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第3节 物质的导电性与电阻
考点一、物质的导电能力
（一）导体、绝缘体的含义
(1)导体：容易导电的物质叫做导体。常见的导体有各种金属、石墨(碳)、入体、大地、酸碱盐的水溶液等。
(2)绝缘体：不容易导电的物质叫做绝缘体。常见的绝缘体有橡胶、玻璃、瓷、塑料、干木材、油和干燥的空气等。
（二）导体和绝缘体之间没有绝对的界限
它们之间没有明显的界限。导体和绝缘体不是绝对的，有些绝缘体在条件改变时可能会变成导体。例如，常温下玻璃是绝缘体，当烧到红炽状态时可以导电，干木头在潮湿的情况下可以导电，空气在闪电作用下可以导电，纯水地维V在掺有杂质的情况下也可以导电等。导体的表面被氧化或腐蚀后，导电能力下降，甚至不导电，所以电路的关键部位必须采取防腐蚀措施。
（三）导体容易导电和绝缘体不容易导电的原因
有些物质是由分子构成的，分子是由原子构成的，原子又是由原子核和绕核高速运动的电子构成的。电子带负电，原子核带正电。
金属是由原子构成的，在金属导体中存在着大量可自由移动的电子；在酸碱、盐的水溶液中存在着可自由移动的电荷，称为正、负离子；在绝缘体中，几乎没有能自由移动的电子。
由此可见，导体容易导电，是因为导体中有大量的可自由移动的电荷，绝缘体不容易导电，是因为绝缘体中几乎没有能自由移动的电子。
（四）半导体
导电能力介于导体与绝缘体之间的一类物质叫做半导体。常见的半导体材料是硅和锗，半导体主要应用于电子工业。
典例1：（2022·浙江金华·八年级期末）如图所示的四种用品中，通常情况下属于导体的是（ ）
A．金属勺 B．瓷碗 C．塑料盒 D．木铲
【答案】A
【解析】A．金属勺容易导电，属于导体，故A符合题意；
B．瓷碗不容易导电，属于绝缘体，故B不符合题意；
C．塑料盒不容易导电，属于绝缘体，故C不符合题意；
D．木铲不容易导电，属于绝缘体，故D不符合题意。
变式1：（2021·浙江·八年级专题练习）如图，在A、B两个金属夹之间分别连入下列物质。闭合开关后，可以使小灯泡发光的是（ ）
A．玻璃棒 B．铅笔芯 C．橡胶棒 D．塑料尺子
【答案】B
【解析】常见的导体包括：人体、大地、各种金属、铅笔芯、酸碱盐的溶液等。题中选项中只有铅笔芯是导体，玻璃棒、橡胶棒和塑料尺子是绝缘体。
变式2：（2022·浙江金华·八年级期末）下列有关物体导电性的说法，正确的是（ ）
A．绝缘体不能导电的主要原因是它们内部没有电子
B．导体的表面被氧化或腐蚀后，导电能力会增强
C．玻璃烧红后能导电的原因是自由移动的电子增加了
D．导体的横截面积越大，则其对电流的阻碍作用越大
【答案】C
【解析】A．绝缘体不能导电的原因是绝缘体内部几乎没有自由电荷，但有电子，故A错误。
B．导体的表面被氧化或腐蚀后，就不是原来的物质。例如铜氧化后变为氧化铜，氧化铜不能导电，故导电能力变弱，故B错误。
C．玻璃烧红后，自由移动的电子增加，所以能导电了，故C正确。
D．导体的横截面积越大，对电流的阻碍作用越小，电阻越小，故D错误。
变式3：（2021·浙江·金华市方格外国语学校九年级阶段练习）一提到“测谎仪”，同学们认为很“神秘”，其实用物理知识可帮助我们揭开其“神秘”的面纱。据测谎专家介绍，测谎技术从三个方面测定一个人的生理变化，即脉博、呼吸和皮肤电阻(简称皮电)。其中皮电最敏感，是测谎技术的主要依据，通常情况下，就是它“出卖”了自己心中的秘密。
(1)从以上介绍可看出；人体是____(选填：“导体”或“绝缘体”)。
(2)从以上介绍还可看出：一个人在说谎时，____变化最明显。
【答案】导体 皮肤电阻
【解析】(1)[1]因为人体的70%都是水，并且人会发生触电现象，所以，人体是导体。
(2)[2]根据题意知道，人在说谎时，脉搏、呼吸和皮肤电阻（简称皮电）发生改变，其中皮电最敏感，所以，一个人在说谎时，皮电变化最明显。
考点二、影响电阻大小的因素
（一）探究导体的电阻与长度的关系
设计思路：探究导体的电阻与长度的关系时，要控制导体的材料和横截面积相同，选用不同长度的导体接入之间，观察灯的亮度以及电流表的示数。
现象分析：当接入导体甲(1米)时，灯的亮度较暗,电流表的示数较小，说明甲的电阻较大；当接入导体乙(0.5米)时，灯的亮度较亮，电流表的示数较大，说明乙的电阻较小。由此说明导体的电阻大小与长度有关。探究结论：材料、横截面积相同的导体，长度越长,电阻越大。
（二）探究导体的电阻与横截面积的关系
设计思路：探究导体的电阻与横截面积的关系时，要控制导体的材料和长度相同，选用横截面积不同的导体接入,观察灯的亮度以及电流表的示数。
现象分析：当接入较细的导体甲(0.5毫米2)时，灯的亮度较暗，电流表的示数较小，说明甲的电阻较大；当接入较粗的导体乙(1毫米2)时，灯的亮度较亮，电流表的示数较大，说明乙的电阻较小。由此说明导体的电阻大小与横截面积有关。
探究结论：材料、长度相同的导体，横截面积越小，电阻越大。
（三）探究导体的电阻与材料的关系
设计思路：探究导体的电阻与材料的关系时，要控制导体的横截面积和长度相同，选用不同材料的导体接入，观察灯的亮度以及电流表的示数。
现象分析：当接入甲材料(镍铬合金)制成的导体时，灯的亮度较暗，电流表的示数较小，说明甲的电阻较大；当接入乙材料(铜)制成的导体时，灯的亮度较亮，电流表的示数较大，说明乙的电阻较小。由此说明导体的电阻大小与材料有关。
探究结论：横截面积、长度相同，而材料不同的导体，导体电阻的大小不同。
（四）探究导体的电阻与温度的关系
设计思路：探究导体电阻与温度的关系时，应控制导体的材料、横截面积和长度相同。通过改变同一导体的温度，利用电流表的示数来比较电阻的大小。
实验步骤：按图示连接电路，闭合开关，记录电流表的示数；给金属导体AB加热半分钟，再闭合开关，记录电流表的示数，观察灯的亮度。分析与论证：加热前，电流表的示数较大，灯的亮度较亮；加热后,电流表的示数变小，灯的亮度变暗，说明金属导体的电阻与温度有关。
实验结论：导体的电阻大小与温度有关。
