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预习8 物质的导电性与电阻
考点一、物质的导电能力
考点精要：
导体：容易导电的物质金属、石墨、人体、大地、盐类的水溶液等。
绝缘体：不容易导电的物质。例如：橡胶、玻璃、瓷、塑料、干木材、干燥的空气等。
半导体：导电能力介于导体和绝缘体之间。常见的半导体材料有硅和锗等。
物质导电性的微观解释：金属导体能导电是因为内部有大量可自由移动的电子；绝缘体不容易导电是因为内部几乎没有能自由移动的电子。
典型案例：常温下的玻璃是良好的绝缘体，但玻璃在加热条件下会变成导体；常温下的金属是良好的导体，当温度下降时，其电阻也会减小，当温度降到某一温度（临界温度）时，电阻消失，变为超导体，R＝0，不再消耗能量。以下两个电阻随温度变化的曲线图中，表示玻璃的是________，表示金属的是________。（填“甲”或“乙”）
【答案】乙；甲
【解析】根据甲图可知，甲物质的电阻随温度的降低而减小，因此表示金属的是甲；根据乙图可知，物质乙的电阻随温度的升高而减小，因此玻璃的是乙
变式1：如图所示，电子体温计通过流过半导体制成的感温头的电流来反映人的体温，该体温计的测温原理是（ ）
A．半导体有良好的导电特性
B．半导体有良好的绝缘特性
C．环境温度改变，半导体感温头的导电能力也改变
D．测量体温时，电子体温计与人体并联
【答案】C
【解析】根据对半导体的认识分析判断。
【解答】半导体的导电能力在导体和绝缘体之间，故A、B错误；
当感温头接触人体时，通过半导体的电流大小发生改变，即感温头的电阻大小发生改变，故C正确，而D错误。
变式2：能源、信息和材料是现代社会发展的三大支柱，下列说法中正确的是（ ）
A.半导体具有良好的导电性能 B.超导体是一种电阻很大的材料
C.只有硅和锗是半导体 D.超导体材料用于输送电力可以降低电能损耗
【答案】D
【解析】（1）半导体的导电能力介于导体和绝缘体之间；
（2）超导体是指在某种条件下电阻为0的导体；
（3）硅、锗、硒都是半导体材料；
（4）在输送电能时，电流通过导线时发热造成电能损失；根据焦耳定律Q=I2Rt可知，电阻越小，产生的热量越少，电能的损失越少。
【解答】A.半导体的导电能力比导体弱，比绝缘体强，故A错误；
B.超导体是一种电阻很小的材料，故B错误；
C.半导体材料除了硅和锗，还有硒，故C错误；
D.超导体材料用于输送电力可以降低电能损耗，故D正确。
变式3：（2023八上·椒江期末）小科利用一杯水、铅笔和电池连接成如图装置，进行了电解水的实验。接通电源后实验现象很不明显。在老师的建议下向水中加入了少量白醋后，顺利完成了实验。
（1）加入白醋的目的是 。
（2）与电源 极相连的笔芯产生更多的气泡。
（3）铅笔芯能作为电极，说明铅笔芯 （选填“是”或“不是”）导体。
【答案】（1）增强水的导电性（2）负（3）是
【解析】（1）纯水不导电，而普通的水能够导电是因为其中存在可以自由移动的离子，且离子的浓度越大，导电性越强。
（2）在电解水的实验中，生成氢气的体积是氧气体积的2倍。与正极相连的试管收集氧气，与负极相连的试管收集氢气。
（3）容易导电的物体叫导体，不容易导电的物体叫绝缘体。
【解答】（1）加入白醋的目的是增强水的导电性。
（2）在电解水的实验中，生成氢气的体积较大，会产生较多的气泡。因为与负极相连的试管收集氢气，所以与电源负极相连的笔芯产生更多的气泡。
（3）笔芯能作为电极容易导电，说明铅笔芯是导体。
考点二、电阻与影响电阻大小的因素
考点精要：决定导体电阻大小的因素有：材料、长度、横截面积、温度(外部因素)等。计算公式R=PL/S
典型案例：（2021八上·义乌月考）如图所示的两导体是由同种材料组成的，且长度相等，如图连入电路中，则R1 R2，I1 I2。（选填“>”、“<”或“=”）
【答案】<；=
【解析】（1）根据影响导体电阻的因素分析解答；
（2）根据串联电路的电流特点解答。
