4．3 物质的导电性与电阻(1)
学习指要
一、知识要点
1．导体：容易导电的物质，如金属、石墨、人体、大地和食盐溶液等。
2. 绝缘体：不容易导电的物质，如橡胶、玻璃、陶瓷、塑料、干木头、油和干燥的空气等。
3. 半导体：导电能力介于导体与绝缘体之间的一类物质，常见的半导体材料是硅和锗。
4．金属导体导电的原因：金属导体内部有大量的自由电子。
5. 电阻：是指导体对电流的阻碍作用的大小，符号用R表示。它的单位是欧姆，简称“欧”，
符号是Ω，其他单位还有千欧(kΩ和兆欧(MΩ)。1兆欧=1000千欧，l千欧=1000欧。
二、重要提示
1．导体容易导电是由于导体中有大量能自由移动的电荷。绝缘体中的电荷几乎都被束缚住，
不能自由移动，所以不容易导电。但导体和绝缘体没有一定的界限，当如潮湿、高压、高
温、状态等条件发生改变时，绝缘体也会变成导体。
2．物体根据导电能力的大小，可分为导体、半导体和绝缘体，但它们是渐变的，没有明显
界限。
科学广场
世界上第一根绝缘导线的产生
人类最初认为电是一种看不见的能流动的液体，并千方百计设法将电从一处引流到另一
处。第一次实现“引流”的是英国学者斯蒂芬·格雷，他通过长期反复的试验，于l729年用
实验第一次实现了电荷的传导。在这个实验中，他使长270米的金属线的一端跟摩擦起电的
玻璃棒相接触，结果发现跟金属线另一端相接触的橡皮球因带上电荷而吸住邻近的羽毛。后
来格雷继续研究，第一个将容易导电的物体命名为导体，不易导电的物体命名为绝缘体，并
将绝缘材料包绕在金属裸导线的外面，制成了世界上第一根绝缘导线。
解题指导
【例l】关于导体和绝缘体，下列说法正确的是 ( )
A．导体里有多余的电子，绝缘体里没有
B．导体里有大量能够自由移动的电荷，所以易导电
C．绝缘体里没有电荷，所以不易导电
D．绝缘体在任何情况下都不能导电
【解析】导体容易导电是因为有大量能够自由移动的电荷，并不是有多余的电子。有多余电
子的物体带电，导体和绝缘体是中性的，没有多余的正电荷或负电荷，且带电与导电是不同
的。绝缘体不容易导电是因为没有自由移动的电荷，而导体容易导电是因为存在大量能够自
由移动的电荷。
【答案】B
【例2】下列说法正确的是 ( )
半导体具有良好的导电性能
超导体是一种电阻很大的材料
C．纳米技术是大尺度范围内的科学技术
D．超导材料用于输送电力可以降低电能损耗
【解析】 半导体的导电能力介于导体和绝缘体之间。超导体是一种当温度降低到一定程度
时，电阻突然变为0的材料。纳米是一个长度单位，纳米的数量级是10-9米，它是一种小尺度
范围内的科学技术。超导体的电阻为0，可用于输送电力，降低电能损耗。
【答案】D
同步训练 A组
高压输电网中的铁架与导线之间必须用绝缘材料连接，由于长期暴露在室外，要求这种材料的性质相当稳定。下列最适合用作这种材料的是 ( )
A. 铝合金 B. 橡胶
C．干木材 D．陶瓷
2．金属导体能导电，是因为金属内部 ( ) (第l题)
A．有大量的自由电子
B．有大量的原子核
C．有大量带正电的质子
D．有大量的空隙
3．物质的物理属性有许多种，制作下列物品利用了物质导电性的是 ( )
A．用水银制作的温度计
B. 用钢丝制作的弹簧
C．用铜丝制作的导线
D．用铝合金制作的门窗
4．在研究物质的导电性时，采用如图所示的实验电路。用酒精灯对着取自白炽灯的玻璃芯
柱加热，灯泡L会慢慢亮起来。以下叙述正确的是( )
(第4题)
A．玻璃芯柱和灯泡l。是并联的
B．电压表的示数将逐渐变大
C．通过灯泡的电流要比通过玻璃芯柱的电流大
D．加热过程中，玻璃芯柱的电阻随温度升高而增大
5．人体、玻璃、橡胶和碳棒这四个物体中，属于导体的是 ( )
A．玻璃和橡胶 B．人体和碳棒
C．只有人体 D．碳棒和橡胶