典例1：（2022·浙江丽水·一模）小科在“探究影响导体电阻大小因素”的实验中，提出了如下猜想：
猜想一：导体电阻的大小跟导体长度有关。
猜想二：导体电阻的大小跟导体的横截面积有关。
猜想三：导体电阻的大小跟导体的材料有关。
小科利用图示电路进行探究，实验材料除图示元件外，还有多根规格、材料不同的电阻丝。
（1）实验是通过观察___________来比较电阻的大小。
（2）小明在实验时仅选用一根电阻丝，他不能完成验证的猜想有___________。
（3）针对猜想二，请你设计出记录实验数据的表格。( )
【答案】电流表的示数 猜想三 见解析
【解析】（1）[1]实验是通过观察电流表的示数来比较电阻的大小。
（2）[2]探究猜想一时，需控制横截面积和材料相同而改变长度。同一根电阻丝，材料和横截面积相等，只需接入一半和整根，就可以改变长度，则猜想一可以验证；
探究猜想二时，需要控制长度和材料相同，而改变横截面积。同一根电阻丝，材料相同，将它对折，第一次接入其中的一半，第二次并联接入，这样可以改变横截面积，则猜想二可以验证；
探究猜想三时，需要控制长度和横截面积相同而改变材料，只有一根电阻丝无法实现。
因此它不能完成验证的猜想是猜想三。
（3）[3]探究猜想二时，需要控制长度和材料相同，而改变横截面积，且需要通过电流表的示数反映电阻大小，则需要记录的内容为：材料、长度、横截面积和电流表的示数。因为实验要进行多次，因此最前面增设一列为实验次数，那么表格如下：
次数 材料 长度l/m 横截面积S/mm2 电流表的示数I/A
1 相同 相同
2 相同 相同
3 相同 相同
变式1：（2022·浙江杭州·八年级期末）小乐用如图所示的器材探究“影响导体电阻大小的因紫”，其中两根电阻丝的参数如表所示。关于此探究，下列说法正确的是（ ）
编号 a b
材料 镍铬合金丝 镍铬合金丝
长度/m 1.0 1.0
横截面积/mm2 0.1 0.2
A．小灯泡越亮，表示接入的合金丝电阻越大
B．用a、b两根电阻丝可探究导体电阻与导体横截面积是否有关
C．用a、b两根电阻丝可探究导体电阻与导体材料是否有关
D．无法用a、b两根电阻丝探究导体电阻与导体长度是否有关
【答案】B
【解析】A．实验中通过灯泡的亮度反映电阻的大小，小灯泡越亮，表示接入的合金丝电阻越小，故A错误；
BC．由a、b两根电阻丝可知，两者的材料和长度相同、横截面积不同，所以选用a、b两根电阻丝可以探究电阻与导体的横截面积是否有关，故B正确，C错误；
D．用夹子夹住其中一根合金丝不同部位，改变它的长度，可以探究导体电阻与导体长度是否有关，故D错误。
变式2：（2022·浙江宁波·八年级期中）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
【解析】[1]将电阻的大小转换成电流表的示数，电流表示数越大则电阻就越小。
[2]要探究“导体电阻的大小与其横截面积的关系”，就应选材料相同、长度相同，横截面积不同的导体甲和乙。
变式3：（2021·浙江师范大学婺州外国语学校八年级期中）在“探究影响电阻大小的因素”的实验中，某实验小组同学利用如图所示的电路分别对“导体电阻跟它的材料、长度、横截面积有关”的猜想进行实验验证。实验中使用4根电阻丝，其规格、材料如表所示。
编号 材料 长度/m 横截面积/mm2 电流大小/A
A 锰铜合金 0.5 0.8 0.40
B 镍铬合金 0.5 0.8 0.32
C 镍铬合金 0.5 0.4 0.16
D 镍铬合金 1.0 0.4 0.08
（1）实验中通过观察___________来比较电阻的大小。
（2）实验开始前有同学提出设计的电路闭合开关可能电流过大而损坏电路元件，为了避免这种情况产生可在电路中______（选填“串联”或“并联”）一个5Ω的定值电阻。
（3）分别将C、D两根合金丝接入电路，可初步探究出的结论是__________________________。
【答案】电流表的示数 串联 导体的材料、横截面积相同时，导体越长，电阻越大
【解析】（1）[1]在该实验中，电阻的大小是通过电流的大小来体现的，电流越小说明电阻越大。
（2）[2]在电路中串联一个电阻可以使电路的总电阻变大，电流变小，从而保护电路。
（3）[3]C、D两根合金丝长度不同，其他条件都相同。但是接入D合金丝时，电路中的电流小，说明电路中的电阻大，可以得出的结论是：导体的材料、横截面积相同时，导体越长，电阻越大。
1.（2020八上·苍南期末）如右图所示的两导体是由同种材料组成的，且长度相等，则( )
A.R1>R2 I1=I2 B.R1>R2 I1>I2 C.R1【答案】D
【解析】（1）电阻与长度成正比，与横截面积成反比；（2）在串联电路中，各处电流都相等。
【解答】根据图片可知，两段导体由同种材料组成，且长度相等，因为R1的横截面积大于R2的横截面积，所以R12．（2021·浙江·九年级专题练习）下列做法能使导体的电阻变小的是（ ）
A．把铜丝对折成两段并联 B．把铜丝拉长
C．将铜丝加热 D．把铜丝换成长度和横截面积相同的铁丝
【答案】A
【解析】A．把铜丝折成两段并联，横截面积变大，长度变短，电阻变小，故A符合题意；
B．把铜丝拉长，铜丝的体积不变，横截面积变小，长度变大，电阻变大；故B不符合题意；
C．给铜丝加热，铜丝的电阻变大；故C不符合题意；
D．相同长度和横截面积的铜丝和铁丝相比，铁丝的电阻较大，故D不符合题意。
3．（2021·浙江杭州·八年级阶段练习）有三根用同种材料制成的电阻丝，其中a、b的粗细相同，但a比b长；a、c的长短相同，但a比c粗。则a、b、c三者相比较，电阻最大的是（ ）
A．电阻丝a B．电阻丝b C．电阻丝c D．一样大
【答案】C
【解析】三根同种材料制成的电阻丝，a、b的粗细相同，但a比b长，则a的电阻大于b，即Ra＞Rb
a、c的长短相同，但a比c粗（即c的横截面积小），则c的电阻大于a，即Rc＞Ra
比较可知，电阻最大的是c电阻丝，故C符合题意，ABD不符合题意。