【解答】（1）两个导体材料和长度相等，那么电阻与横截面积成反比。因为横截面积S1>S2，所以电阻R1（2）两个导体串联，根据“串联电路各处电流都相等”的规律可知，通过它们的电流I1=I2。
变式1：（2023八上·义乌期末）一根粗细均匀的电阻丝，其电阻为R。将它均匀拉长为原来的2倍，则其电阻变为( )
A．0.5R B．R C．2R D．4R
【答案】D
【解析】根据影响电阻因素的知识分析解答。
【解答】电阻丝的电阻为R，将它均匀拉长为原来的2倍后，它的横截面积变成原来的0.5。因为导体的电阻与长度成正比，与横截面积成反比，因此此时的电阻是原来的：2×4=4倍，即为4R。
变式2：甲、乙两根铜导线，甲比乙长，乙比甲粗，设它们的电阻分别为R甲和R乙，则（ ）
A.R甲＝R乙 B.R甲>R乙 C.R甲【答案】B
【解析】导体的电阻与长度成正比，与横截面积成反比，据此引入第三根导线作为桥梁，对甲、乙的电阻大小进行比较即可。
【解答】引入丙铜导线，它的长度和乙相等，横截面积和甲相同；
甲和丙的材料与横截面积相同，因为甲比丙长，所以甲的电阻大于丙；
丙和乙的材料和长度相同，因为乙比丙粗，所以丙的电阻大于乙；
那么它们三者的电阻大小顺序为：R甲>R丙>R乙
变式3：一根铜导线的电阻为R，要使电路中的电阻变为4R，以下方法可行的是（ ）
A.将铜导线对折起来，接在电路中 B.将铜导线用拉丝机拉长至原来2倍
C.将同样长，同样粗的铝导线代替铜导线接在电路中 D.将两根相同的铜导线连起来
【答案】B
【解析】A、将铜导线对折起来，导体的长度变小，横截面积变大，则电阻变小，不符合题意；
B、将铜导线用拉丝机拉长至原来2倍，由于铜导线的体积不变，长度变为原来的2倍，横截面积变为原来的二分之一，所以电阻变为原来的4倍，故符合题意；
C、铝的电阻率不是铜的2倍，所以这种操作是不符合题意的；
D、将两根相同的铜导线连起来，此时只有长度变为原来的2倍，故电阻会变成原来的2倍，故不符合题意
考点三、探究电阻与影响电阻大小的因素
考点精要：电阻的大小与导体的材料、长度、横截面积有关。电路连接时开关要断开，滑动变阻器的滑片移到最大阻值处(目的是防止电路接通时电流过大烧坏灯泡，甚至烧坏电流表)。
探究导体电阻与材料的关系(选取长度、横截面积均相同的不同材料制成的导体)。
探究导体电阻与长度的关系(选取同种材料制成的横截面积相同、长度不同的导体)。
探究导体电阻与横截面积的关系(选取同种材料制成的长度相同、横截面积不同的导体)。
探究导体电阻与导体温度的关系(对同一个导体进行加热)。
多次测量的目的(使实验结论更具普遍性)。
实验中用到了控制变量法和转换法(通过比较电流表示数或灯泡的亮度来判断导体电阻的大小)。
实验注意：
连接电路时，开关断开和滑动变阻器到最大值；
电压表和电流表选择合适的量程；
探究实验所用方法是控制变量法，需要找到一个变量，其他保持相同
典型案例：（2022八上·长兴月考）在探究影响导体电阻大小因素”的实验中，小明设计了如图电路(a，b之间接被测导体)。
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）同学们认为小明设计的电路不完整，还缺少一个元件，他应该在电路中再接入的元件是 。（2）本实验中可通过观察 ，来粗略判断a、b两点间导体电阻的大小。
（3）选择A．C两电阻丝进行实验，是为了探究导体电阻大小与导体 的关系。
【答案】（1）开关（2）灯泡的亮度（3）横截面积
【解析】（1）根据电路的基本构成判断；
（2）灯泡的亮度与通过它的电流大小有关，即灯泡越亮，则通过它的电流越大，而导体的电阻越小。
（3）根据控制变量法的要求分析解答。
【解答】（1）基本电路由电源、导线、开关和用电器组成，根据图片可知，电路中再接入的元件是开关。
（2）本实验中可通过观察灯泡的亮度，来粗略判断a、b两点间导体电阻的大小。
（3）根据图片可知，A、C两根电阻丝的材料和长度相同，只有横截面积不同，那么是为了探究导体电阻大小与横截面积的关系。
变式1：（2022八上·临海期中）小亮想探究“在温度一定的条件下，导体电阻与长度、横截面积的关系”。他已选好代号为“a”的导体，他还应选用下表中哪两个导体进行实验探究（ ）
导体代号 a b c d e
导体长度L/m 1.5 0.5 1.0 1.0 1.5
导体横截面积S/mm2 1.2 1.2 0.8 1.2 2.0
导体材料 镍铬 镍铬 镍铬 锰铜 镍铬
A．b、c B．c、e C．c、d D．b、e
【答案】D
【解析】根据控制变量法的要求选择对照实验。
【解答】探究导体电阻与长度的关系时，必须控制材料和横截面积相同，故选ab；
探究导体电阻与横截面积的关系时，必须控制材料和长度相同，故选ae。
那么应该选用的两个导体为be。
变式2：（2021八上·淳安期末）小明为了比较萝卜、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 1 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 2 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】（1）材料（物质种类）（2）小灯泡的亮暗程度（3）番薯
【解析】（1）根据题目的描述分析影响电阻的哪个因素发生改变即可；
（2）小灯泡的亮度越大，说明通过电路的电流越大，而导体的导电能量越强。
（3）根据表格中国“+”号的个数确定物体对电波反射能力的强弱，从而确定其导电能力强弱。
【解答】（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）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）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。
变式3：如图所示，在探究影响导体电阻大小因素的实验中，导线a、b、c粗细相同，b、d粗细不同，a、b、d长度相同。
（1）该实验是通过观察 的示数来间接比较导线电阻大小的。
（2）选用导线a、b分别接入电路中，是为了探究电阻大小跟导体 的关系。
（3）选用导线b、c分别接入电路中，是为了探究电阻大小跟导体 的关系。
（4）选用导线 分别接入电路中，是为了探究电阻大小跟导体横截面积的关系。
（5）影响导体电阻大小的因素除了上述因素外，还可能跟 有关。以上实验主要用到的科学研究方法是 。
【答案】（1）电流表 （2）材料 （3）长度 （4）b、d （5）温度；控制变量法和转换法
【解析】（1）导线两端的电压是相等的，根据“电流与电阻的反比关系”可知，导体的电阻越大，通过电流表的示数越小；
（2）（3）（4）根据控制变量法的要求可知，探究某个因素对物理量的影响时，必须控制其它因素相同，而只改变这个因素，分析两个实验中哪个因素不同即可。
（5）根据影响导体电阻大小的因素的知识解答。根据实验中使用的物理研究方法解答。
【解答】（1）该实验是通过观察电流表的示数来间接比较导线电阻大小的。
（2）根据图片可知，导线a、b材料不同，则是为了探究电阻大小与导体材料的关系；
（3）根据图片可知，导线b、c的长度不同，则是为了探究电阻大小与导体长度的关系；
（4）探究电阻大小与横截面积的关系时，必须控制材料和长度相同，只改变横截面积，故选b、d。
（5）影响导体电阻大小的因素除了上述因素外，还可能跟温度有关。以上实验主要用到的科学研究方法是控制变量法和转换法。
1.如图所示，某科学小组在研究食盐水的导电能力时，连接好电路闭合开关后，发现小灯泡不亮。在老师的提示下，在a处连接一个电流表后，看到电流表有示数，于是他们得出食盐水是导体的结论。下列有关说法正确的是（ ）
A.接入电流表后增大了电路中的电流 B.接入电流表后食盐水的导电能力没变
C.接入电流表前没有电流通过小灯泡 D.本实验说明了导体与绝缘体能相互转化
【答案】B
【解析】小灯泡不亮，而接入的电流表有示数，说明电路中有电流，只是电流太小.
