3.2.1 物质的导电性—物质的导电能力 电阻（举一反三·讲义）-科学新教材浙教版八年级上册

本初中科学讲义聚焦“物质的导电性—物质的导电能力 电阻”核心知识点，先系统梳理导体、绝缘体、半导体及超导体的分类与特性，再深入讲解电阻的概念、单位及影响因素，构建从现象到本质的学习支架。 资料通过实验探究（如影响电阻大小因素的控制变量法、转化法）培养科学思维与探究实践能力，结合华为芯片、LED灯等生活实例深化科学观念，分层作业（9基础+7强化题）助力学生课后查漏补缺，提升学习效果。

3.2.1 物质的导电性—物质的导电能力 电阻 【新教材浙教版】 【知识框架+知识精讲（2个知识归纳）+课后作业（9基础7强化题）】 模块二 知识精讲 知识归纳 【知识点1 物质的导电能力】 1.导体：容易导电的物质，金属、石墨(碳)、人体、大地和盐类溶液是导体。 2.绝缘体：不容易导电的物质，橡胶、玻璃、陶瓷、塑料、油、干木头、干燥空气是绝缘体。注意：纯净的水是绝缘体，但自然界的水一般由于溶有其他物质而能导电； 3.半导体：有一些材料，如硅和锗，导电性能介于导体和绝缘体之间，常常称为半导体。 特性：导电性能易受温度、光照、杂质等因素的影响，是制造电子元件的重要材料，二极管、三极管都是由半导体制成的。热敏电阻、光敏电阻等特殊电阻在生活中也有广泛的应用。 超导现象：温度降到一定程度，电阻突然消失的现象(如水银在-269°C时，电阻会突然消失)。 4.超导体：当温度降低到某一值(称为转变温度)时，有些物质的电阻会变为零，可制造磁悬浮高速列车、长途输电导线(几乎无电能损失)、电动机和变压器(内部线圈几乎不会发热)。 超导现象应用于实际的好处：①延长电路元件的使用寿命；②降低电能损耗；③实现电子设备微型化。 目前，超导材料还没有广泛应用于生活实际的主要原因是还没有发现常温下的超导体。 【注意】导体和绝缘体不是绝对的，特殊条件下(烧红的玻璃，干/湿木头)可以相互转化。 【说明】导体导电、绝缘体不导电的微观解释： ①导体容易导电：因为其内部有大量能够自由移动的电荷。这些自由电荷可以是电子，也可以是正离子和负离子，但不可能是质子。 ②绝缘体不容易导电是因为绝缘体中几乎没有自由移动的电荷。 ★考查点1：超导现象和半导体材料 【例1】2023年8月，华为手机mate60系列正式上市，该手机搭载的麒麟9000s芯片处理器是我国自主研发和生产的国产芯片。该芯片的主要材料是_______（选填“导体”“半导体”或“绝缘体”）。该手机还有其他多项“黑科技”，如“反向充电”技术，当它给其它手机充电时，mate60手机相当于电路中的_______。在充电过程中，不考虑手机温度的变化，另一部手机的电池的_______能将增加。 【变式1-1】国产AI算力芯片首次搭载在联想问天WA5480 G3服务器上，中国芯片的研发取得重大突破。制造芯片的主要材料是（　　） A．半导体材料 B．超导材料 C．磁性材料 D．绝缘材料 【变式1-2】教室里日光灯更换成LED护眼灯，LED护眼灯发光部分的主要材料是________，目前，科学家也在努力研发常温下电阻为零的________材料。 【知识点2 电阻】 1.电阻 （1）概念：在物理学中，用“电阻”来表示导体对电流的阻碍作用的大小。用字母R表示，电阻是导体的一种属性。 （2）单位及换算关系：在国际单位制中，电阻的单位是“欧姆”，简称“欧”，符号是“Ω”。 常用单位有千欧（kΩ）、兆欧（MΩ）。换算关系：1MΩ=103kΩ，1kΩ=103Ω。 （3）电阻在电路中的符号 具有一定电阻值的元件叫做电阻器，也叫定值电阻，简称电阻。在电路中的符号是“”。 【说明】对电阻的理解 对电阻的理解，要从“性质”和“阻碍作用”两个角度分析。 （1）导体的电阻是导体本身的一种性质，即导体的电阻由导体自身的情况决定。不管导体是否接入电路、是否有电流通过，也不管导体两端是否有电压或电压的大小，导体对电流的阻碍作用（即电阻）总是存在的。无电流通过时，这种阻碍作用仅仅是没有表现出来而已。 （2）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越大，电路中电流越小。 【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。 实际电路中的电阻： 2.影响电阻大小的因素 提出 问题 导体的电阻大小与哪些因素有关 猜想与假设 （1）路越窄，车辆越难通行——导体越细，可能阻碍作用越强，电阻越大； （2）道路越长，人走得越累——导体越长，可能阻碍作用越强，电阻越大； （3）不同的道路通行效率不同，如高速公路、水泥路、乡间小路——导体的电阻可能与制作导体的材料（铁、铜、银、铝等）有关； （4）物质的很多物理性质都受到温度的影响，如密度——导体的电阻是否也受温度的影响。 设计 实验 （1）探究电阻的大小与导体的材料、长度、横截面积是否有关，涉及的因素较多，应采用控制变量法涉及实验过程。 ①选取材料、粗细相同，而长度不同的镍铬合金丝，分别接入电路中（如图所示），观察电流表示数的变化情况，探究电阻大小与导体长度的关系。 ②选取材料、长度相同而粗细不同的镍铬合金丝，分别接入电路中，观察电流表示数的变化情况，探究电阻大小与导体横截面积的关系。 ③选取粗细、长度相同的铜丝和镍铬合金丝，接入电路中，观察电流表示数变化情况，探究电阻大小与导体材料的关系。 （2）转化法：电阻大小是通过电流表示数的大小比较的。电流表示数大的电阻小，电流表示数小的电阻大，此方法称之为转换法。 （3）将日光灯的灯丝与电流表接入电路中，比较灯丝温度不同时电流表示数的变化情况，探究导体电阻与温度的关系。 进行 实验 （1）将图甲中的导线CD和EF分别接入乙图所示的电路，闭合开关，记录电流表的示数。 甲 乙 丙 （2）将图甲中的导线CD与GH分别接入乙图所示的电路，闭合开关，记录电流表的示数。 （3）将图甲中的导线AB与CD分别接入乙图所示的电路，闭合开关，记录电流表的示数。 （4）如图丙所示，把电阻丝接入电路，慢慢地给电阻丝加热，观察电流表示数的变化情况。 分析 论证 实验现象 实验结论 ICD<IEF 导体电阻大小跟导体的长度有关，在材料、横截面积相同时，长度越短，电阻越小 ICD<IGH 导体电阻大小跟导体横截面积有关，在材料、长度相同时，横截面积越大，电阻越小 ICD<IAB 导体电阻的大小跟导体的材料有关 给电阻丝加热，电流表示数变小 导体的电阻大小跟导体的温度有关 探究 归纳 导体的电阻是导体本身的已知性质，它的大小取决于导体的材料、长度、横截面积。 同种材料导体，长度越长、横截面积越小，导体的电阻越大。 另外，导体的电阻还受温度的影响。 【说明】描述结论时不能缺少的前提条件 描述导体电阻与其影响因素的关系时，不能缺少前提条件，例如，描述导体电阻与导体长度的关系时不能说“导体越长，电阻越大”，应该说“在导体的材料、横截面积一定时，导体越长，电阻越大。” 【说明】导体电阻和温度的关系 （1）一般的物体，如金属，其电阻随温度的升高而增大，随温度的下降减小。 （2）有的合金，如康铜和锰铜，其电阻几乎不随温度的变化而变化，是制作标准电阻的好材料。 （3）半导体的电阻和温度的关系较为复杂，有些半导体的电阻随温度的升高而减小，有些半导体的电阻随温度的升高而增大。 ★考查点2：探究影响电阻大小的因素 【例2】在探究影响导体电阻大小的因素时，小兵、小红两位同学作出了如下猜想： ①导体的电阻与导体的长度有关； ②导体的电阻与导体的横截面积有关； ③导体的电阻与导体的材料有关。 实验室提供了4根电阻丝，规格、材料如下表。 编号 材料 长度/m 横截面积/mm2 A 镍铬合金 0.5 0.5 B 镍铬合金 1.0 0.5 C 镍铬合金 0.5 1.0 D 锰铜合金 1.0 (1)为了验证上述猜想，他们设计了如图所示的实验电路。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，这里运用了_______（填物理研究方法）； (2)为了验证上述猜想②，应该选用编号为_______的两根电阻丝分别接入电路进行实验； (3)分别将A和B两电阻丝接入电路中M、N两点间，发现B接入电路时电流表示数________（选填“较大”或“较小”），由此可推测：当材料和横截面积相同时，导体长度越________，电阻越大； (4)为了顺利完成实验，导体D的长度应为________m。 【变式2-1】小明利用金属丝探究了影响电阻大小的因素后，进一步利用盐水探究影响电阻大小的因素，他提出了以下猜想： A．可能与液体的浓度有关； B．可能与液体的横截面积有关； C．可能与电极间距离有关。 实验器材有：两端及中间接有金属接线柱的塑料管、电源、开关、小灯泡、导线，将上述器材组装成如图所示的电路进行实验。请你回答下列问题： (1)将适量盐水从注水口倒入塑料管中并闭合开关，观察到小灯泡发光，说明盐水是________（选填“导体”或“绝缘体”），其电阻大小可以根据___________进行判断； (2)探究猜想A时，为了改变盐水的浓度，小明采用向塑料管中添加盐并搅拌均匀来实现，而不是向塑料管中加入清水的方式，理由是________________________； (3)探究猜想B时，用注射器缓慢地从塑料管中抽取部分盐水，灯泡的亮度逐渐变暗。于是得出结论：________________________________________； (4)探究猜想C时，小明将左端接线改接到中间接线柱并进行比较，此操作步骤相当于利用金属丝探究了影响电阻大小的因素时，改变金属丝的________； (5)小明在反思探究实验时，认为用电流表代替小灯泡进行实验，可以让实验结果更精确，这种方案存在的明显不足是________________________________。 ★考查点3：影响电阻的因素 【例3】如图所示，将a和b两段导体连入电路中，这两段导体的材料、长度相同，横截面积不同。下列关于这两段导体说法正确的是（　　） A．a的电阻较大 B．a、b的电阻相等 C．通过a的电流较小 D．通过a、b的电流相等 【变式3-1】高压输电线往往做成如图所示的四线并联的装置，这是通过增大导体的横截面积从而________（选填“增大”或“减小”）导体的电阻。维修线路时有时需要断电，此时导体的电阻将________（选填“不变”或“变为零”）。 【变式3-2】将一根镍铬合金线拉长后接入电路中，合金线的阻值将会________（选填“变大”“变小”或“不变”）。 模块三 课后作业 基础巩固 1.在如图所示的电路中，要使开关闭合后小灯泡能够发光，在金属夹、间应接入下列物品中的（ ） A.