4．（2022·浙江·浦江县教育研究和教师培训中心八年级期末）小明用如图所示的器材探究“影响电阻大小的因素”。a、b为长度一样的镍铬合金丝，b比a的横截面积大。关于此实验，下列说法正确的是（ ）
A．小灯泡的亮度越亮，表示接入的合金丝电阻越大
B．把镍铬合金丝换成铜丝或银丝，实验效果会更好
C．利用此装置能探究导体电阻大小与导体横截面积及长度的关系
D．为了准确比较两根合金丝的电阻，最好串联一个电压表和变阻器
【答案】C
【解析】A．小灯泡越亮，说明电路中的电流越大，表示接入的合金丝电阻越小，故A错误；
B．其他条件相同时铜丝或银丝的电阻很小，如果把镍铬合金丝换成导电能力非常好的铜丝或银丝进行实验，电路中电流变化不大，灯泡的亮度变化不明显，即实验效果不明显，故B错误；
C．利用此装置中的一根电阻丝，用移动夹子来改变接入电阻丝的长度，也可以探究导体电阻大小和长度的关系；已知a、b为长度一样的镍铬合金丝，b比a的横截面积大，所以利用此装置能探究导体电阻大小和横截面积的关系，故C正确；
D．为了准确测量两条合金丝的电阻，可在电路中串联一个电流表，根据电流的大小来判断电阻的大小，故D错误。
5．（2022·浙江金华·八年级期末）在研究科学问题时，有时为了使问题简化，常用一个科学量来代替其他所有科学量，但不会改变作用效果，这种科学方法叫做等效替代法，比如曹冲称象，用石头替代了大象，巧妙地测出了大象的重力。下列示例主要运用了等效替代法的是（ ）
A．研究电流时将它比作水流
B．研究浮力大小与哪些因素有关
C．通过灯泡的亮度判断通过的电流大小
D．用一个20欧的电阻代替两个10欧的串联电阻
【答案】D
【解析】A．电流和水流属于不同的事物，水流能够直接观察，电流无法直接观察，但两者的成因和作用有相同之处。以水流比电流，采用的是“类比法”，故A不符合题意。
B．研究浮力大小与哪些因素有关时，研究一个量对浮力的影响，需要控制其他变量相同，采用的是“控制变量法”，故B不符合题意。
C．电流不能直接观察，是通过灯泡亮度的变化来体现，运用的是“转换法”，故C不符合题意。
D．探究串联电路总电阻的大小时，用一个20欧的电阻代替两个10欧的串联电阻，运用了“等效替代法”，故D符合题意。
6.一根粗细均匀的电阻丝，其电阻为4 Ω。将它均匀拉长为原来的2倍，则其电阻变为________Ω(电阻丝温度不变)。
【答案】16
【解析】导体的电阻与长度成正比，因此长度变为原来的2倍后，电阻变成原来的2倍，即：4Ω×2=8Ω。导体的电阻与横截面积成反比，拉长后横截面积变为原来的一半，那么电阻又变成原来的2倍，即：8Ω×2=16Ω。
7．（2021·浙江·八年级专题练习）铜导线甲、乙长度相等，甲的横截面积大于乙的横截面积，则甲导线的电阻___________乙导线的电阻（填“大于”、“小于”或“等于”）。若将上述甲、乙导线串联在某一电路中，则通过甲、乙两导线的电流关系是：___________（选填“大于”、“小于”、“等于”）。
【答案】小于 等于
【解析】[1]导体的长度、材料相同时，横截面积越小，电阻越大；长度相等的铜导线甲和乙，且甲的横截面积大于乙的横截面积，则甲的电阻小于乙的电阻；
[2]甲和乙串联在电路中，因为串联电路电流处处相等，所以通过甲导线的电流等于通过乙导线的电流。
8（2021八上·新昌月考）在研究物质导电性实验时，同学们设计了下列甲、乙、丙三种电路，其中最合理的是________。实验测得塑料三角板不容易导电，塑料三角板不容易导电的原因是________。
【答案】乙；几乎没有能自由移动的电荷（电子）
【解析】（1）从实验现象的明显程度和电路的安全性等角度对三个电路的设计进行比较。
（2）根据绝缘体不容易导电的原因解答。
【解答】（1）甲：通过灯泡的亮度判断电流的大小，进而确定导电能力的强弱。如果两个导体的导电能力相差不多时，灯泡的亮度几乎不变，那么就无法比较；
丙：通过电流表的示数可以精确的感知电流的大小，进而确定导电能力的强弱。如果导体的电阻很小，那么电流很大，容易造成短路，烧坏电流表。
乙：电流表用于感知电流大小，灯泡用于保护电路。其中最合理的是乙。
（2）实验测得塑料三角板不容易导电，塑料三角板不容易导电的原因是几乎没有能自由移动的电荷（电子）。
9．（2021·浙江·八年级专题练习）“电池+口香糖锡纸=取火工具”，这是真的吗？小敏和同学们进行了验证。取口香糖内的“锡纸”，用剪刀将“锡纸”剪成两头宽中间窄的形状，如图甲所示，将该“锡纸”两端封闭紧贴在电池的正负两极上，不一会儿“锡纸”从中间最窄的部分开始燃烧起来，如图乙所示。
(1)将“锡纸”的两端直接接入电池正负极，就会造成_________________，迅速产生大量热量使温度达到“锡纸”的着火点而使之燃烧。
(2)分析图甲可知，ab段的电阻____________cd段的电阻。(选填“大于”“等于”或“小于”)。
【答案】电源短路 大于
【解析】（1）[1]因为锡属于金属，具有导电性，将锡纸条带锡的一端接在电池的正极，另一端接在电池的负极，形成了电源短路，此时电路中迅速产生大量热量使温度达到锡纸的着火点而使之燃烧。
（2）[2]由图知，相同长度的ab段和bc段锡纸，ab段横截面积较小，所以电阻较大。
10.如图所示的电路，AB和CD均为镍铬合金线。闭合开关后，通过观察________，可以比较出合金线电阻的大小，这种研究方法叫________(选填“等效替代法”或“转换法”)。这个实验装置是研究电阻大小与导体________的关系。
【答案】电流表的示数；转换法；横截面积
【解析】（1）电流表的示数越小，则导体的电阻越大；电流表的示数越多，则导体的电阻越小；
（2）物理学中对于一些看不见摸不着的现象或不易直接测量的物理量，通常用一些非常直观的现象去认识或用易测量的物理量间接测量，这种研究问题的方法叫转换法；
（3）根据图片确定影响电阻的哪个因素不同即可。
【解答】（1）闭合开关后，通过观察电流表的示数，可以比较出合金线电阻大小，这种研究方法叫转换法。
