3.2物质的导电性(1)课件 2026-2027学年浙教版科学八年级上册
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普通
内容正文:
导线的材料:铜丝(内)和橡胶(外)
能把导线内外的材料互换一下吗?为什么?
不能,因为铜丝具有导电性,而橡胶没有
我们是怎么研究、判断物体的导电性的呢?
§3.2 物质的导电性
硬币、塑料直尺、玻璃片、铅笔芯(碳棒)、食盐水、粉笔、纯净水等物质。你认为哪些物体容易导电?哪些物质不容易导电?
1.设计一个实验方案,并画出方案的电路图。
根据小灯泡的亮度或电流表的示数判断物质的导电能力。
待测物体
这种判断物质的导电能力的方法可行吗?
可行
该方法有缺陷吗?
不能定量判断电流大小或电路中电流过大,易损坏电流表和电源
待测物体
待测物体
改进后的方案:
灯泡和电流表串联,既保护电路(防止电路中电流过大),又能定量地判断物体的导电性
2.实验检测,结果记录:
易导电物质 ;
不易导电物质有 。
硬币、铅笔芯(碳棒)、食盐水
塑料直尺、玻璃片、粉笔、纯净水
一、物质的导电能力
1、导体:容易导电的物质
绝缘体:不容易导电的物质
金属、铅笔芯(碳棒)、食盐水、硬币、人体、大地等。
塑料、玻璃、陶瓷、干木材、橡胶、植物油、干燥的空气等。
?
2、导体和绝缘体不是绝对的
1)绝缘体在条件改变时会变成导体
常温下的玻璃是绝缘体,高温炽热下的玻璃是导体
2)导体的表面在腐蚀或氧化后,导电性下降,甚至不导电
为什么玻璃在加热后就可以导电,而常温下不导电呢?
在高温下玻璃软化后内部就会形成带电的离子。因此,玻璃在高温下导电是离子导电
常温下,为什么金属就可以导电,橡胶为什么不可以?
因为金属内部有大量自由移动的电子,而橡胶内有电荷,但不移动。
3、半导体:导电能力介于导体与绝缘体之间的一类物质
常见的半导体:单晶硅、化合物半导体(砷化镓(GaAs)、氮化镓(GaN)、碳化硅(SiC)等)
硅
笔记本电脑芯片上集中了
20亿个以上的半导体元件
电脑主板上的芯片
待测物体A
待测物体B
两个电路中电源不同,待测物体不同,灯泡和电流表形同,闭合开关后,灯泡的亮度和电流表的示数是一样的,那么两个待测物体的导能能力一样吗?理由是?
1、电阻表示导体对电流的阻碍作用。
二、电阻
符号:R
单位:欧姆,简称欧
单位符号:Ω
单位换算:1MΩ=103kΩ,1kΩ=103Ω
元件符号:
2、物理意义:表示导电能力的强弱
导体对电流的阻碍能力越强,其电阻值就越大(电路中的表现为电流越小或灯泡亮度越暗)
绝缘体的
电阻非常大
对电流的阻碍作用大
电流不容易通过
导体的
电阻非常小
对电流的阻碍作用小
电流很容易通过
硬币
橡皮
二、电阻
待测物体A
待测物体B
不同的导体的电阻大小是不同的,除了导体材料会影响导体电阻以外,还有哪些因素也可以影响导体电阻大小?
【探究实践】 影响导体电阻大小的因素
问题:
假设:
实验方案:
影响导体电阻大小的因素有哪些?
导体电阻的大小可能与导体的横截面积、长度等因素有关
请设计实验电路图
待测物体
1)探究导体长度对电阻大小的影响
本实验中要控制的变量是:
导体材料、导体横截面积
I=0.2A
I=0.26A
I=0.24A
结论:
其他条件相同时,导体长度越长,电阻越大
镍铬丝 S
2)探究导体横截面积对电阻大小的影响
本实验中要控制的变量是:
导体材料、导体长度
I=0.2A
I=0.28A
结论:
其他条件相同时,导体横截面积越大,电阻越小
镍铬丝 2S
3、影响导体电阻大小的因素
1)导体电阻大小与导体材料有关
2)其他条件相同时,导体长度越长,电阻越大
3)其他条件相同时,导体横截面积越大,电阻越小
科学研究还表明,导体的电阻与温度有关。
金属导体的电阻会随温度的升高而增大。
3、影响导体电阻大小的因素
1)其他条件相同时,导体电阻大小与导体材料有关
2)其他条件相同时,导体长度越长,电阻越大
3)其他条件相同时,导体横截面积越大,电阻越小
4)其他条件相同时,金属导体的电阻会随温度的升高而增大
导体长度和横截面积对电阻影响的理解:
斑马线的宽度和长度
导体的横截面积和长度
来往的人、红绿灯以及转弯车辆等
电流和电阻
导体横截面积越小,长度越短,电流越容易通过,说明电阻越小
问题讨论:
1、本实验中有两种导线,一种是导电性较强的铜丝,另一种是导电性较弱的镍铬合金丝,为什么要用镍铬合金丝?
因为长1m,横截面积1mm2的铜丝的电阻才0.0175Ω,而镍铬合金丝有1Ω,所以当长度变化或横截面积变化没有非常巨大时,铜的电阻变化非常小,电流表示数无法显示变化
2、如何让长1m、横截面积1mm2的铜丝的电阻减小?原理是?
将铜丝对折,因为其他条件相同时,导体横截面积越大,长度越小,导体的电阻越小
4、导体电阻是导体的一种特性
电阻大小只与导体本身条件有关,与外界条件(如电路中电流大小、电压大小等)无关
1911年,荷兰物理学家昂尼斯(Heike Kamerlingh Onnes,1853~1926)
测量低温状态下的水银的电阻时发现,当温度降到 -269℃时,水银的电阻完全消失,降为零。后来,科学家们又发现,其他一些物质当温度降低到某一值(称为转变温度)时,电阻也会变为零,从而发现了超导现象,并把这些能发生超导现象的物体称为超导体(superconductor)。显然,这么低的温度产生的超导现象很难应用于实际生产与生活,因此寻找高温(高转变温度)超导材料成为各国科学家努力的目标。
超导现象有很广泛的应用价值。例如,用超导技术可制造磁悬浮高速列车 ;用超导材料制成的导线在长途输电时几乎没有电能损失 ;用超导材料制造电动机和变压器,其内部线圈不会发热,等等。
4、超导现象和超导体
Lavf58.12.100
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