橡皮筋 B.铅笔芯 C.塑料尺 D.陶瓷勺 2.干燥的冬季，汽车在长途行驶的过程中车身会带上电荷，人们通常会在车尾安装一条与大地相接触的静电接地链，如图所示。下列最适合用来做接地链的材料是（ ） A.橡胶 B.塑料 C.铜丝 D.玻璃 3.下列几组物质中，均属于绝缘材料的是（ ） A.水银、玻璃、油 B.干木柴、陶瓷、海水 C.塑料、橡胶、陶瓷 D.玻璃、石墨、纯净水 4.铅笔是我们手机常用的学习用具(如图所示)。在通常情况下关于组成铅笔的材料下列说法正确的是（ ） A.木质杆是绝缘体 B.铅笔芯是绝缘体 C.金属套是绝缘体 D.橡皮擦是导体 5.我国科学家研究发现，锶镧铜在时电阻突然消失，这种现象叫作超导现象。该现象说明影响导体电阻大小的因素是导体的（ ） A.材料 B.长度 C.横截面积 D.温度 6.在“制作调光灯”的实践活动中，小傅设计了如图所示的电路，用、两个回形针将一根铅笔芯接入电路中，当左右移动时，小灯泡亮度会发生变化，下列说法正确的是（ ） A.灯泡亮度的变化是因为铅笔芯的横截面积发生了变化 B.铅笔芯电阻一定比铜丝电阻大 C.为使灯泡亮度变化更明显，应选用长度较长的铅笔芯 D.开关断开后，铅笔芯电阻变为零 7.某款国产手机搭载的处理器为自主研发，具有较高的性能和能效比，制造处理器的主要材料是单晶硅，硅属于________(填“导体”“绝缘体”或“半导体”)。芯片上同时存在能导电的各种金属材料，金属能导电是因为其内部存在大量________________。 8.小明为研究醋的导电性能，将两根裸铜线、一端插入醋中，并将裸铜线、另一端连入电路，如图所示。闭合开关后，观察到小灯泡不发光，经检查，各元件完好，电路连接无故障。因此，小明判断醋是绝缘体。为否定小明的判断，小红设计并进行了如下实验，在不改变电源的情况下，可添加实验器材，证明醋是导体。请你将小红的实验补充完整： (1)断开开关，将小灯泡换成________并连入电路。 (2)闭合开关，观察到________________________，则说明醋能够导电。 9.小乐利用如图1所示的实验装置，探究电阻的大小与哪些因素有关。图2中为锰铜合金线，、、为镍铬合金线，表示横截面积。 (1)图1中，小乐是通过________判断电阻大小。 (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)实验会发现和两根合金线的电阻大小关系是________（填“大于”“小于”或“等于”）。 强化提升 10.如图所示是加油站里常见的“静电释放器”。司机或工人提着油枪加油前，必须用手触摸安装在地面上的金属球，以清除身上的静电。下列说法中正确的是（ ） A.金属球是导体，只能导电，不能带电 B.“除电”时，人体通过金属球与大地连通 C.人体带的电荷是人体与衣服摩擦过程中创造出来的 D.若人体带有负电，则“除电”时，电流方向是从金属球流向大地 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：在图1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。而在图2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错误的是（ ） A.图1实验说明灯丝是导体，它的导电能力会随温度的升高而增大 B.图2实验说明玻璃是绝缘体，加热后变成了导体 C.两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.小明在“探究影响电阻大小的因素”的实验中，做了如图所示的实验，电源恒定不变，其中电阻丝、的材料、长度均相同，的横截面积小于的横截面积。将电阻丝、先后分别接入电路中的、两端，闭合开关后，下列说法正确的是（ ） A.当电阻丝接入电路时灯泡较亮 B.当电阻丝接入电路时电流表示数较大 C.的阻值小于的阻值 D.若将、串联后接入电路中的、两端，则电流表示数比将、单独接入电路时都大 13.在2025年的春节联欢晚会上，智能机器人的精彩表演惊艳全场。以下关于机器人相关的说法，正确的是（ ） A.机器人内部的电池工作时，将电能转化为化学能 B.机器人内部的导线通常用铜制成，是因为铜的电阻比其他金属都大 C.机器人内部的集成电路，主要是利用半导体材料制成 D.机器人工作时，通过其电路的电流越大，电阻就越大 14.有、、三根完全相同的导线，将导线剪去一半，电阻变为；将导线均匀的拉伸到原来长度的两倍，电阻变为；将导线从中间对折，电阻变为。下列大小关系正确的是（ ） A. B. C. D. 15.学习了导体和绝缘体知识以后，同学们决定利用实验来判断橡皮、钢尺等常见物体是否是导体，小红设计了如图1所示电路图。 (1)按照电路图接实物时，开关应该处于________状态。 (2)在图2中，按照图1电路图，用笔画线表示导线，连接相应电路。 (3)将被检测物体分别接入、间，通过观察________________来粗略判断物体是否为导体。 (4)小刚同学设计了如图3所示电路图，将不同物体接入、间，来判断这些物体是否为导体，请分析这种方法是否可行。________，理由是________________________________。 