（2）根据图片可知，其它因素都相同，只有合金线的横街面积不同，因此这个实验装置研究电阻大小与导体横截面积的关系。
11．（2021·浙江省黄岩实验中学八年级期末）研究物质的导电性实验中，小明设计了如图甲电路来研究物质的导电性，很快测定了铜丝、不锈钢直尺是导电的，塑料三角板、干木头是不导电的。但在测量铅笔芯和河水时小灯泡不亮。后来同学们又设计了如图乙的方法，观察到______________现象，证实铅笔芯和河水都是导体。小明又想对甲图进行改进，直接用电流表替换小灯泡，在组内讨论时，大家都反对，反对的理由是______________________。
【答案】电流表有示数 电流表接在电路中相当于导体，当待测物体为导体时，发生电源短路现象，损坏电源
【解析】[1]如图乙，添加了电流表，是通过比较将待测物体接入电路中时电流表的示数来比较待测物体导电性的，电流表有示数，能证实铅笔芯和河水是导体；
[2]若对甲图进行改进，直接用电流表替换小灯泡，电流表接在电路中相当于导体，当待测物体为导体时，发生电源短路现象，损坏电源。
12．（2021·浙江·九年级专题练习）某科学兴趣小组的同学对食盐水溶液的导电性能与什么因素有关提出了以下猜想：①食盐水溶液的导电性能与溶液的浓度有关；②食盐水溶液的导电性能与溶液的质量有关；③食盐水溶液的导电性能与溶液中两点间的距离有关。为了验证猜想，他们设计了如图所示的装置，将电路中的a、b两金属片分别插入甲、乙、丙、丁溶液中所示位置（金属片a、b每次插入溶液中的深度都相同）进行探究。
（1）食盐水溶液的导电性能可以由___________来判断。
（2）将金属片a、b分别插入图甲、图乙所示位置，可探究猜想___________（选填序号）。为了探究猜想②，应将金属片a、b分别插入___________两图所示位置。
（3）将金属片a、b分别插入图乙、图丁所示位置，若I乙≠I丁，由此可得到的结论是___________。
【答案】电流表示数的大小 ① 甲、丙 食盐水溶液的导电性能与溶液中两点间的距离有关
【解析】(1)[1]由图示知，当a、b金属片插入食盐水溶液的导电性能不同时，通过电路的电流也不同，则电流表的示数也会不同，所以可以通过电流表的示数知道食盐水溶液的导电性能。
(2)[2]a、b分别插入甲乙所示位置可探究猜想①，因为甲乙中，食盐水溶液的浓度不同，但食盐水的质量、ab两点间的距离和插入溶液的深度相同，所以可探究食盐水溶液的导电性能与溶液的浓度有关。
[3]要探究猜想②，应保持食盐水的深度相同，ab两点间的距离和插入溶液的深度相同，但溶液的质量不同，所以应将金属片插入甲、丙两图所示位置进行实验。
(3)[4]将金属片插入乙、丁所示位置时行实验时，由图示知，乙丁两图中，食盐水的浓度、质量相同，但ab两点间的距离不同，若通过电路的电流I乙≠I丁，则可得出：食盐水溶液的导电性能与溶液中两点间的距离有关。
13．（2021·浙江·九年级专题练习）学习了电路探秘的知识后，小明对影响电阻大小的部分因素进行了探究，器材有：开关、电流表、干电池（电压恒为1.5V）各一个，三根完全相同的合金丝，导线若干，连接如图甲所示的电路，小明将合金丝以不同方式分别接入电路A、B之间，闭合开关S后，记录的数据如表。
根据实验数据，回答下列问题：
（1）图乙是将一根合金丝接入电路时电流表的读数，请将其填入表格中。
连接方式 一根 两根串联 三根串联 两根并联 三根并联
电流表读数/A _____ 0．15 0． 0．6 0．9
（2）导体电阻的大小跟材料、长度和横截面积的关系。
A．电阻的大小与长度的关系是：_______________；
B．电阻的大小与横截面积的关系是：______________；
（3）分析表中的实验数据，还可以得出导体的电流与电阻的关系：___________________。
（4）实验中一根合金丝的电阻为_________Ω，若该合金丝的横截面积为1mm2，则一根合金丝的长度是____m。（已知该合金丝长1m，横截面积1mm2的阻值为1Ω）
【答案】0.3 材料和横截面积相同，导体的电阻跟长度成正比 材料和长度相同，导体的电阻跟横截面积成反比 导体两端的电压不变，导体中的电流与导体的电阻成反比 5 5
【解析】(1)[1]根据表格中的特点，串联的电阻越多，电流表的示数越小，所以串联一根电阻丝时，电路中的电流应稍大于0.15A，所以图乙中电流表的量程为0 0.6A，分度值为0.02A，示数为0.3A。
(2)[2]根据1、2、3组数据可知，导体的材料和横截面积相同，导体越长，电流表的示数越小，说明电阻值越大，且电阻值跟导体的长度成正比。
[3]根据1、4、5组数据可知，导体的材料和长度相同，横截面积越大，电流表的示数越大，说明电阻值越小，且电阻值跟导体的横截面积成反比。
(3)[4]由实验数据可知，导体两端的电压不变，导体的电阻增大到原来的几倍，电流减小到原来的几分之一，导体中的电流与导体的电阻成反比。
(4)[5]根据电阻与导体的长度和横截面积的关系，对与上材料相同的导体，电阻值可记为
R=×1Ω mm2/m
由R=可知，一根合金丝的导体电阻为R===5Ω
[6]代入上面关系式5Ω=×1Ω mm2/m解得L=5m
14．（2022·浙江台州·八年级期末）小明利用一个去掉玻璃壳但灯丝完好的白炽灯和其它必要器材， 完成一些电学实验。
（1）连接如图甲所示电路， 闭合开关后， 电流表示数如图乙所示， 其示数为___________安。
（2）接着点燃酒精灯对灯丝进行加热， 发现电流表示数变小， 是因为灯丝的电阻随着 ___________而变大。
（3）断开开关， 并将灯丝剪断， 再次闭合开关， 发现电流表示数为“0”， 此时电路的状态是___________
（4）在步骤（3）的基础上， 用酒精灯对固定灯丝的玻璃柱进行加热， 随着玻璃柱逐渐被烧红， 小明可以观察到___________的现象， 说明在特定条件下， 玻璃可以由绝缘体转化为导体。
【答案】0.3 温度升高 断路 电流表示数不再为 0（或电流表指针有偏转）