6．现有六种物品：铜条、玻璃棒、铅笔芯、水银、塑料棒、陶瓷片。小明将它们分成两类，
如下表所示，你认为小明是按物质的哪种特性对它们进行分类的 ( )
第一类
第二类
铜条铅笔芯水银
玻璃棒塑料棒陶瓷片
A．密度 B．磁性
C. 硬度 D．导电性
7．硅、锗等半导体材料的导电能力比铜、铁等金属的导电能力_____(填“强”或“弱”)。
某些物质在温度很低时，电阻变为_____，这就是超导现象。如果能制造出常温下的超导
体，它可以在_______(填序号)情景得到应用。
①用作电吹风的电热丝 ②用作白炽灯的灯丝 用作输电线缆
8．在“探究影响导体电阻大小的因素”实验中，小明设计了如图所示的电路。
(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______。
(第8题)
(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___________。
9．小明通过学习得知：一般情况下，水的质量一定时，加入食盐的质量越
多，溶液的浓度就越高。他想探究食盐水溶液的导电性能与什么因素有
关。
小明的猜想是：
a．食盐水溶液的导电性能与溶液的浓度有关。
b．食盐水溶液的导电性能与金属片之间的距离有关。
c．食盐水溶液的导电性能与溶液的温度有关。
小明利用水、食盐、烧杯、小勺子、电源、刻度尺、小灯泡、金属片、 (第9题)
酒精灯等器材，设计了如图所示的装置，进行了探究实验。他记录的实验表格如下：
实验
次数
加入食
盐量
两金属片AB
间距离／厘米
灯泡
亮度
1
勺
2
微亮
2
勺
2
较亮
3
勺
l
较亮
4
勺
1
很亮
(1)比较实验次数l和2可验证猜想______(填“a”“b”或“C”)。
(2)这个实验用到了控制变量法，我们所学的实验中，很多也用到了控制变量法，请举一例：
________________________________________________________________________
(3)在实验过程中，小明认为用电流表代替小灯泡也能进行实验，你认为_____(填“可行”
或“不可行”)，理由是____________
(4)利用现有的装置和器材，请你对猜想c进行探究验证。
①实验步骤：用酒精灯加热食盐水溶液，观察小灯泡的亮度变化。
②你怎样对该实验结果进行分析判断?
(5)请你提出一个新的猜想：溶液的导电性能可能还与_______________________________
_____________________________有关。
同步训练 B组
10．当温度降低到一定程度时，某些物质的电阻会变为零，这种物质叫超导体。当电流通过
超导体时不发热，故超导体的应用具有十分诱人的前景。假如科学家已研制出室温下就
能使用的超导体，你准备将它用来制作 ( )
A．家用保险丝 B．白炽灯泡的灯丝
C．电炉的电热丝 D．输电导线
11．阅读表格，回答问题。
金属
全球年产量
／(104吨)
密度／(103千克／米3)
熔点/℃
导热
性能
导电
性能
市场价格／
(元／吨)(大约)
铝
15000
2.7
660
4
4
16000
铜
8000
8.9
1083
2
2
17700
金
2
19.3
1063
3
3
88000000
铁
301430
7.9
1540
8
7
2200
铅
3000
11.3
327
9
9
4900
银
8
10.5
96l
1
1
1365000
(注：表中导热性能从1到9表示导热性由强到弱；导电性能从1到9表示导电性由强到弱)
(1)导电性能最好的两种金属是____________。
(2)在你认为导电性能好的金属中，哪种更适宜作导线?为什么?