16.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。 (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”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？________________。 第 8 页 共 12 页 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 3.2.1 物质的导电性—物质的导电能力 电阻 【新教材浙教版】 【知识框架+知识精讲（2个知识归纳）+课后作业（9基础7强化题）】 模块二 知识精讲 知识归纳 【知识点1 物质的导电能力】 1.导体：容易导电的物质，金属、石墨(碳)、人体、大地和盐类溶液是导体。 2.绝缘体：不容易导电的物质，橡胶、玻璃、陶瓷、塑料、油、干木头、干燥空气是绝缘体。注意：纯净的水是绝缘体，但自然界的水一般由于溶有其他物质而能导电； 3.半导体：有一些材料，如硅和锗，导电性能介于导体和绝缘体之间，常常称为半导体。 特性：导电性能易受温度、光照、杂质等因素的影响，是制造电子元件的重要材料，二极管、三极管都是由半导体制成的。热敏电阻、光敏电阻等特殊电阻在生活中也有广泛的应用。 超导现象：温度降到一定程度，电阻突然消失的现象(如水银在-269°C时，电阻会突然消失)。 4.超导体：当温度降低到某一值(称为转变温度)时，有些物质的电阻会变为零，可制造磁悬浮高速列车、长途输电导线(几乎无电能损失)、电动机和变压器(内部线圈几乎不会发热)。 超导现象应用于实际的好处：①延长电路元件的使用寿命；②降低电能损耗；③实现电子设备微型化。 目前，超导材料还没有广泛应用于生活实际的主要原因是还没有发现常温下的超导体。 【注意】导体和绝缘体不是绝对的，特殊条件下(烧红的玻璃，干/湿木头)可以相互转化。 【说明】导体导电、绝缘体不导电的微观解释： ①导体容易导电：因为其内部有大量能够自由移动的电荷。这些自由电荷可以是电子，也可以是正离子和负离子，但不可能是质子。 ②绝缘体不容易导电是因为绝缘体中几乎没有自由移动的电荷。 ★考查点1：超导现象和半导体材料 【例1】2023年8月，华为手机mate60系列正式上市，该手机搭载的麒麟9000s芯片处理器是我国自主研发和生产的国产芯片。该芯片的主要材料是_______（选填“导体”“半导体”或“绝缘体”）。该手机还有其他多项“黑科技”，如“反向充电”技术，当它给其它手机充电时，mate60手机相当于电路中的_______。在充电过程中，不考虑手机温度的变化，另一部手机的电池的_______能将增加。 【答案】半导体 电源 化学 【解析】芯片是指内含集成电路的硅片，硅的导电性能介于导体和绝缘体之间，属于半导体材料。当它给其它手机充电时，mate60手机提供电能，相当于电路中的电源。在充电过程中，将电能转化为化学能，另一部手机的电池获得化学能。 【变式1-1】国产AI算力芯片首次搭载在联想问天WA5480 G3服务器上，中国芯片的研发取得重大突破。制造芯片的主要材料是（　　） A．半导体材料 B．超导材料 C．磁性材料 D．绝缘材料 【答案】A 【解析】常见的半导体材料有：硅、锗、砷、镓等，芯片主要由硅、锗等半导体材料制成的，所以制造芯片的主要材料是半导体材料，故A符合题意，BCD不符合题意。 【变式1-2】教室里日光灯更换成LED护眼灯，LED护眼灯发光部分的主要材料是________，目前，科学家也在努力研发常温下电阻为零的________材料。 【答案】半导体 超导体 【解析】LED灯的发光部分为半导体材料制作而成，其相对于普通白炽灯来说发光效率高。而常温下电阻为零的材料被称为超导体。 【知识点2 电阻】 1.电阻 （1）概念：在物理学中，用“电阻”来表示导体对电流的阻碍作用的大小。用字母R表示，电阻是导体的一种属性。 （2）单位及换算关系：在国际单位制中，电阻的单位是“欧姆”，简称“欧”，符号是“Ω”。 常用单位有千欧（kΩ）、兆欧（MΩ）。换算关系：1MΩ=103kΩ，1kΩ=103Ω。 （3）电阻在电路中的符号 具有一定电阻值的元件叫做电阻器，也叫定值电阻，简称电阻。在电路中的符号是“”。 【说明】对电阻的理解 对电阻的理解，要从“性质”和“阻碍作用”两个角度分析。 （1）导体的电阻是导体本身的一种性质，即导体的电阻由导体自身的情况决定。不管导体是否接入电路、是否有电流通过，也不管导体两端是否有电压或电压的大小，导体对电流的阻碍作用（即电阻）总是存在的。无电流通过时，这种阻碍作用仅仅是没有表现出来而已。 （2）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越大，电路中电流越小。 【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。 实际电路中的电阻： 2.影响电阻大小的因素 提出 问题 导体的电阻大小与哪些因素有关 猜想与假设 （1）路越窄，车辆越难通行——导体越细，可能阻碍作用越强，电阻越大； （2）道路越长，人走得越累——导体越长，可能阻碍作用越强，电阻越大； （3）不同的道路通行效率不同，如高速公路、水泥路、乡间小路——导体的电阻可能与制作导体的材料（铁、铜、银、铝等）有关； （4）物质的很多物理性质都受到温度的影响，如密度——导体的电阻是否也受温度的影响。 