A 电流表本身也有电阻，接入电流表使电路总电阻增大，电流减小，错误；
B 既然电流表有示数，说明食盐导电能力没变，正确；
C 电流表和小灯泡串联，电流表有示数，说明电路是通的，有电流通过小灯泡，错误；
D 电流表和食盐水都是导体，错误
2.为维护消费者权益，我市某技术监督部门对市场上的电线产品进行抽查，发现有一个品牌的铜芯电线不符合规格：电线直径明显比说明书上标有的直径要小。这种电线不符合规格的主要原因是（ ）
A.电线的温度引起电阻偏大 B.电线的材料引起电阻偏大
C.电线的长度引起电阻偏大 D.电线的横截面积引起电阻偏大
【答案】D
【解析】影响电阻大小的因素有导体的长度、材料、粗细和温度；
【解答】当导体的长度、材料、温度不变时，横截面积越小，电阻越大．本题中的条件即为直径小，电阻大．
3.甲、乙、丙三根用同种材料制成的均匀合金丝，甲、乙的粗细相同，但甲较长；乙、丙的长度相同，但丙较粗；则这三根电阻丝的电阻值R甲、R乙、R丙的大小关系是（ ）
A.R甲＝R乙＝R丙 B.R甲＜R乙＜R丙 C.R甲＞R乙＞R丙 D.R甲＞R丙＞R乙
【答案】C
【解析】决定电阻大小的因素有：导体的长度、横截面积和材料，长度越长、横截面积越小、电阻率越大，导体的电阻越大．
根据影响导体电阻大小的因素进行分析．
【解答】因为甲、乙、丙三根电阻丝的材料相同，由于甲和乙一样粗，但甲比乙长，粗细、材料相同时，导体越长，电阻越大，因此甲的电阻大于乙的电阻；又因为乙和丙一样长，但乙比丙细，而横截面积越小，电阻越大，因此乙的电阻大于丙的电阻；故：R甲＞R乙＞R丙 ．
4．如图所示电路中，金属板M与N之间夹着一滴水银，当两金属板互相靠近一些时，电路中电流表的读数将( )
A．变大 B．变小 C．不变 D．无法判断
【答案】A
【解析】决定电阻大小的因素有：导体长度、横截面积和材料，长度越长、横截面积越小、电阻率越大，导体的电阻越大。当两金属板互相靠近时，距离变小面积变大，电阻变小，电路中电流表的读数将变大
5．不考虑温度对电阻的影响，白炽灯的灯丝断了一截，若搭接上后仍能使用，则灯丝的电阻将（ ）
A．增大 B．减小 C．和原来一样 D．都有可能
【答案】B
【解析】决定电阻大小的因素有：导体长度、横截面积和材料，长度越长、横截面积越小、电阻率越大，导体的电阻越大。白炽灯的灯丝断了一截，搭接后面积不变，长度变小，电阻变小。
6.有一段均匀导线的电阻是4欧，把它对折后作为一根导线使用，这时它的电阻可能是（ ）
A.1欧 B.2欧 C.4欧 D.16欧
【答案】A
【解析】导体的电阻与长度成正比，与横截面积成反比，据此分析对折后的电阻和原来电阻的关系。
这根导线对折后，长度变为原来的一半，那么电阻也会变为原来的一半，即：；
将它们对折并联后，横截面积变为原来的2倍，那么电阻又变成原来的一半，即：
7．如图所示，将不同导体接到电路A、B之间时，闭合开关，可通过观察、比较 来判断不同导体电阻的大小；若两个导体的电阻差异不大，则可以在电路中串联 表做进一步的判断。
【答案】小灯泡的亮度；电流
【解析】（1）根据“电流与电阻的反比关系”可知，导体的电阻越大，则通过电路的电流越小，此时灯泡的亮度越小；
（2）电流表是用来测量电流大小的仪器，可以准确比较通过电路电流的大小变化。
【解答】（1）如图所示，将不同导体接到电路A、B之间时，闭合开关，可通过观察、比较小灯泡的亮度来判断不同导体电阻的大小。
