（八上）4.3物质的导电性与电阻（解析版）（导学案1）

skybamboo

知识点1　物质的导电能力
1．物质导电能力的检测
(1)可以通过__电流表__来判断电路中电流的有无或大小(如图1)。
(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(如图2)。


2．导体和绝缘体
(1)导体：__容易__导电的物质叫作导体。金属、石墨(碳)、人体、大地、盐类的水溶液等都是导体。
(2)绝缘体：__不容易__导电的物质叫作绝缘体。橡胶、玻璃、陶瓷、塑料、干木材、油和干燥的空气等都是绝缘体。
(3)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__硅__和__锗__。半导体主要用于电子工业或IT产品。
(4)导体和绝缘体不是绝对的，有些绝缘体在条件改变时会变成导体。导体的表面若被氧化或腐蚀后，会使它的导电能力__下降__，甚至不容易导电。
3．金属导电的微观解释
金属中有大量能__自由移动__的电子，它们能从一个地方移动到另一个地方，所以金属能导电。而在绝缘体中因为几乎没有__自由移动__的电子而不能导电。
知识点2　电阻
1．概念：电阻是导体对电流的__阻碍__作用。导体的电阻越大，表示导体对电流的阻碍作用__越大__。电阻的大小是由导体__自身性质__决定的。不管导体是否连入电路，是否有电流通过，导体的电阻总是存在的。
2．符号：电阻用字母R表示。电路图中电阻的符号是：。
3．单位：在国际单位制中，电阻的单位是__欧姆__，简称欧，符号是Ω。比欧大的单位有千欧(kΩ)、兆欧(MΩ)，它们之间的换算关系如下：1兆欧(MΩ)＝103千欧(kΩ)＝106欧(Ω)。
知识点3　影响导体电阻大小的因素
1．实验方法
(1)应采用__控制变量__法来进行实验。
(2)导体的电阻大小无法直接观察到，可以采用__转换__法来进行实验，用灯泡的亮度或电流表示数的大小来反映导体电阻的大小。
2．实验探究及结论
(1)导体电阻与长度的关系：在导体的材料和横截面积相同的情况下，长度越长，导体的电阻__越大__。
(2)导体电阻与横截面积的关系：在导体的材料和长度相同的情况下，横截面积越大(越粗)，电阻__越小__。
(3)导体电阻与材料的关系：不同的材料，导电能力的强弱是不相同的。因此，导电能力也是材料的一种特性。
(4)导体的电阻与温度的关系：①导体的电阻还跟导体的温度有关，如同一金属导体，温度越高，电阻__越大__；当气温高或人体出汗时，人体电阻__较小__，而人体皮肤很干燥时，电阻较大。②某些物质在很低的温度时，电阻就变成了零，这就是__超导__现象。如水银在－269摄氏度时，电阻会突然消失。


一、单选题
1．为维护消费者权益，某技术质量监督部门对市场上的电线产品进行抽查。发现有一个品牌电线中的铜芯直径明显比电线规格上标定的直径要小，导线电阻偏大，工作时发热量高甚至烧坏。从影响导体电阻大小的因素来分析，引起这种电线电阻不符合规格的主要原因是(　　)   
A．电线的长度        B．电线的横截面积
C．电线的材料        D．电线的温度
【答案】B【解答】铜芯的直径偏小，那么它的横截面积肯定偏小，而导体的电阻与横截面积成反比，因此导线电阻增大，那么引起这种电线电阻不符合规格的主要原因是横截面积，故B正确，额A、C、D错误。故选B。
2．在探究“导体的电阻大小与横截面积有什么关系”的实验中，请你根据表中所提供的信息选出合适的金属丝(　　)  

金属丝代号	材料	长度L(m)	横截面积S(mm2)
①	镍铬合金	1.80	1.0
②	镍铬合金	0.90	1.0
③	镍铬合金	0.45	1.0
④	镍铬合金	0.90	2.0
⑤	镍铬合金	0.90	0.5
⑥	锰铜合金	0.90	0.5
⑦	镍铬合金	3.60	0.5