设计 实验 （1）探究电阻的大小与导体的材料、长度、横截面积是否有关，涉及的因素较多，应采用控制变量法涉及实验过程。 ①选取材料、粗细相同，而长度不同的镍铬合金丝，分别接入电路中（如图所示），观察电流表示数的变化情况，探究电阻大小与导体长度的关系。 ②选取材料、长度相同而粗细不同的镍铬合金丝，分别接入电路中，观察电流表示数的变化情况，探究电阻大小与导体横截面积的关系。 ③选取粗细、长度相同的铜丝和镍铬合金丝，接入电路中，观察电流表示数变化情况，探究电阻大小与导体材料的关系。 （2）转化法：电阻大小是通过电流表示数的大小比较的。电流表示数大的电阻小，电流表示数小的电阻大，此方法称之为转换法。 （3）将日光灯的灯丝与电流表接入电路中，比较灯丝温度不同时电流表示数的变化情况，探究导体电阻与温度的关系。 进行 实验 （1）将图甲中的导线CD和EF分别接入乙图所示的电路，闭合开关，记录电流表的示数。 甲 乙 丙 （2）将图甲中的导线CD与GH分别接入乙图所示的电路，闭合开关，记录电流表的示数。 （3）将图甲中的导线AB与CD分别接入乙图所示的电路，闭合开关，记录电流表的示数。 （4）如图丙所示，把电阻丝接入电路，慢慢地给电阻丝加热，观察电流表示数的变化情况。 分析 论证 实验现象 实验结论 ICD<IEF 导体电阻大小跟导体的长度有关，在材料、横截面积相同时，长度越短，电阻越小 ICD<IGH 导体电阻大小跟导体横截面积有关，在材料、长度相同时，横截面积越大，电阻越小 ICD<IAB 导体电阻的大小跟导体的材料有关 给电阻丝加热，电流表示数变小 导体的电阻大小跟导体的温度有关 探究 归纳 导体的电阻是导体本身的已知性质，它的大小取决于导体的材料、长度、横截面积。 同种材料导体，长度越长、横截面积越小，导体的电阻越大。 另外，导体的电阻还受温度的影响。 【说明】描述结论时不能缺少的前提条件 描述导体电阻与其影响因素的关系时，不能缺少前提条件，例如，描述导体电阻与导体长度的关系时不能说“导体越长，电阻越大”，应该说“在导体的材料、横截面积一定时，导体越长，电阻越大。” 【说明】导体电阻和温度的关系 （1）一般的物体，如金属，其电阻随温度的升高而增大，随温度的下降减小。 （2）有的合金，如康铜和锰铜，其电阻几乎不随温度的变化而变化，是制作标准电阻的好材料。 （3）半导体的电阻和温度的关系较为复杂，有些半导体的电阻随温度的升高而减小，有些半导体的电阻随温度的升高而增大。 ★考查点2：探究影响电阻大小的因素 【例2】在探究影响导体电阻大小的因素时，小兵、小红两位同学作出了如下猜想： ①导体的电阻与导体的长度有关； ②导体的电阻与导体的横截面积有关； ③导体的电阻与导体的材料有关。 实验室提供了4根电阻丝，规格、材料如下表。 编号 材料 长度/m 横截面积/mm2 A 镍铬合金 0.5 0.5 B 镍铬合金 1.0 0.5 C 镍铬合金 0.5 1.0 D 锰铜合金 1.0 (1)为了验证上述猜想，他们设计了如图所示的实验电路。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，这里运用了_______（填物理研究方法）； (2)为了验证上述猜想②，应该选用编号为_______的两根电阻丝分别接入电路进行实验； (3)分别将A和B两电阻丝接入电路中M、N两点间，发现B接入电路时电流表示数________（选填“较大”或“较小”），由此可推测：当材料和横截面积相同时，导体长度越________，电阻越大； (4)为了顺利完成实验，导体D的长度应为________m。 【答案】(1)转换法 (2)AC (3)较小 长 (4)0.5 【解析】（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和小灯泡的亮度变化来比较导体电阻的大小，用到了转换法。 （2）要验证猜想②：导体的电阻可能与导体横截面积有关，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）由表中数据可知，A、B两电阻丝的横截面积、材料相同，B的长度大，将A和B两电阻丝接入电路中M、N两点间，B接入电路时电流表示数较小，可知B的电阻较大，由此可知：当材料和横截面积相同时，导体长度越长，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，故选导线C、D，并且导体D的长度为0.5m。 【变式2-1】小明利用金属丝探究了影响电阻大小的因素后，进一步利用盐水探究影响电阻大小的因素，他提出了以下猜想： A．可能与液体的浓度有关； B．可能与液体的横截面积有关； C．可能与电极间距离有关。 实验器材有：两端及中间接有金属接线柱的塑料管、电源、开关、小灯泡、导线，将上述器材组装成如图所示的电路进行实验。