（2）若两个导体的电阻差异不大，那么电流变化较小，此时灯泡的亮度变化很小无法区别，则可以在电路中串联电流表做进一步的判断。
8．（2021八上·柯桥月考）中央电视台“是真的吗”节目中曾验证过“电池+口香糖锡纸= 取火工具”的说法。做法是：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(a)所示；将该“锡纸”两端封闭紧贴在电池的正负两极，不一会儿“锡纸”从中间最窄的部分开始燃烧起来，如图(b)所示。
（1）锡是导体，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的 着火点而使之燃烧。
（2）分析图(a)知，ab 段的电阻 cd 段的电阻(填“大于”“等于”或“小于”)。
【答案】（1）短路 （2）大于
【解析】（1）当电路中没有用电器时，电流直接从电源正极流回负极，此时电流很大，会产生很多热量，从而引起火灾。
（2）根据影响导体电阻大小的因素的知识分析解答。
【解答】（1）锡是导体，将锡纸的两端直接接入电池正负极，就会造成短路，迅速产生大量热量使温度达到锡的着火点而使之燃烧。
（2）根据图片可知，ab段的横截面积小于cd段，根据“电阻与横截面积成反比”可知，ab段的电阻大于cd段的电阻。
9．如图所示，将废弃灯泡的玻璃外壳小心打碎，留下灯头和固定两根引线的玻璃芯柱，将与之相连的灯丝去掉，利用灯头把玻璃芯柱与一只灯泡串联接入家庭电路中，此时灯泡 发光；然后用酒精灯加热玻璃芯柱，当玻璃芯柱加热至红炽状态时，灯泡 (前两空均填“能”或“不能”)发光。这个实验说明常温下的玻璃是 ，高温下的玻璃变成了 (后两空均填“导体”或“绝缘体”)。
【答案】不能；能；绝缘体；导体
【解析】正常状态下，玻璃为绝缘体，它不能导电。当加热玻璃大的熔融状态时，它变成导体，此时能够导电，据此分析解答。
【解答】如图所示，将废弃灯泡的玻璃外壳小心打碎，留下灯头和固定两根引线的玻璃芯柱，将与之相连的灯丝去掉，利用灯头把玻璃芯柱与一只灯泡串联接入家庭电路中，此时灯泡不能发光；然后用酒精灯加热玻璃芯柱，当玻璃芯柱加热至红炽状态时，灯泡能发光。这个实验说明常温下的玻璃是绝缘体，高温下的玻璃变成了导体。
10.在“探究影响导体电阻大小的因素”实验中。(规格不同的导体有若干)
（1）小明设计了如图甲所示电路，指明该方案存在的不足：________。
（2）小红设计了如图乙所示的电路，当她将一段导体接入a、b两点间并闭合开关后发现灯不亮，经检查电路无断路、短路故障，你认为灯不亮的原因是________。
（3）小丽设计了如图丙所示电路，该电路中灯泡的作用有哪些？
①________________________________；
②________________________________。
【答案】（1）ab间电阻小时，会导致电路中电流过大，烧坏电路中的元件
（2）ab间电阻太大
（3）保护电路；粗略反映电路中电流变化
【解析】（1）在甲电路中，除了电阻丝没有其他保护电阻，一旦电阻丝的阻值太小，就会导致通过电流表的电流太大，可能会烧毁电器元件；
（2）如果接入的电阻丝的电阻太大，那么通过灯泡的电流就会很小。而灯泡是依靠电流的热效应工作的，电流太小，就不能使灯泡发光。