A．①②③        B．⑤⑥⑦        C．②④⑤        D．①④⑦
【答案】C
【解答】探究导体电阻的大小与横截面积的关系时，必须控制材料、长度和温度相同而改变横截面积，故选②④⑤，故C正确，而A、B、D错误。故选C。
3．下列四组物体中，都属于导体的一组是（　　）  
A．陶瓷、玻璃球、塑料        B．人体、水银、食盐水溶液
C．大地、粉笔、色拉油        D．碳棒、硬币、干燥的空气
【答案】B
【解答】A.陶瓷、玻璃球、塑料，都不是导体，故A错误；B.人体、水银、食盐水溶液都是导体，故B正确；C.色拉油是绝缘体，故C错误；D.干燥的空气是绝缘体，故D错误。故选B。
4．在研究导体电阻的大小与哪些因素有关的实验时，将一根粗细均匀的导体截成两段后分别接入电路中，如图所示，则这是用来研究(　　)  


A．导体电阻与横截面积的关系        B．导体电阻与材料的关系
C．导体电阻与长度的关系        D．导体电阻与温度的关系
【答案】C
【解答】将一根粗细均匀的导体截成两段后，它们的材料、横截面积和温度相同，而长度不同，因此用来探究导体电阻与长度的关系，故C正确，而A、B、D错误。故选C。
5．学习《科学》时，学会常用的科学研究方法，往往比掌握知识本身更重要。下列探究中既利用了转换法，又利用了控制变量法的是(　　)   
A．电流类比水流
B．模拟潜艇的沉浮
C．研究空气的对流
D．探究影响导体电阻大小的因素
【答案】D
【解答】A、电流类比水流的实验中主要利用了转换法，A错误；B、模拟潜艇的沉浮主要是利用了模型法，B错误；C、研究空气的对流用烟将不可直接观察的空气流动用可见的烟的流动，是转换法，C错误；D、探究影响导体电阻大小的因素时，用电流表的示数反映出导体电阻的大小。用控制变量法来研究影响导体电阻大小的因素，D正确。故选D
6．某同学做了一个如图所示的“魔法火焰”实验：加热铅笔芯时，小灯泡慢慢亮了起来！下列有关判断正确的是(　　)