请你回答下列问题： (1)将适量盐水从注水口倒入塑料管中并闭合开关，观察到小灯泡发光，说明盐水是________（选填“导体”或“绝缘体”），其电阻大小可以根据___________进行判断； (2)探究猜想A时，为了改变盐水的浓度，小明采用向塑料管中添加盐并搅拌均匀来实现，而不是向塑料管中加入清水的方式，理由是________________________； (3)探究猜想B时，用注射器缓慢地从塑料管中抽取部分盐水，灯泡的亮度逐渐变暗。于是得出结论：________________________________________； (4)探究猜想C时，小明将左端接线改接到中间接线柱并进行比较，此操作步骤相当于利用金属丝探究了影响电阻大小的因素时，改变金属丝的________； (5)小明在反思探究实验时，认为用电流表代替小灯泡进行实验，可以让实验结果更精确，这种方案存在的明显不足是________________________________。 【答案】(1) 导体 灯泡亮度 (2)为了控制液体横截面积不变 (3)液体浓度及电极距离一定时，液体横截面积越小，电阻越大 (4)长度 (5)盐水浓度较大时，电流较大，容易超量程 【解析】（1）小灯泡发光，说明盐水容易导电，所以盐水是导体。本题考到转换法，通过观察灯泡亮度判断电阻大小，灯泡越亮则对应电阻越小。 （2）本题考查控制变量法，要探究电阻可能与液体的浓度有关，要保证液体的横截面积和电极间距离一定，故采用向塑料管中添加盐并搅拌均匀来实现，而不是向塑料管中加入清水的方式是为了控制液体横截面积不变。 （3）根据控制变量法，液体浓度及电极距离一定时，用注射器缓慢地从塑料管中抽取部分盐水，则横截面积变小，灯泡的亮度逐渐变暗，说明此时电阻变大。即体浓度及电极距离一定时，液体横截面积越小，电阻越大。 （4）小明将左端接线改接到中间接线柱并进行比较，此时电阻长度改变，此操作步骤相当于利用金属丝探究了影响电阻大小的因素时，改变金属丝的长度。 （5）用电流表代替小灯泡进行实验，可直接读出电流大小，可以让实验结果更精确，但是盐水浓度较大时，电流较大，容易超量程，损坏电流表。 ★考查点3：影响电阻的因素 【例3】如图所示，将a和b两段导体连入电路中，这两段导体的材料、长度相同，横截面积不同。下列关于这两段导体说法正确的是（　　） A．a的电阻较大 B．a、b的电阻相等 C．通过a的电流较小 D．通过a、b的电流相等 【答案】AD 【解析】a和b两段导体的材料、长度相同，a比b的横截面积小，在材料、长度、温度等相同时，导体的横截面积越大，导体的电阻越小，所以导体a的电阻较大，根据串联电路电流的规律，在串联电路中电流强度处处相等，所以两段电阻的电流是相同的，故BC错误，AD正确。 【变式3-1】高压输电线往往做成如图所示的四线并联的装置，这是通过增大导体的横截面积从而________（选填“增大”或“减小”）导体的电阻。维修线路时有时需要断电，此时导体的电阻将________（选填“不变”或“变为零”）。 【答案】减小 不变 【解析】在导线材料与长度一定的情况下，导线的横截面积越大，导线电阻越小；导线电阻变小，可以减少输电线上电能的损失。将图中四根导线并联起来，增大了导线的横截面积，从而减小了输电导线的电阻。 导体的电阻是导体的一种性质，反映了导体对电流阻碍作用的大小；电阻大小与导体的材料、长度、横截面积、温度有关，与导体中的电流、导体两端的电压大小无关，因此断电后导体的电阻不变。 【变式3-2】将一根镍铬合金线拉长后接入电路中，合金线的阻值将会________（选填“变大”“变小”或“不变”）。 【答案】变大 【解析】导体的电阻与其长度、横截面积和材料有关，长度越长，电阻越大；横截面积越小，电阻越大；镍铬合金丝均匀拉长后，长度变长；横截面积变小，其电阻应变大。 模块三 课后作业 基础巩固 1.在如图所示的电路中，要使开关闭合后小灯泡能够发光，在金属夹、间应接入下列物品中的（ ） A.橡皮筋 B.铅笔芯 C.塑料尺 D.陶瓷勺 【答案】B 【解析】要使开关闭合后小灯泡能够发光，在金属夹a、b间应接入容易导电的导体；ACD、橡皮筋、塑料尺、陶瓷勺不容易导电，属于绝缘体，故ACD错误；B、铅笔芯容易导电，属于导体，故B正确。 2.干燥的冬季，汽车在长途行驶的过程中车身会带上电荷，人们通常会在车尾安装一条与大地相接触的静电接地链，如图所示。下列最适合用来做接地链的材料是（ ） A.橡胶 B.塑料 C.铜丝 D.玻璃 【答案】C 【解析】汽车在长途行驶的过程中车身会带上电荷，人们通常会在车尾安装一条与大地相接触的静电接地链，接地链的材料是导体，将产生的静电导入大地，故ABD错误，C正确。 3.下列几组物质中，均属于绝缘材料的是（ ） A.水银、玻璃、油 B.干木柴、陶瓷、海水 C.塑料、橡胶、陶瓷 D.玻璃、石墨、纯净水 【答案】C 【解析】A、水银容易导电属于导体，玻璃和油不容易导电，属于绝缘体，故A不符合题意；B、海水容易导电属于导体，干木柴和陶瓷不容易导电，属于绝缘体，故B不符合题意；C、塑料、橡胶、陶瓷都不容易导电，都属于绝缘体，故C符合题意；D、石墨容易导电属于导体，玻璃、纯净水不容易导电，属于绝缘体，故D不符合题意。 4.铅笔是我们手机常用的学习用具(如图所示)。在通常情况下关于组成铅笔的材料下列说法正确的是（ ） A.木质杆是绝缘体 B.铅笔芯是绝缘体 C.金属套是绝缘体 D.橡皮擦是导体 【答案】A 【解析】铅笔芯、金属套容易导电，是导体；木质杆、橡皮擦不容易导电，是绝缘体。故ACD错误，B正确。 5.