【解析】（1）由乙图知道，电流表的量程为0~0.6A，分度值为0.02A，则此时电流表的示数为0.3A。
（2）接着点燃酒精灯对灯丝进行加热， 发现电流表示数变小，由知道，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。
（3）断开开关， 并将灯丝剪断， 再次闭合开关， 此时电路的状态是断路， 所以电流表示数为“0”。
（4）在步骤（3）的基础上， 用酒精灯对固定灯丝的玻璃柱进行加热， 随着玻璃柱逐渐被烧红， 小明可以观察到电流表示数不再为 0（或电流表指针有偏转）的现象， 说明在特定条件下， 玻璃可以由绝缘体转化为导体。
15．（2021·浙江杭州·八年级期末）明为了比较萝卜、土豆、番薯的导电能力，将它们切成大小相同的长方条，分别接在如图甲电路a、b间。
（1）该实验探究目的类似课本中“研究导体电阻大小与______的关系”；
（2）实验设计中，小明想通过观察比较______来比较三者导电能力的大小；
（3）在实际操作过程中，小明发现实验现象不明显，无法达到实验目的。他通过查阅资料发现，有一种电波感应器（如图乙所示），能向物体发射电波，并根据物体反射回来的电波强弱来判断物体的导电能力，物体对电波反射越弱，则导电能力越强。若向萝卜、土豆、番薯发射相同强度的电波，反射回来的电波结果如下表（＋号越多电波越强），则萝卜、土豆、番薯中导电能力最强的是______。
实验材料 感应器接收到反射回来的电波强弱
萝卜 ＋＋＋＋
土豆 ＋＋＋＋＋＋＋
番薯 ＋＋
【答案】材料（物质种类） 小灯泡的亮暗程度 番薯
【解析】（1）[1]三个长方条长度和横截面积相同，只有材料不同，因此该食盐探究导体电阻与材料的关系。
（2）[2]实验设计中，小明想通过观察比较小灯泡的亮暗程度来比较三者导电能力的大小。
（3）[3]根据表格可知，番薯的“+”号最少，即对电波的反射能力最弱，那么它的导电能力最强。
16．（2021·浙江舟山市八年级阶段练习）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】保护电路 不正确 见解析 减小
【解析】（1）[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）[2][3]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。
（3）[4]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R0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。
17．（2021·浙江·杭州市风帆中学九年级开学考试）实验小组在“探究影响导体电阻大小的因素”时，同学们提出如下猜想：
猜想一：导体的电阻与导体的材料有关；猜想二：导体的电阻与导体的长度有关；
猜想三：导体的电阻与导体的横截面积有关。
为了验证猜想是否正确，老师提供的器材如图甲。乙所示，其中图乙所示的实验板上固定了a、b、c、d四根金属丝，a、b、c为锰铜合金丝，d为镍铬金丝，S表示合金丝的横截面积，l表示合金丝的长度。实验时，将金属丝分别接入电路中的M、N两点之间，请你完成下列内容：
（1）该实验是通过观察___________间接比较导体电阻的大小；
（2）为了验证猜想一，应选用金属丝___________和___________进行实验；（选填写字母）
（3）选用b、c金属丝分别接入电路M、N两点间，是为了验证猜想___________；（选填写数字）
（4）分别将a、b金属丝接入电路中M、N两点时，通过它们的电流分别为Ia、Ib，且Ia>Ib，由此得到的结论是：___________；
（5）实验结束后，某同学提出猜想：导体的电阻可能还与导体的温度有关。请你帮他设计一个可行的实验验证该猜想，写出实验设计方案。（可以合理增加实验器材）___________。
【答案】电流表的示数 b d 三 材料、横截面积相同的导体，导体长度越长，电阻越大 将干电池、电流表、开关、镍铬合金丝组成一串联电路，闭合开关，用酒精灯加热镍铬合金丝一段时间，观察电流表示数的变化，分析得出结论
【解析】（1）[1]当接入电路不同的导体时，可通过观察电流表示数来比较导体电阻的大小。
（2）[2][3]为了验证猜想一，导体的电阻与导体的材料有关，应控制导体的长度和横截面积相同、材料不同，应选用金属丝b、d进行实验。
（3）[4]选用b、c金属丝分别接入电路两点间，b、c两金属丝的长度、材料相同，横截面积不同，因此是为了验证导体的电阻和横截面积的关系，即为了验证猜想三。
（4）[5]分别将a、b两金属丝接入电路中两点时，a、b两金属丝材料、横截面积相同，长度不同，通过它们的电流分别为，且，由此得到的结论是：材料、横截面积相同的导体，长度越长，电阻越大。
（5）[6]为了验证导体的电阻可能还与导体的温度有关．将干电池、电流表、开关、镍铬合金丝组成一串联电路，闭合开关，用酒精灯加热镍铬合金丝一段时间，观察电流表示数的变化，分析得出结论。
18．（2021·浙江杭州·八年级阶段练习）有些汽车前挡风玻璃上的刮水器能够随着雨量的大小，刮水的速度会相应地发生变化，雨停后，刮水器自动停止工作，小华查阅了相关资料后，自制了如图（甲）所示的雨水检测金属网（以下简称检测网）并设计了如图（乙）所示的模拟电路进行探究。
（1）小华按照设计的电路图连接电路，检测网未放入水中，电流表无示数，再将检测网放入雨水中，电流表有示数，表明雨水是导体。小华通过观察电路中___________的变化来判断电动机转速的变化，从而反映出刮水器刮水速度的变化。
（2）将检测网竖立并缓慢浸入雨水中进行实验，分析数据可知，金属网浸入雨水中的深度越深，电流表的示数越大。这说明a、b间接入电路的电阻在变小，由此可知：a、b间接入电路的电阻变化是由导体的___________变化引起的。