A．电源电压变大        B．铅笔芯电阻变大
C．电路中电流变大        D．小灯泡功率变小
【答案】C
【解答】电源电压由电池的节数决定，故A错误；根据图片可知，铅笔芯与灯泡串联。加热铅笔芯时，灯泡亮度增大，说明通过灯泡的电流变大，故C正确；通过电路的电流变大，根据“电流与电阻的反比关系”可知，此时铅笔芯的电阻变小了，故B错误；当电流增大时，灯丝的温度升高，它的电阻增大，根据P=I2R可知，灯泡的功率变大，故D错误。​​​故选C。
7．下列措施中，不可能改变导体电阻大小的是（　　）
A．改变导体的长度        B．改变导体的材料
C．改变导体的横截面积        D．改变导体在电路中连接的位置
【答案】D
【解答】A在材料、横截面积都相同时，导线越长，电阻越大，所以当导体的长度发生改变时，电阻就会发生改变．A正确；
B在长度、横街面积都相同时，不同导体的电阻大小不同，所以当导体的材料发生改变时，电阻就会发生改变．B正确；
C在材料、长度都相同时，导线的横截面积越小，电阻越大，所以当导体的横截面积发生改变时，电阻就会发生改变．C正确；
D在不考虑温度时，导体电阻大小只与导体的材料、长度和横截面积有关，与其他因素都无关，无论导体在电路中什么位置，该导体的电阻都不会变．D错误．
8．用同种材料制成的粗细均匀的某段金属导体，对于其电阻大小下列说法正确的是(　　)
A．当导体两端电压和通过导体的电流为零时，导体的电阻为零
B．当导体被均匀拉长至原来的二倍时，其电阻增大为原来的两倍
C．电阻是导体本身的一种性质，所以无论温度如何变化，电阻不可能变为零
D．电阻是导体本身的一种性质，与电压和电流无关
【答案】D
【解答】A、导体的电阻与两端电压和通过电流无关，当电压和电流为零时，导体的电阻不为零，A错误；B、当导体被均匀拉长至原来二倍时，长度变了，横截面积减为原来的一半，所以其电阻增大为原来的四倍，B错误；C、温度会影响导体的电阻，当温度降低到某一温度时电阻会突然消失，电阻可能变为零，C错误；D、电阻是导体本身的一种性质，与电压和电流无关，说法正确，D正确。故选D
9．下列说法中正确的是（　　）  
A．半导体在任何情况下都不能导电
B．超导体的电阻为零
C．原子不可再分
D．纳米是比米大的长度单位
【答案】B
【解答】解：A、半导体是指导体性能介于导体和绝缘体之间的材料，即半导体在条件发生改变时，故A错误；
B、超导体是指在温度足够低的情况下，阻值可以降到0，故B正确；
C、原子是由原子核及核外电子组成的，即可以再分，故C错误；
D、1纳米为1×10﹣9米，故纳米单位比米小，故D错误；
故选B．
10．小敏在“探究电阻的大小与什么因素有关”的实验中，先将一根电阻丝的一半接入电路，再将整根电阻丝对折后接入原电路，她探究的影响电阻大小的因素是（　　）  
A．长度        B．材料        C．温度        D．横截面积
【答案】D
【解答】同一根电阻丝，即材料相同。先将一半接入电路，再将整根电阻丝对折，则长度相同，而横截面积变大，因此探究的是横截面积对电阻的影响。故D正确，而A、B、C错误。故选D。
11．下面几种关于导体与绝缘体的说法中正确的是（　　）  
A．绝缘体没有电子所以不能导电
B．导体内的电荷都会发生移动，所以导体能够导电
C．导体能导电，都是靠自由电子的移动
D．绝缘体不能导电，因为它几乎没有自由电荷
【答案】D
【解答】解：A、绝缘体不善于导电的实质是它里面几乎没有可以自由移动的电荷，不是没有电子造成的，所以此选项是错误的；
B、对于金属导体而言，能够发生移动的只有核外带负电的电子，而原子核内部带正电的质子是不会发生移动的，所以此选项是错误的；
C、对于酸碱盐的水溶液能够导电的原因是能够电离出可以自由移动的阴阳离子，所以此选项是错误的；
D、绝缘体内电荷很多，只是自由移动的几乎没有，故不能导电，所以此选项是正确的；
故选D．
12．比较两根粗细相同、长度不同的铜导线电阻大小，下列说法中正确的是(　　)   
A．长的大        B．一样大        C．长的小        D．无法确定
【答案】A
【解答】当材料和横截面积相同时，导体的长度越大，电阻越大，故A正确，而B、C、D错误。故选A。
13．下列关于半导体的说法中正确的是（）
A．常温下半导体的电阻为零
B．半导体广泛应用于各种电子设备
C．半导体就是超导体
D．任何情况下半导体都是不导电的
【答案】B
【解答】半导体材料导电性能介于导体与绝缘体之间，而且还有一些自己的特性，因此被广泛利用与各种电子产品。答案选择B
14．在“探究影响导体电阻大小的因素”的活动中，小科发现实验器材中金属丝只有一根，其他器材足够。下面实验探究活动中他不可能完成的是（　　）  
A．探究导体电阻与长度的关系
B．探究导体电阻与横截面积的关系
C．探究导体电阻与材料的关系
D．探究导体电阻与温度的关系
【答案】C
【解答】A.同一根电阻丝的材料和横截面积相同，改变接入的长度，可以探究电阻与长度的关系，故A不合题意；B.同一根电阻丝材料相同，第一次接入总长度的一半，第二次将电阻丝对折接入电路，此时长度相同但是横截面积不同，可以探究导体电阻与横截面积的关系，故B不合题意；C.探究导体电阻与材料的关系时，必须改变金属丝的材料，这个无法做到，故C符合题意；D.探究导体电阻与温度的关系时，可以用酒精灯给它加热改变温度，故D不合题意。故选C。
15．小明同学在备考中，准备有：①透明玻璃杯②金属刀片③塑料三角尺④铅笔芯⑤橡皮擦。上述五种物品中，属于绝缘体的有(　　)   
A．①③⑤        B．②④⑤        C．③④⑤        D．①②④
【答案】A
【解答】在小明准备的材料中，透明的玻璃杯、塑料三角尺、橡皮擦为绝缘体，而金属刀片、铅笔芯为导体，故A正确，而B、C、D错误。故选A。
16．电与我们的日常生活息息相关，下列有关说法正确的是（　　）   
A．电源是提供电压的装置，有电源的电路中就有电流
B．电路中的电流从电源负极流出，经过用电器流入电源正极
C．金属导线中自由电子定向移动的方向与电流方向相反
D．组成电路的元件只有导体没有绝缘体
【答案】C
【解答】A.电源是提供电压的装置，有电源的电路中如果没有通路，那么就没有电流，故A错误；B.电路中的电流从电源正极流出，经过用电器流入电源负极，故B错误；C.金属导线中自由电子定向移动的方向与电流方向相反，故C正确；D.组成电路的重要元件导线，它的金属芯是导体，而它的外皮是塑料的，也就是绝缘体，故D错误。故选C。
17．如图所示的钨丝是将一个白炽灯去除玻璃罩制成的，闭合开关S，小灯泡L发光，钨丝不发光，向钨丝吹气时，小灯泡L变亮，用酒精灯给钨丝加热，小灯泡L逐渐变暗直至熄灭，由实验可知(　　)


A．钨丝的电阻随温度升高而减小
B．向钨丝吹气时，钨丝电阻变小
C．给钨丝加热时，电路中的电流变大
D．小灯泡L发光而钨丝不发光是因为通过钨丝的电流小于小灯泡L的电流
【答案】B
【解答】用酒精灯给钨丝加热，小灯泡逐渐变暗，即电流逐渐变小，而钨丝的电阻逐渐变大，故A、C错误；向钨丝吹气时，灯泡变亮，说明电流变大，而钨丝的电阻变小，故B正确；灯泡与钨丝串联，则通过二者的电流相等，小灯泡的电阻大，功率大，因此能够发光，故D错误。故选B。
18．某同学为研究导体电阻大小与长度、材料、横截面积是否有关，他保持电路两端电压不变，把下表中的合金线分别接入电路中测出通过合金线的电流大小进行对比研究，则 （　　）  

序号	长度/米	横截面积/毫米2	材料
1	1	0.1	镍铬
2	0.5	0.1	镍铬
3	1	0.2	镍铬
4	1	0.1	锰铜

A．采用序号1与3对比，是研究电阻是否与横截面积有关
B．采用序号1与2对比，是研究电阻是否与材料有关
C．采用序号2与4对比，是研究电阻是否与长度有关
D．采用序号3与4对比，是研究电阻是否与横截面积有关
【答案】A
【解答】AD.探究电阻和横截面积的关系时，控制材料和长度相同而改变横截面积，应选序号1和3，故A正确、D错误；B.探究电阻与材料的关系时，控制长度和横截面积相同而改变材料，应选序号1和4，故B错误；C.探究电阻与长度的关系时，控制材料和横截面积相等而改变长度，应选序号1和2，故C错误。故选A。
19．如图所示，将材料、长度相同，横截面积不同的金属棒AB和CD连接在一起接入电路中，下列说法正确的是(　　)  


A．CD段电阻大，电流与AB段相等        B．AB段电阻大，电流与CD段相等
C．CD段电阻小，电流大        D．AB段电阻大，电流小
【答案】B
【解答】金属棒AB和CD的材料、长度相同，AB段的横截面积小于CD段的横截面积，所以AB段的电阻较大；AB段和CD段的连接方式为串联，通过它们的电流相等。故答案为：B。
20．下列关于导体电阻的说法，正确的是（　　）
A．长度长的导体，电阻一定大
B．横截面积大的导体，电阻一定大
C．导体电阻与导体材料、长度、横截面积等因素有关
D．导体电阻由其两端电压和通过的电流来决定
【答案】C
【解答】解：ABC、导体的电阻是导体的一种性质，导体的电阻由导体的长度、横截面积和材料决定；故AB错误，C正确；
D、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；导体的电阻与导体两端电压和电流无关；故D错误．故选C．
二、填空题
21．某种灯泡的电阻为1963欧，1963欧=千欧=兆欧。   
【答案】1.963；0.001963
【解答】（1）1963Ω=1963×10-3kΩ=1.963kΩ；（2）1963Ω=1963×10-6kΩ=1.963×10-3MΩ。
22．科技馆是通过科学性、知识性、趣味性相结合的展览内容和参与互动的形式来展览教育。
（1）图甲是科技馆的人体静电表演装置，启动后，手触摸金属球，本来垂披的头发就会呈现出“怒发冲冠”的样子，产生这种现象的原因是