12．科学课中，老师曾讲过“水果电池”，这激发了某同学对苹果导电性能的探究：
(1)你认为苹果的导电性能可能与苹果的哪些因素有关?
你的猜想是：______________________________________________________________
_________________________________。
(2)下表是该同学在一定电压下研究苹果的形状、甜度和通过的电流的实验数据：
苹果l一般刮
苹果2较甜
苹果3很甜
完整
100微安
200微安
300微安
削了皮
100微安
200微安
300微安
切掉一部分
100微安
200微安
300微安
根据上述表格信息，把能得出的探究结论写出两条填在横线上。
结论一：___________________________________________________________ ；
结论二：____________________________________________________________ 。
答案：
1．D 2．A 3．C 4．B 5．B 6．D 7．弱 0 ③ 8．(1)开关
(2)灯泡的亮度 (3)乙灯泡能保护电路 9．(1)a (2)探究压力的作用效果与哪些因
素有关等 (3)可行 电流表能测出电路中的电流大小，可反映出溶液的导电性能 (4)如
果小灯泡亮度发生变化，说明溶液的导电性能与溶液的温度有关，否则无关。 (5)金属片
插入溶液中的深度(或金属片与溶液的接触面积等) 10．D ll．(1)银和铜 (2)
铜。因为导电性好，价格便宜。 l2．(1)可能与苹果的甜度有关(或可能与苹果的形状有
关等) (2)苹果的导电性能与它的甜度有关苹果的导电性能与它的形状无关
4．3 物质的导电性与电阻(2)
学习指要
一、知识要点
1．导体的电阻是导体本身的一种性质。
2．导体的电阻大小决定于导体的长度、横截面积和材料，还跟温度有关。
二、重要提示
1．不同的材料，导电能力不同。导电能力是材料的一种特性。
2．不同人的电阻是不同的。一般来说，人体的电阻平均值是l000～2000欧。
3．控制变量法：当有几个因素同时影响一个量的变化时，常常采用控制变量法来研究各个
因素对这个量的影响程度。影响导体电阻的因素有材料、长度和粗细，因此要研究导体
电阻与它们之间的关系必须先控制两个量不变，然后让另一个量发生变化来测量导体电
阻的变化情况。
科学广场
形形色色的电阻
热敏电阻
热敏电阻(如图4．3—1所示)是近年才发展起来的利用新型半导体的感温元件，它是电阻值对温度极为敏感的一种电阻器，也叫半导体热敏电阻器。这种电阻器具有一系列特殊的电学性能，其中最基本的特性是其阻值随温度的变化有着极为显著的变化。目前，它已渗透到日常生活、工业技术、军事科学、通信、宇航等各个领域，发展前景极其广阔。
光敏电阻 图4.3-1
光敏电阻(如图4．3—2所示)又 称光导管。光敏电阻是利用半
导体的光电效应制成的一种电阻值随入射光的强弱而改变的电阻
器，入射光增强，电阻减小；入射光减弱，电阻增大。光敏电阻属
于半导体光敏器件，除具有灵敏度高、反应速度快等特点外，在高
温、多湿的恶劣环境下，它还能保持高度的稳定性和可靠性，可广
泛应用于照相机、太阳能庭院灯、草坪灯、验钞机、石英钟、迷你
小夜灯、光声控开关、路灯自动开关以及各种光控玩具、光控灯饰
等光自动开关控制领域。 图4.3-2
气敏电阻
气敏电阻(如图4．3—3所示)是一种对气体敏感的半导体元件，
它是利用气体的吸附使半导体本身的电阻值发生变化这一机理来
进行工作的。气敏电阻根据加热的方式可分为直热式和旁热式两
种，直热式消耗功率大，稳定性较差，故应用逐渐减少。旁热式性
能稳定，消耗功率小，具有防爆结构，因此安全可靠，应用面较广