我国科学家研究发现，锶镧铜在时电阻突然消失，这种现象叫作超导现象。该现象说明影响导体电阻大小的因素是导体的（ ） A.材料 B.长度 C.横截面积 D.温度 【答案】D 【解析】导体锶镧铜在-120℃时电阻为0Ω，与导体的长度，导体的横截面积无关，与导体的温度有关。 6.在“制作调光灯”的实践活动中，小傅设计了如图所示的电路，用、两个回形针将一根铅笔芯接入电路中，当左右移动时，小灯泡亮度会发生变化，下列说法正确的是（ ） A.灯泡亮度的变化是因为铅笔芯的横截面积发生了变化 B.铅笔芯电阻一定比铜丝电阻大 C.为使灯泡亮度变化更明显，应选用长度较长的铅笔芯 D.开关断开后，铅笔芯电阻变为零 【答案】C 【解析】灯泡亮度的变化是因为铅笔芯接入电路的长度发生了变化，故A错误。导体的电阻和导体的材料、长度、横截面积有关，单从材料方面无法比较电阻的大小，故B错误。长度较长的铅笔芯，电阻的变化范围更大，故灯泡亮度变化更明显，故C正确。电阻是导体的一种属性，与是否接入电路无关，故开关断开后，铅笔芯电阻不变，故D错误。故选C。 7.某款国产手机搭载的处理器为自主研发，具有较高的性能和能效比，制造处理器的主要材料是单晶硅，硅属于________(填“导体”“绝缘体”或“半导体”)。芯片上同时存在能导电的各种金属材料，金属能导电是因为其内部存在大量________________。 【答案】半导体 自由电子 【解析】（1）该手机的处理器主要材料是硅，该物质属于半导体材料； 8.小明为研究醋的导电性能，将两根裸铜线、一端插入醋中，并将裸铜线、另一端连入电路，如图所示。闭合开关后，观察到小灯泡不发光，经检查，各元件完好，电路连接无故障。因此，小明判断醋是绝缘体。为否定小明的判断，小红设计并进行了如下实验，在不改变电源的情况下，可添加实验器材，证明醋是导体。请你将小红的实验补充完整： (1)断开开关，将小灯泡换成________并连入电路。 (2)闭合开关，观察到________________________，则说明醋能够导电。 【答案】(1)电流表 (2)电流表指针发生了偏转 【解析】本实验中，有电流的形成，就说明能导电，若通过的电流过小，不能使灯泡发光；但可以使电流表的指针摆动，所以小明的实验中，闭合开关后，观察到小灯泡不发光，判断醋是绝缘体，这种判断不可以；可以将灯泡换成电流表进行实验。 9.小乐利用如图1所示的实验装置，探究电阻的大小与哪些因素有关。图2中为锰铜合金线，、、为镍铬合金线，表示横截面积。 (1)图1中，小乐是通过________判断电阻大小。 (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)实验会发现和两根合金线的电阻大小关系是________（填“大于”“小于”或“等于”）。 【答案】(1)灯泡的亮暗 (2)B、C (3)大于 【解析】(1)根据转换法可知，实验中通过灯的亮暗来反映电阻的大小。(2)要研究电阻的大小与导体模截面积的关系，需保持导体的长度、材料和温度不变，导体的横截面积不同，所以应选择B和C两根导线。(3)在其他条件相同时，导体的长度越长，电阻越大，故。 强化提升 10.如图所示是加油站里常见的“静电释放器”。司机或工人提着油枪加油前，必须用手触摸安装在地面上的金属球，以清除身上的静电。下列说法中正确的是（ ） A.金属球是导体，只能导电，不能带电 B.“除电”时，人体通过金属球与大地连通 C.人体带的电荷是人体与衣服摩擦过程中创造出来的 D.若人体带有负电，则“除电”时，电流方向是从金属球流向大地 【答案】B 【解析】金属球是导体，既能导电，也能带电，故A错误。"除电"时，人体通过金属球与大地连通，人体、金属球、大地均属于导体，故B正确。人体带的电荷是人体和衣服之间电荷转移形成的，故C错误。电流方向是正电荷定向移动的方向，如果人体带负电，则"除电"时，电流方向是从大地到金属球再到人体，故D错误。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：在图1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。而在图2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错误的是（ ） A.图1实验说明灯丝是导体，它的导电能力会随温度的升高而增大 B.图2实验说明玻璃是绝缘体，加热后变成了导体 C.两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 【解析】图1实验说明灯丝是导体，它的导电能力会随温度的升高而减小，故A错误，符合题意。图2实验说明玻璃是绝缘体，加热后变成了导体，故B正确，不符合题意。两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，不符合题意。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，不符合题意。故选A。 12.小明在“探究影响电阻大小的因素”的实验中，做了如图所示的实验，电源恒定不变，其中电阻丝、的材料、长度均相同，的横截面积小于的横截面积。将电阻丝、先后分别接入电路中的、两端，闭合开关后，下列说法正确的是（ ） A.