（2）图乙是科技馆内另一个网红项目——验电球。使用时用两只手分别接触验电球的金属部分，灯就会亮起，但人没有触电。以上现象说明人体是（选填“导体”“绝缘体”或“半导体”）。   
【答案】（1）头发带上同种电荷，因同种电荷相互排斥而竖起。（2）导体
【解答】（1）启动后，手触摸金属球，本来垂披的头发就会呈现出“怒发冲冠”的样子，产生这种现象的原因是：头发带上同种电荷，因同种电荷相互排斥而竖起。（2）灯泡发光，说明人体与灯泡构成通路，即有电流通过人体，因此人体是导体。
23． 两个带电体相互排斥，则它们带的是 种电荷（选填“同”或“异”）；如果用 材料做输电线输送电能，就可以减少电能损耗（选填“半导体”或“超导”）．
【答案】同　；超导　
【解答】解：两个带电体相互排斥，则它们带的是同种电荷；
由于超导体的电阻为零，所以在用超导体进行远距离输电时不会消耗电能产生热量，减少了在输电过程中的能量损耗，大大节约了能源．
故答案为：同；超导．
24．和都是重要的电工材料，导线芯线用金属制成的，因为金属性好；导线芯线外壳包有塑料，是因为塑料是，可以防止．
【答案】导体；绝缘体；导电；绝缘体；漏电
【解答】导体和绝缘体都是重要的电工材料，因为金属导电性好，因此导线的芯线用金属做成，而导线的外壳都包着塑料是因为塑料是绝缘体，可以防止漏电。
25．将碳棒AB接到如图所示的电路中，闭合开关后，灯泡发光，说明碳棒是（选填“导体”或“绝缘体”）。接着换上更长碳棒，发现灯泡的亮度变暗，说明碳棒的电阻随长度的增加而。


【答案】导体；增大
【解答】（1）闭合开关后，灯泡发光，说明碳棒能够导电，为导体；（2）灯泡的亮度变暗，说明通过碳棒的电流变小，则它的电阻变大，那么：碳棒的电阻随长度的增加而增大。
26．某同学利用如图电路，探究“导体电阻的大小与其横截面积的关系”，图中甲、乙、丙是镍铬合金丝，甲、乙长度相同，乙、丙粗细相同。实验中，根据判断接入M、N两点间电阻的大小，应选用的镍铬合金丝为（填“甲和乙”、“乙和丙”或“甲和丙”）。


【答案】电流表的示数大小；甲和乙
【解答】（1）实验中，根据电流表的示数大小判断接入M、N两点间电阻的大小；（2）探究“导体电阻与横截面积的关系”时，应该控制材料和长度相同，而改变横截面积，故选甲和乙。
27．如图所示为某同学设计的探究“影响导体电阻大小因素”的电路。


（1）利用该电路，可将不同导体分别接到M、N之间，闭合开关，通过比较来判断不同导体的电阻大小，这种研究方法就是；   
（2）如果他手中只有一根粗细均匀的细钢丝，那可以研究影响导体电阻大小的因素有。（填一个即可）   
【答案】（1）电流表示数大小；转换法
（2）长度（或粗细、横截面积）
【解答】（1）实验中，通过观察电流表示数大小来判断不同导体的电阻大小，这种研究方法是转换法；（2）利用一根粗细均匀的细钢丝，可以改变长度研究电阻与长度的关系；或将细钢丝对折研究电阻与横截面积的关系。故答案为：（1）电流表示数大小；转换法；（2）长度（或粗细、横截面积）。
28．铜丝、电阻丝、超导体、胶木棒、陶瓷、盐水中，属于导体的有，其中常用来做电热器发热材料的是．  
【答案】铜丝、电阻丝、超导体、盐水；电阻丝
【解答】解：（1）铜丝、电阻丝、超导材料、盐水一般情况下都属于导体，胶木棒、陶瓷属于绝缘体；（2）生活中的加热设备的发热体是利用电流的热效应来工作的，铜丝、电阻丝、超导体、胶木棒、陶瓷、盐水中常用来做电热器发热材料的是电阻丝．
故答案为：铜丝、电阻丝、超导体、盐水；  电阻丝．
三、实验探究题
29．小明利用一个废弃的白炽灯，用图甲所示的装置来探究灯丝电阻与温度的关系．  


（1）闭合开关，电流表的示数如图乙所示，其示数为安．  
（2）点燃酒精灯给白炽灯的灯丝加热，发现电流表示数变小，由此可知：灯丝温度升高，其电阻大小变化情况是．  
【答案】（1）0.30
（2）变大
【解答】解：（1）电流表选择0～0.6A量程，分度值是0.02A，示数为0.30A；（2）点燃酒精灯给白炽灯的灯丝加热，发现电流表示数变小，根据欧姆定律I= <Object: word/embeddings/oleObject1.bin> 可知，电压一定时，通过灯丝的电流变小，说明灯丝的电阻变大；由此可知：灯丝温度升高，其电阻变大；
故答案为：（1）0.30；（2）变大．
30．在“探究影响导体电阻大小的因素”实验中，小明设计了如图电路。

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	0.5

（1）在连接电路时发现，还缺少一个元件，他应该在电路中再接入的元件是.
（2）为粗略判断a、b两点间导体电阻的大小，可观察 .
（3）另有甲、乙两位同学分别对小明的电路作了如下的改进:甲把灯泡更换为电流表:乙在原电路中串联接入电流表。你认为 同学的改进更好一些，理由是 .
（4）同学们为了完成探究活动,从实验室借来了四根电阻丝(如表)，则选择A、B两电阻丝进行实验是为了探究导体电阻大小与的关系.
【答案】（1）开关
（2）灯泡的亮度
（3）乙；灯泡能保护电路
（4）长度
【解答】（1）根据电路图可知，电路中再接入的元件是开关。（2）为粗略判断a、b两点间导体电阻的大小，可观察灯泡的亮度.（3）我认为乙同学的改进更好一些，理由是：灯泡能保护电路。（4）根据表格中A、B数据可知，两个电阻丝的长度不同，而材料和横截面积相同，因此探究导体电阻与长度的关系。
31．为了探究“铅笔芯的电阻随温度的变化规律”，小明设计了如图电路，电源电压恒定，R0为定值电阻。


（1）在本实验中电阻R0的作用是；
（2）小明检查电路后认为电路设计存在问题，实验过程中没有保持铅笔芯两端的电压相同，无法判断其电阻变化。小明的观点是否正确，理由是；
（3）闭合开关后用酒精灯对铅笔芯进行加热，每隔10秒记录一次电流值，实验测得的数据如下表所示：

实验次数	1	2	3	4
电流/A	0.16	0.19	0.21	0.22

由此可以得出：铅笔芯的电阻随温度的升高而。
【答案】（1）保护电路
（2）不正确；因为电路中电源电压及定值电阻R0不变，若电流变大，则总电阻变小，说明铅笔芯电阻变小；若电流变小，则总电阻变大，说明铅笔芯电阻变大。所以能够完成实验
（3）减小
【解答】(1)如果铅笔芯的电阻过小，电流则会很大，烧坏电流表，所以电阻R0的作用是通过限制电流的大小来保护电路。(2)小明的说法不正确，电路中电源电压及定值电阻R0不变。若电流变大，则总电阻变小，说明铅笔芯电阻变小；若电流变小，则总电阻变大，说明铅笔芯电阻变大。 所以能够完成实验(3)由表中的数据可知，随温度的升高电流是增大的，所以可知电阻R。的电压是增大的，所以铅笔芯的电压是减小的，故电阻是减小的，所以铅笔芯的电阻随温度的升高而减小。