（3）小华设计的电路在无雨水时，电动机不能转动，可是这样无法实现无雨时的车窗清洗，若要解决此问题，可在图乙电路中加装一个开关，请说明连接方法：___________。
【答案】电流表示数 横截面积 a、b间接入开关（开关与金属网并联）
【解析】（1）[1]小华通过观察电路中电流表示数的变化来判断电动机转速的变化，从而反映出刮水器刮水速度的变化。
（2）[2]将检测网竖立并缓慢浸入雨水中进行实验，分析数据可知，金属网浸入雨水中的深度越深，电流表的示数越大。这说明a、b间接入电路的电阻在变小，由此可知：a、b间接入电路的电阻变化是由导体的横截面积变化引起的。
（3）[3] 要解决电路在无雨水时，电动机不能转动的问题，可在图乙电路中加装一个开关，连接方法为：a、b间接入开关（开关与金属网并联），这样无雨时通过开关接通电路。
思维导图
典例分析
举一反三
典例分析
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第3节 物质的导电性与电阻
考点一、物质的导电能力
（一）导体、绝缘体的含义
(1)导体：容易导电的物质叫做导体。常见的导体有各种金属、石墨(碳)、入体、大地、酸碱盐的水溶液等。
(2)绝缘体：不容易导电的物质叫做绝缘体。常见的绝缘体有橡胶、玻璃、瓷、塑料、干木材、油和干燥的空气等。
（二）导体和绝缘体之间没有绝对的界限
它们之间没有明显的界限。导体和绝缘体不是绝对的，有些绝缘体在条件改变时可能会变成导体。例如，常温下玻璃是绝缘体，当烧到红炽状态时可以导电，干木头在潮湿的情况下可以导电，空气在闪电作用下可以导电，纯水地维V在掺有杂质的情况下也可以导电等。导体的表面被氧化或腐蚀后，导电能力下降，甚至不导电，所以电路的关键部位必须采取防腐蚀措施。
（三）导体容易导电和绝缘体不容易导电的原因
有些物质是由分子构成的，分子是由原子构成的，原子又是由原子核和绕核高速运动的电子构成的。电子带负电，原子核带正电。
金属是由原子构成的，在金属导体中存在着大量可自由移动的电子；在酸碱、盐的水溶液中存在着可自由移动的电荷，称为正、负离子；在绝缘体中，几乎没有能自由移动的电子。
由此可见，导体容易导电，是因为导体中有大量的可自由移动的电荷，绝缘体不容易导电，是因为绝缘体中几乎没有能自由移动的电子。
（四）半导体
导电能力介于导体与绝缘体之间的一类物质叫做半导体。常见的半导体材料是硅和锗，半导体主要应用于电子工业。
典例1：（2022·浙江金华·八年级期末）如图所示的四种用品中，通常情况下属于导体的是（ ）
A．金属勺 B．瓷碗 C．塑料盒 D．木铲
变式1：（2021·浙江·八年级专题练习）如图，在A、B两个金属夹之间分别连入下列物质。闭合开关后，可以使小灯泡发光的是（ ）
A．玻璃棒 B．铅笔芯 C．橡胶棒 D．塑料尺子
变式2：（2022·浙江金华·八年级期末）下列有关物体导电性的说法，正确的是（ ）
A．绝缘体不能导电的主要原因是它们内部没有电子
B．导体的表面被氧化或腐蚀后，导电能力会增强
C．玻璃烧红后能导电的原因是自由移动的电子增加了
D．导体的横截面积越大，则其对电流的阻碍作用越大
变式3：（2021·浙江·金华市方格外国语学校九年级阶段练习）一提到“测谎仪”，同学们认为很“神秘”，其实用物理知识可帮助我们揭开其“神秘”的面纱。据测谎专家介绍，测谎技术从三个方面测定一个人的生理变化，即脉博、呼吸和皮肤电阻(简称皮电)。其中皮电最敏感，是测谎技术的主要依据，通常情况下，就是它“出卖”了自己心中的秘密。
(1)从以上介绍可看出；人体是____(选填：“导体”或“绝缘体”)。
(2)从以上介绍还可看出：一个人在说谎时，____变化最明显。
考点二、影响电阻大小的因素
（一）探究导体的电阻与长度的关系
设计思路：探究导体的电阻与长度的关系时，要控制导体的材料和横截面积相同，选用不同长度的导体接入之间，观察灯的亮度以及电流表的示数。
现象分析：当接入导体甲(1米)时，灯的亮度较暗,电流表的示数较小，说明甲的电阻较大；当接入导体乙(0.5米)时，灯的亮度较亮，电流表的示数较大，说明乙的电阻较小。由此说明导体的电阻大小与长度有关。探究结论：材料、横截面积相同的导体，长度越长,电阻越大。
（二）探究导体的电阻与横截面积的关系
设计思路：探究导体的电阻与横截面积的关系时，要控制导体的材料和长度相同，选用横截面积不同的导体接入,观察灯的亮度以及电流表的示数。
现象分析：当接入较细的导体甲(0.5毫米2)时，灯的亮度较暗，电流表的示数较小，说明甲的电阻较大；当接入较粗的导体乙(1毫米2)时，灯的亮度较亮，电流表的示数较大，说明乙的电阻较小。由此说明导体的电阻大小与横截面积有关。
探究结论：材料、长度相同的导体，横截面积越小，电阻越大。
（三）探究导体的电阻与材料的关系
设计思路：探究导体的电阻与材料的关系时，要控制导体的横截面积和长度相同，选用不同材料的导体接入，观察灯的亮度以及电流表的示数。
现象分析：当接入甲材料(镍铬合金)制成的导体时，灯的亮度较暗，电流表的示数较小，说明甲的电阻较大；当接入乙材料(铜)制成的导体时，灯的亮度较亮，电流表的示数较大，说明乙的电阻较小。由此说明导体的电阻大小与材料有关。
探究结论：横截面积、长度相同，而材料不同的导体，导体电阻的大小不同。
（四）探究导体的电阻与温度的关系
设计思路：探究导体电阻与温度的关系时，应控制导体的材料、横截面积和长度相同。通过改变同一导体的温度，利用电流表的示数来比较电阻的大小。
实验步骤：按图示连接电路，闭合开关，记录电流表的示数；给金属导体AB加热半分钟，再闭合开关，记录电流表的示数，观察灯的亮度。分析与论证：加热前，电流表的示数较大，灯的亮度较亮；加热后,电流表的示数变小，灯的亮度变暗，说明金属导体的电阻与温度有关。
实验结论：导体的电阻大小与温度有关。
典例1：（2022·浙江丽水·一模）小科在“探究影响导体电阻大小因素”的实验中，提出了如下猜想：
猜想一：导体电阻的大小跟导体长度有关。
猜想二：导体电阻的大小跟导体的横截面积有关。
猜想三：导体电阻的大小跟导体的材料有关。