当电阻丝接入电路时灯泡较亮 B.当电阻丝接入电路时电流表示数较大 C.的阻值小于的阻值 D.若将、串联后接入电路中的、两端，则电流表示数比将、单独接入电路时都大 【答案】B 【解析】电阻丝、的材料、长度均相同，的横截面积小于的横截面积，因此的阻值大于的阻值，电源恒定不变，当电阻丝接入电路时灯泡较亮，电流表示数较大，故A、C错误，B正确。、串联后总电阻比、任一电阻值都大，电源恒定不变，若将、串联后接入电路中的ab两端，电流表示数比将、单独接入电路时都小，故D错误。故选B。 13.在2025年的春节联欢晚会上，智能机器人的精彩表演惊艳全场。以下关于机器人相关的说法，正确的是（ ） A.机器人内部的电池工作时，将电能转化为化学能 B.机器人内部的导线通常用铜制成，是因为铜的电阻比其他金属都大 C.机器人内部的集成电路，主要是利用半导体材料制成 D.机器人工作时，通过其电路的电流越大，电阻就越大 【答案】C 【解析】机器人内部的电池工作时，将化学能转化为电能，故A错误。机器人内部的导线通常用铜制成，是因为铜的导电性好，故B错误。机器人内部的集成电路，主要是利用半导体材料制成，故C正确。导体的电阻与通过导体的电流无关，故D错误。故选C。 14.有、、三根完全相同的导线，将导线剪去一半，电阻变为；将导线均匀的拉伸到原来长度的两倍，电阻变为；将导线从中间对折，电阻变为。下列大小关系正确的是（ ） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】有ABC三根完全相同的导线，将A导线剪去一半，电阻变为原来的一半，即R1比原来小，将B导线均匀的拉伸到原来长度的两倍，长度增加，横截面积减小，电阻变大，R2比原来的电阻大；将C导线从中间对折，长度变为原来的一半，电阻变小，但与减去一半比，长度相同，横截面积更大，电阻更小，说明电阻R3小于R1，则三个电阻的关系R2＞R1＞R3。 15.学习了导体和绝缘体知识以后，同学们决定利用实验来判断橡皮、钢尺等常见物体是否是导体，小红设计了如图1所示电路图。 (1)按照电路图接实物时，开关应该处于________状态。 (2)在图2中，按照图1电路图，用笔画线表示导线，连接相应电路。 (3)将被检测物体分别接入、间，通过观察________________来粗略判断物体是否为导体。 (4)小刚同学设计了如图3所示电路图，将不同物体接入、间，来判断这些物体是否为导体，请分析这种方法是否可行。________，理由是________________________________。 【答案】(1)断开 (2)如图所示 (3)灯泡的亮度 (4)不可行 若被检测物体是导体，开关闭合后可能造成电源短路，损坏电源 【解析】(1)在连接实物图时，开关要处于断开状态。(2)根据电路图，电源正极与开关右侧接线柱相连，电源负极与灯泡左侧接线柱相连。(3)将被检测物体分别接入A、B间，若被检测物体是导体，容易导电，灯发光。若被检测物体是绝缘体，不容易导电，灯不发光。所以可以通过观察灯泡的亮度来粗略判断物体是否为导体。(4)利用图3电路图，将被检测物体分别接入A、B间，若被检测物体是导体，开关闭合后可能造成电源短路，损坏电源，所以这种方法不可行。 16.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。 (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”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？________________。 【答案】(1)B (2)盐 (3)向中间使盐水充满活塞间的玻璃管 【解析】(1)通过观察小灯泡的亮度来判断盐水电阻的大小，将不易直接观察的电阻大小转换为容易直接观察的小灯泡亮度，这种研究方法叫转换法。学习电流时，将电流比作水流，这是类比法，便于理解电流的概念，不是转换法。用压强计研究液体压强，通过U形管两侧液面的高度差来反映液体压强的大小，将不易直接观察的液体压强大小转换为容易直接观察的液面高度差，是转换法。利用小车运动距离研究牛顿第一定律，是通过小车在不同表面上运动的距离来推理得出牛顿第一定律，是实验推理法，不是转换法。故选B。(2)要增加盐水的浓度，需要增加盐的含量，所以可向玻璃管中添加盐并搅拌均匀。(3)探究猜想C时要控制盐水浓度和液柱横截面积不变，改变液柱的长度。若向外拉活塞，盐水的液柱横截面积会改变。若向中间移动活塞，当液柱充满玻璃管，继续向中间移动活寨时，液柱的横截面积不变。 【知识拓展】(1)控制变量法：物理学中对于多因素(多变量)的问题，常常采用控制因素(变量)的方法，把多因素的问题变成多个单因素的问题。每一次只改变其中的某一个因素，而控制其余几个因素不变，从而研究被改变的这个因素对事物的影响，分别加以研究，最后再综合解决，这种方法叫控制变量法。 (2)转换法：在物理实验中，很多物理量不易测量，或难以准确测量，因此常将这些物理量转换为其他物理量进行测量，然后再反过来求出待测物理量，这种方法称为转换法。 第 16 页 共 16 页 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $