电流表的示数为I1；再向水中撤适量盐并搅拌（不计液体质量变化），记录电流表的示数为I2，比较发现I1＜I2，由此可得实验结论 　 　 ； （3）探究猜想B：小明设计的实验方案如下，在上述实验基础上，将适量清水缓慢倒入盛有盐水的水槽并搅拌，并多次记录电流表的示数进行比较。请你结合小明的猜想评估这一实验方案是否可行？　 　 （选填“可行”或“不可行”），理由是：　 　 。 （4）跨学科实践：小明适当增加电源电压，将铜棒换成石墨棒，其他实验装置不变。经过仔细观察，发现两个石墨棒上都产生了细小的气泡，请你大胆猜测一下，产生的气体应该是氢气和 　 　 。 2．根据实验图，在空格处填入相应的内容。 （1）甲图：用酒精灯加热玻璃心，当玻璃心发黄变红时，你会看到灯泡 　 　 （选填“由不亮到亮”或“由亮到不亮”），此时玻璃变成了 　 　 （选填“导体”或“绝缘体”），其内部 　 　 （选填“有大量的自由电荷”或“几乎没有大量的自由电荷”），这个实验说明当条件改变时 　 　 。 （2）乙图：带电的梳子能够吸引碎小纸屑说明 　 　 。 （3）丙图：用毛皮摩擦过的橡胶棒接触验电器的金属球，验电器的两个箔片张开了角度，张开是因为 　 　 。 （4）丁图：闭合开关后若发光二极管发光，和发光二极管长引脚相连的电源一端是 　 　极。 3．（1）如图甲那样连好电路，闭合开关，观察小灯泡的发光情况，发现小灯泡不发光。这是因为玻璃珠内几乎没有 　 　 ，给玻璃珠加热，如图乙所示，当玻璃加热到红炽状态时发现小灯泡发光，说明此时的玻璃珠成为 　 　 ，根据观察到的现象你能得到的结论是 　 　 。 （2）制作二极管的材料属于 　 　 材料（填“导体”，“绝缘体”，“半导体”），二极管具有 　 　 性。 参考答案： 一．选择题 1．【解答】解：芯片的核心部件是由半导体硅制成的，故A符合题意。 故选：A。 2．【解答】解：A．导电好：隔膜需要隔开正负极，不能导电，只允许锂离子通过，所以不能导电性好，故A错误； B．耐低温：题干只介绍了电池温度过高时隔膜的保护作用，没有提及低温环境的使用要求，耐低温不是题目条件中隔膜必须具备的特性，故B错误； C．熔点低：如果隔膜整体材料熔点很低，温度一高整个隔膜直接熔化损毁，电池彻底损坏，所以隔膜主体材料不能熔点低，故C错误； D．耐腐蚀：电解液有腐蚀性，如果材料不耐腐蚀，隔膜会被腐蚀破损，造成电池短路报废，所以耐腐蚀是隔膜材料必须具备的特性，故D正确； 故选：D。 3．【解答】解：（1）A带负电，B不带电，用带有绝缘手柄的金属棒把A和B连接起来，A上的部分负电荷会转移到B上，因此验电器B的金属箔由于带负电会张开； （2）电流的方向与负电荷定向移动的方向相反，因此电流方向是由B到A。 故选：B。 4．【解答】解：A、绝缘体对电流的阻碍作用大，不容易导电，但能带电，故A正确。 B、金属是导体，金属能够导电的原因是由于金属里面有大量的自由电子，故B错误， C、根据定义可知，容易导电的物体叫导体，不容易导电的物体叫绝缘体，故C错误； D、绝缘体不能导电的原因是因为绝缘体内部几乎没有自由电荷，但电子很多，故D错误。 故选：A。 5．【解答】解： A、女生长发上扬是因为金属球上的电荷转移到头发造成的。所以金属球必须带电。不符合题意； B、金属球上的电荷能够转移到头发上，女生的身体必须直接接触金属球壳。不符合题意； C、金属球本身已经带电，所以女生不需要与金属球摩擦生电。符合题意； D、为保证电荷从金属球转移到女生的头发，而不会转移到大地，女生的身体与大地之间必须用绝缘材料隔离。不符合题意。 故选：C。 6．【解答】解：A、干木条属于绝缘体，所以，不能使小灯泡发光，故A错误。 B、铜丝是导体，能使小灯泡发光，故B正确。 C、塑料棒不易导电，属于绝缘体，不能使小灯泡发光，故C错误。 D、陶瓷棒不易导电，属于绝缘体，不能使小灯泡发光，故D错误。 故选：B。 7．【解答】解：ABC、超导材料是在一定温度下电阻为零的材料，而半导体材料的导电性能介于导体和半导体之间，他们没有联系，故ABC错误； D、用超导体做输电导线，可以减少由电能到内能的损耗，提高传输效率，故D正确。 故选：D。 8．【解答】解：A、电路中只有电源，若电路没有闭合是没有电流的，故A错误； B、导体中有能自由移动的电荷，如果自由电荷没有发生定向移动是没有电流的，故B错误； C、据教材知识可知，金属导体中的电流方向跟自由电子的定向移动方向相反，故C错误； D、要得到持续的电流必须有电源，但有电源不一定有电流，故D正确； 故选：D。 二．填空题 1．【解答】解：光伏发电的本质是将太阳能直接转化为电能。 太阳能电池板的核心材料（如硅）属于半导体，其导电性介于导体与绝缘体之间，能够实现光电转换。 故答案为：电；半导体。 2．【解答】解：潮汐发电站利用水位差驱动涡轮机，将水的机械能转化为电能； 磁悬浮列车利用电流的磁效应工作，超导材料的电阻为0，可以减少因电流的热效应而造成的电能损耗。电饭煲和白炽灯都是利用电流的热效应工作，需要电阻来发热，导体的电阻不能为0。 故答案为：机械能；磁悬浮列车。 3．【解答】解：金属能够导电是因为金属中含有自由移动的电子； 闭合开关后发现灯泡能发光，说明有电流通过灯泡，这说明该溶液能够导电，是导体；溶液能够导电是由于该溶液中存在自由电荷。 故答案为：自由电子；能导电；自由电荷。 4．【解答】解：红外感应LED灯，采用先进的人体热红外线检测感应技术，在晚上或光线较暗并有人在感应范围内活动的情况下自动开启，故该照明灯的“智能控制电路”是由半导体材料制成的红外“开关”和光控“开关”组成； 只闭合其中一个“开关”时电路不能接通，只有两只“开关”都闭合时电路才能接通，说明两个“开关”是串联连接的。 故答案为：半导体；串联；只闭合其中一个“开关”时电路不能接通，只有两只“开关”都闭合时电路才能接通。 三．实验探究题 1．【解答】解：（1）评估实验器材：盛装盐水的容器应该选择塑料水槽，盐水容易导电是因为有大量的自由电荷。本实验可通过电流表示数来判断液体导电能力的强弱。 （2）探究猜想A：闭合开关，调节滑片至适当位置，记录电流表的示数为I1，再向水中撒适量盐并搅拌（不计液体质量变化）此时浓度变大，液体的密度变大，记录电流表的示数为I2，比较发现I1＜I2，说明电阻变小了，导电性能变强了，由此可得出结论；液体质量几乎保持不变时，其密度越大，导电性能越强。 （3）探究猜想B：小明设计的实验方案如下，在上述实验基础上，将适量清水缓慢倒入盛有盐水的水槽并搅拌，由于是清水，使得液体的密度减小，同时铜棒浸入的深度增大，根据控制变量法知，这一实验方案不可行，理由是：没有控制液体的密度不变。 （4）小明适当增加电源电压，将铜棒换成石墨棒，其他实验装置不变。经过仔细观察，发现两个石墨棒上都产生了细小的气泡，产生的气体应该是氢气和氯气。 故答案为：（1）塑料；自由电荷；电流表示数；（2）液体的质量不变时，液体的密度越大，液体的导电性能越强；（3）不可行；没有控制液体的密度不变；（4）氯气。 2．【解答】解：（1）常温下，玻璃是绝缘体，没给玻璃加热前，没有电流通过，灯泡不发光；当玻璃心发黄变红时，玻璃处于高温时变为导体，使电路连通，由不亮到亮，此时玻璃变成了导体，其内部有大量的自由电荷，这个实验说明当条件改变时，导体和绝缘体可以相互转化；（2）乙图：带电的梳子能够吸引碎小纸屑，说明带电体能够吸引轻小物体。 （3）丙图：用毛皮摩擦过的橡胶棒接触验电器的金属球，验电器的两个箔片张开的角度，张开是因为同种电荷相互排斥。 （4）发光二极管具有单向导电性，闭合开关后，当电流从二极管较长接线脚流入时，发光二极管中有电流通过，会发光；如果电流从较短接线脚流入时，电路处于断路状态，不发光。所以二极管发光可以确定电源的右端是正极。 故答案为：（1）由不亮到亮；导体；有大量的自由电荷；导体和绝缘体可以相互转化；（2）带电体能够吸引轻小物体；（3）同种电荷相互排斥；（4）正。 3．【解答】解：（1）甲图中，电路中灯泡不发光，说明电路不通，无电流，进而说明玻璃珠不容易导电，是绝缘体； 这是因为玻璃珠内几乎没有自由电荷； 当玻璃加热到红炽状态时发现小灯泡发光，说明此时电路是通路，说明红炽状态的玻璃珠是导体； 由此可以得出结论：导体和绝缘体之间没有绝对的界限，绝缘体在一定条件下可以变为导体； （2）二极管由半导体材料制成，二极管具有单向导电性。 故答案为：（1）自由电荷；导体；导体和绝缘体之间没有绝对的界限，绝缘体在一定条件下可以变为导体； （2）半导体；单向导电性。 学科网（北京）股份有限公司 $