气敏电阻被广泛应用于石油、天然气、煤矿等易燃易爆场所，作为
可燃气体泄漏检测及报警装置。 图4.3-3
湿敏电阻
湿敏电阻(如图4．3—4所示)是一种对环境湿度敏感的元件，
它的电阻值能随着环境湿度的变化而变化。湿敏电阻广泛应用于洗
衣机、空调、录音机、微波炉等家用电器，在工业、农业等方面作
为湿度检测和湿度控制器件。
图4.3-4
解题指导
【例l】(1)在探究“导体的电阻跟哪些因素有关”的问题时，老师引导同学们作了如下的猜
想：
猜想示例：导体的电阻可能跟导体的横截面积有关。请你独立猜想：导体的电阻可能跟____有关；导体的电阻还可能跟______有关。
(2)图4．3—5是他们进行实验探究时的器材，实验板上固定了四根金属导线，“a、b、c三
根的长度均为1米，d的长度为0．5米；a、b的横截面积相同，材料不同；a、c的材料相
同，但c的横截面积大于a；a、d的材料和横截面积都相同。
图4．3--5
在探究电阻跟横截面积的关系时，可依次把M、N跟_______两端连接，闭合开关，记下
电流表示数，分析比较这两根金属丝电阻的大小。
(3)依次把M、N跟a、d的两端连接，闭合开关，记下电流表示数，分析比较a、d两根金属
丝的电阻大小，可探究电阻跟_______的关系，结论是_________________________。
【解析】本题是采用控制变量法来探究电阻大小的决定因素。在温度一定的条件下，电阻的
大小取决于导体的材料、长度、横截面积，所以电阻反映了导体本身的一种性质，与这个导
体是否连入电路、导体两端是否有电压、是否有电流通过等因素无关。要探究导体的电阻跟
横截面积的关系，应控制材料、长度相同，改变导体的横截面积，故(2)应选a、c两根导线；
要探究导体的电阻与导体长度的关系，应控制材料、横截面积相同，改变导体的长度，故(3)
选a、d两根导线正是为了探究电阻跟长度的关系，得出的结论是：在导体的材料、横截面积
相同的情况下，导体的长度越长，电阻越大。
【答案】(1)长度 材料 (2)a、c (3)长度 导体的材料、横截面积相同时，长度越
长，电阻越大
【例2】在“探究导体的电阻跟哪些因素有关”的实验中：
甲同学的猜想是：①电阻可能与导体的材料有关。
乙同学的猜想是：②电阻可能与导体的温度有关。
丙同学的猜想是：③电阻可能与导体的横截面积有关。
根据掌握的电学知识，你认为：④电阻还与有关。
现有金属材料甲和金属材料乙制成的各种不同规格的金属丝，规格如下表。选用导线A
和B进行实验，可以探究 ___________(填“甲”“乙”或“丙”)同学的猜想。要想探
究甲同学的猜想应该选用_________(填字母)两根导线进行实验。
金属丝代号
材料
长度／米
横截面积／毫米2
A
金属甲
1
0.2
B
金属甲
1
0.1
C
金属乙
1
0.1
D
金属乙
0.5
0.1
【解析】影响电阻大小的因素有材料、长度、横截面积和温度。有四个因素影响导体电阻的
大小，探究时采用控制变量法。选用A、B两种金属丝进行实验，材料都是金属甲，长度相等，
即控制的是材料和长度相等，保证横截面积不同，探究的是导体的电阻大小与横截面积的关
系。同样，探究甲同学的猜想要保证材料不同，控制导体的长度和横截面积相同，从表格中
看，应选用B、C两根导线进行实验。
【答案】(1)长度 (2)丙B、C
同步训练 A组
1．两条长度相同的锰铜丝，若甲的横截面积比乙大，则电阻的大小关系是 ( )
A．甲大 B．乙大
C．一样大 D．不能确定
2．铅笔芯是石墨和黏土混合制成的。不同类型的铅笔的笔芯
软硬程度不同，其中6H的铅笔芯最硬，6B的铅笔最软，HB
的铅笔芯软硬居中。铅笔芯是导体，那么铅笔芯的电阻大
小与其软硬度是否有关呢?小明用如图所示的装置探究这
个问题。他先后将6B、HB和6H的铅笔芯分别接入电路A、B