小科利用图示电路进行探究，实验材料除图示元件外，还有多根规格、材料不同的电阻丝。
（1）实验是通过观察___________来比较电阻的大小。
（2）小明在实验时仅选用一根电阻丝，他不能完成验证的猜想有___________。
（3）针对猜想二，请你设计出记录实验数据的表格。( )
变式1：（2022·浙江杭州·八年级期末）小乐用如图所示的器材探究“影响导体电阻大小的因紫”，其中两根电阻丝的参数如表所示。关于此探究，下列说法正确的是（ ）
编号 a b
材料 镍铬合金丝 镍铬合金丝
长度/m 1.0 1.0
横截面积/mm2 0.1 0.2
A．小灯泡越亮，表示接入的合金丝电阻越大
B．用a、b两根电阻丝可探究导体电阻与导体横截面积是否有关
C．用a、b两根电阻丝可探究导体电阻与导体材料是否有关
D．无法用a、b两根电阻丝探究导体电阻与导体长度是否有关
变式2：（2022·浙江宁波·八年级期中）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”）。
变式3：（2021·浙江师范大学婺州外国语学校八年级期中）在“探究影响电阻大小的因素”的实验中，某实验小组同学利用如图所示的电路分别对“导体电阻跟它的材料、长度、横截面积有关”的猜想进行实验验证。实验中使用4根电阻丝，其规格、材料如表所示。
编号 材料 长度/m 横截面积/mm2 电流大小/A
A 锰铜合金 0.5 0.8 0.40
B 镍铬合金 0.5 0.8 0.32
C 镍铬合金 0.5 0.4 0.16
D 镍铬合金 1.0 0.4 0.08
（1）实验中通过观察___________来比较电阻的大小。
（2）实验开始前有同学提出设计的电路闭合开关可能电流过大而损坏电路元件，为了避免这种情况产生可在电路中______（选填“串联”或“并联”）一个5Ω的定值电阻。
（3）分别将C、D两根合金丝接入电路，可初步探究出的结论是__________________________。
1.（2020八上·苍南期末）如右图所示的两导体是由同种材料组成的，且长度相等，则( )
A.R1>R2 I1=I2 B.R1>R2 I1>I2 C.R12．（2021·浙江·九年级专题练习）下列做法能使导体的电阻变小的是（ ）
A．把铜丝对折成两段并联 B．把铜丝拉长
C．将铜丝加热 D．把铜丝换成长度和横截面积相同的铁丝
3．（2021·浙江杭州·八年级阶段练习）有三根用同种材料制成的电阻丝，其中a、b的粗细相同，但a比b长；a、c的长短相同，但a比c粗。则a、b、c三者相比较，电阻最大的是（ ）
A．电阻丝a B．电阻丝b C．电阻丝c D．一样大
4．（2022·浙江·浦江县教育研究和教师培训中心八年级期末）小明用如图所示的器材探究“影响电阻大小的因素”。a、b为长度一样的镍铬合金丝，b比a的横截面积大。关于此实验，下列说法正确的是（ ）
A．小灯泡的亮度越亮，表示接入的合金丝电阻越大
B．把镍铬合金丝换成铜丝或银丝，实验效果会更好
C．利用此装置能探究导体电阻大小与导体横截面积及长度的关系
D．为了准确比较两根合金丝的电阻，最好串联一个电压表和变阻器
5．（2022·浙江金华·八年级期末）在研究科学问题时，有时为了使问题简化，常用一个科学量来代替其他所有科学量，但不会改变作用效果，这种科学方法叫做等效替代法，比如曹冲称象，用石头替代了大象，巧妙地测出了大象的重力。下列示例主要运用了等效替代法的是（ ）
A．研究电流时将它比作水流
B．研究浮力大小与哪些因素有关
C．通过灯泡的亮度判断通过的电流大小
D．用一个20欧的电阻代替两个10欧的串联电阻
6.一根粗细均匀的电阻丝，其电阻为4 Ω。将它均匀拉长为原来的2倍，则其电阻变为________Ω(电阻丝温度不变)。
7．（2021·浙江·八年级专题练习）铜导线甲、乙长度相等，甲的横截面积大于乙的横截面积，则甲导线的电阻___________乙导线的电阻（填“大于”、“小于”或“等于”）。若将上述甲、乙导线串联在某一电路中，则通过甲、乙两导线的电流关系是：___________（选填“大于”、“小于”、“等于”）。
8（2021八上·新昌月考）在研究物质导电性实验时，同学们设计了下列甲、乙、丙三种电路，其中最合理的是________。实验测得塑料三角板不容易导电，塑料三角板不容易导电的原因是________。
9．（2021·浙江·八年级专题练习）“电池+口香糖锡纸=取火工具”，这是真的吗？小敏和同学们进行了验证。取口香糖内的“锡纸”，用剪刀将“锡纸”剪成两头宽中间窄的形状，如图甲所示，将该“锡纸”两端封闭紧贴在电池的正负两极上，不一会儿“锡纸”从中间最窄的部分开始燃烧起来，如图乙所示。
(1)将“锡纸”的两端直接接入电池正负极，就会造成_________________，迅速产生大量热量使温度达到“锡纸”的着火点而使之燃烧。
(2)分析图甲可知，ab段的电阻____________cd段的电阻。(选填“大于”“等于”或“小于”)。
10.如图所示的电路，AB和CD均为镍铬合金线。闭合开关后，通过观察________，可以比较出合金线电阻的大小，这种研究方法叫________(选填“等效替代法”或“转换法”)。这个实验装置是研究电阻大小与导体________的关系。
11．（2021·浙江省黄岩实验中学八年级期末）研究物质的导电性实验中，小明设计了如图甲电路来研究物质的导电性，很快测定了铜丝、不锈钢直尺是导电的，塑料三角板、干木头是不导电的。但在测量铅笔芯和河水时小灯泡不亮。后来同学们又设计了如图乙的方法，观察到______________现象，证实铅笔芯和河水都是导体。小明又想对甲图进行改进，直接用电流表替换小灯泡，在组内讨论时，大家都反对，反对的理由是______________________。
12．（2021·浙江·九年级专题练习）某科学兴趣小组的同学对食盐水溶液的导电性能与什么因素有关提出了以下猜想：①食盐水溶液的导电性能与溶液的浓度有关；②食盐水溶液的导电性能与溶液的质量有关；③食盐水溶液的导电性能与溶液中两点间的距离有关。为了验证猜想，他们设计了如图所示的装置，将电路中的a、b两金属片分别插入甲、乙、丙、丁溶液中所示位置（金属片a、b每次插入溶液中的深度都相同）进行探究。