两点间，通过观察______，比较出三者电阻的大小。用此
方法比较电阻大小的依据是______________。他选取的这 （第2题）
三支铅笔芯应满足的条件是____________ 。
3．普通白炽灯泡的灯丝断了一截，搭接上后仍能使用，灯丝的电阻 ( )
A．和原来一样 B．变大
C．变小 D．无法判断
4．小明用如图所示的电路，探究影响金属丝电阻大小的因素，他手
边除了有电路中的器材
外，还有一根金属丝，则 ( )
A．只能探究电阻与金属丝长度的关系
B．只能探究电阻与金属丝横截面积的关系
C．电阻与金属丝长度、横截面积的关系都能探究
D．电阻与金属丝长度、横截面积的关系都不能探究 (第4题)
5．甲、乙、丙为三根锰铜合金线，甲、乙粗细相同，但甲较长；乙、丙长度相同，但丙较
粗，则三根合金线的电阻相比较 ( )
A．甲最大 B．乙最大
C．丙最大 D．一样大
6．比较如图甲、乙所示的两个实验，闭合开关，分别用酒精灯加热金属丝和废旧灯泡尾端
玻璃柱(其内嵌有相互不接触的两根金属丝)，观察现象，请回答：
(第6题)
(1)图甲中电流表的示数_______________ 。
(2)图乙中小灯泡的亮度_________(填“变暗”“变亮”或“不变”)。
7．电阻触摸屏在笔记本电脑及手机等设备上已普遍使用，当手指在触
摸屏表面施以一定的压力时，触摸屏通过分别识别触摸点的水平与竖
直位置，从而确定触摸的位置。
其工作原理利用了在材料、横截面积一定时，导体的长度越长，
导体的电阻就越________的规律。
以竖直方向为例，触摸屏相当于一根电阻丝，触摸时，触摸点P
将电阻丝分为上下两部分，设上部分电阻为R1，下部分电阻为R2， (第7题)
结构可等效为如图所示电路，电源电压不变。当触摸点在竖直方向移动时，若测得R2
两端电压增大，则可知R2阻值_______，触摸点P到屏下端的距离________。(填“增大”
“减小”或“不变”)。
8．如图所示是四根高压输电线上的一个装置，它的作用是将四根导线
并联起来了。利用这个装置把四根导线固定起来．相当于增大了导
线的________，从而减小了输电导线的______，这样就能大大减少
输电线上电能的损失。
(第8题)
同步训练 B组
9．光敏电阻的阻值随着光照的强弱而改变。“光强”是表示光的强弱程
度的科学量，照射光越强，光强越大，光强符号用E表示，国际单位
为坎德拉。实验测得光敏电阻的阻值R与光强E间的关系如图所示，
由图可知 ( )
A．光敏电阻的阻值随光强的增强而变大
B．光敏电阻的阻值随光强的增强而变小
C．光敏电阻的阻值随光强的增强先变大后变小
D．光敏电阻的阻值随光强的增强先变小后变大 (第9题)
10．小刚为探究“导体电阻与温度的关系”，选用不同型号的铅笔芯进行
了如下实验：
步骤一：将H型铅笔芯接入电路，闭合开关，测量并记录通过它的电流；
步骤二：用酒精灯给铅笔芯加热，每隔20秒测量并记录通过它的电流；
步骤三：分别将HB型、28型铅笔芯接入电路，重复以上实验过程。 (第10题)
下表是记录的实验数据：
(1)实验中，小刚是通过_________的变化来判断铅笔芯电阻的改变的。
(2)分析表中数据，可以看出：__________________________________________________
_________________________________________________________________。
答案：
1．B 2．电流表示数相同电压下，电流越小电阻越大长度和横截面积均相同 3．C
4．C 5．A 6．(1)变小 (2)变亮 7．(1)大 (2)增大增大 8．横截
面积电阻 9．B l0．(1)电流 (2)导体电阻随温度的升高而减小(或导体电阻随温度
的降低而增大)