（1）食盐水溶液的导电性能可以由___________来判断。
（2）将金属片a、b分别插入图甲、图乙所示位置，可探究猜想___________（选填序号）。为了探究猜想②，应将金属片a、b分别插入___________两图所示位置。
（3）将金属片a、b分别插入图乙、图丁所示位置，若I乙≠I丁，由此可得到的结论是___________。
13．（2021·浙江·九年级专题练习）学习了电路探秘的知识后，小明对影响电阻大小的部分因素进行了探究，器材有：开关、电流表、干电池（电压恒为1.5V）各一个，三根完全相同的合金丝，导线若干，连接如图甲所示的电路，小明将合金丝以不同方式分别接入电路A、B之间，闭合开关S后，记录的数据如表。
根据实验数据，回答下列问题：
（1）图乙是将一根合金丝接入电路时电流表的读数，请将其填入表格中。
连接方式 一根 两根串联 三根串联 两根并联 三根并联
电流表读数/A _____ 0．15 0． 0．6 0．9
（2）导体电阻的大小跟材料、长度和横截面积的关系。
A．电阻的大小与长度的关系是：_______________；
B．电阻的大小与横截面积的关系是：______________；
（3）分析表中的实验数据，还可以得出导体的电流与电阻的关系：___________________。
（4）实验中一根合金丝的电阻为_________Ω，若该合金丝的横截面积为1mm2，则一根合金丝的长度是____m。（已知该合金丝长1m，横截面积1mm2的阻值为1Ω）
14．（2022·浙江台州·八年级期末）小明利用一个去掉玻璃壳但灯丝完好的白炽灯和其它必要器材， 完成一些电学实验。
（1）连接如图甲所示电路， 闭合开关后， 电流表示数如图乙所示， 其示数为___________安。
（2）接着点燃酒精灯对灯丝进行加热， 发现电流表示数变小， 是因为灯丝的电阻随着 ___________而变大。
（3）断开开关， 并将灯丝剪断， 再次闭合开关， 发现电流表示数为“0”， 此时电路的状态是___________
（4）在步骤（3）的基础上， 用酒精灯对固定灯丝的玻璃柱进行加热， 随着玻璃柱逐渐被烧红， 小明可以观察到___________的现象， 说明在特定条件下， 玻璃可以由绝缘体转化为导体。
15．（2021·浙江杭州·八年级期末）明为了比较萝卜、土豆、番薯的导电能力，将它们切成大小相同的长方条，分别接在如图甲电路a、b间。
（1）该实验探究目的类似课本中“研究导体电阻大小与______的关系”；
（2）实验设计中，小明想通过观察比较______来比较三者导电能力的大小；
（3）在实际操作过程中，小明发现实验现象不明显，无法达到实验目的。他通过查阅资料发现，有一种电波感应器（如图乙所示），能向物体发射电波，并根据物体反射回来的电波强弱来判断物体的导电能力，物体对电波反射越弱，则导电能力越强。若向萝卜、土豆、番薯发射相同强度的电波，反射回来的电波结果如下表（＋号越多电波越强），则萝卜、土豆、番薯中导电能力最强的是______。
实验材料 感应器接收到反射回来的电波强弱
萝卜 ＋＋＋＋
土豆 ＋＋＋＋＋＋＋
番薯 ＋＋
16．（2021·浙江舟山市八年级阶段练习）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___________。
17．（2021·浙江·杭州市风帆中学九年级开学考试）实验小组在“探究影响导体电阻大小的因素”时，同学们提出如下猜想：
猜想一：导体的电阻与导体的材料有关；猜想二：导体的电阻与导体的长度有关；
猜想三：导体的电阻与导体的横截面积有关。
为了验证猜想是否正确，老师提供的器材如图甲。乙所示，其中图乙所示的实验板上固定了a、b、c、d四根金属丝，a、b、c为锰铜合金丝，d为镍铬金丝，S表示合金丝的横截面积，l表示合金丝的长度。实验时，将金属丝分别接入电路中的M、N两点之间，请你完成下列内容：
（1）该实验是通过观察___________间接比较导体电阻的大小；
（2）为了验证猜想一，应选用金属丝___________和___________进行实验；（选填写字母）
（3）选用b、c金属丝分别接入电路M、N两点间，是为了验证猜想___________；（选填写数字）
（4）分别将a、b金属丝接入电路中M、N两点时，通过它们的电流分别为Ia、Ib，且Ia>Ib，由此得到的结论是：___________；
（5）实验结束后，某同学提出猜想：导体的电阻可能还与导体的温度有关。请你帮他设计一个可行的实验验证该猜想，写出实验设计方案。（可以合理增加实验器材）___________。
18．（2021·浙江杭州·八年级阶段练习）有些汽车前挡风玻璃上的刮水器能够随着雨量的大小，刮水的速度会相应地发生变化，雨停后，刮水器自动停止工作，小华查阅了相关资料后，自制了如图（甲）所示的雨水检测金属网（以下简称检测网）并设计了如图（乙）所示的模拟电路进行探究。
（1）小华按照设计的电路图连接电路，检测网未放入水中，电流表无示数，再将检测网放入雨水中，电流表有示数，表明雨水是导体。小华通过观察电路中___________的变化来判断电动机转速的变化，从而反映出刮水器刮水速度的变化。
（2）将检测网竖立并缓慢浸入雨水中进行实验，分析数据可知，金属网浸入雨水中的深度越深，电流表的示数越大。这说明a、b间接入电路的电阻在变小，由此可知：a、b间接入电路的电阻变化是由导体的___________变化引起的。
（3）小华设计的电路在无雨水时，电动机不能转动，可是这样无法实现无雨时的车窗清洗，若要解决此问题，可在图乙电路中加装一个开关，请说明连接方法：___________。
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