（3）通过灯泡的电流大，那么灯泡亮度大；通过灯泡的电流小，那么灯泡亮度小，因此通过灯泡的亮度变化可以感知电流大小变化，进而对电阻的大小进行判断；灯泡本身有一定的电阻，因此可以防止电路中电流过大，对电路造成破坏。
【解答】（1）小明设计了如图甲所示电路，指明该方案存在的不足：ab间电阻小时，会导致电路中电流过大，烧坏电路中的元件。
（2）小红设计了如图乙所示的电路，当她将一段导体接入a、b两点间并闭合开关后发现灯不亮，经检查电路无断路、短路故障，我认为灯不亮的原因是：ab间电阻太大。
（3）小丽设计了如图丙所示电路，该电路中灯泡的作用：
①保护电路；
②粗略反映电路中电流变化
11．小明对影响电阻大小的部分因素进行了进一步的探究，器材有：开关、电流表、电源(电压恒为1.5 V)各一个，三根完全相同的合金丝，导线若干。
实验过程：电路如图甲所示，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，记录的数据如下表。
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 0.3 0.2 1.2 1.8
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 。
（2）导体电阻的大小跟材料、长度和横截面积的关系。
①导体电阻的大小与长度的关系是 。
②导体电阻的大小与横截面积的关系是 。
（3）进行多次测量的目的是 。
【答案】（1）0.6
（2）一定温度下，导体的材料和横截面积一定时，导体的长度越长，电阻越大；一定温度下，导体的材料和长度一定时，导体的横截面积越小，电阻越大
（3）避免实验的偶然性，使结论更具普遍性
【解析】（1）根据图乙确定电流表的量程和分度值，再根据指针位置读出示数；
（2）①根据前三组实验的电流表示数判断电阻大小变化，从而确定导体电阻与长度的关系；
②根据最后两组实验的电流表示数判断电阻大小变化，从而确定导体电阻与横截面积的关系；
（3）根据实验中多次测量的目的解答。
【解答】（1）根据表格可知，最大电流大于0.6A，那么电流表选择量程0~3A，分度值为0.1A，则此时电流表的示数为0.6A。
（2）①根据前三组实验可知，当合金丝串联的根数越多时，长度越大，而电流表的示数越小说明电阻越大，那么得到结论：一定温度下，导体的材料和横截面积一定时，导体的长度越长，电阻越大。
②根据最后两组实验可知，并联的合金丝根数越多，则横截面积越大，而电流表的示数越大说明电阻越小，那么得到结论：一定温度下，导体的材料和长度一定时，导体的横截面积越小，电阻越大。
（3）进行多次测量的目的是：避免实验的偶然性，使结论更具普遍性。
12．（2021八上·舟山月考）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
【解析】(1)如果没有定值电阻的话，则当温度改变后，若铅笔芯电阻变小，电路中的总电阻变小，电路中的电流就会越来越大，可能会烧坏电流表；
(2)根据小明设计的电路分析是否能正确分析铅笔芯电阻随温度变化；
(3)根据表格数据分析温度升高时铅笔芯电阻变化情况即可。
【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。
13．在“探究电阻的大小与哪些因素有关”的实验中，采用如图B4-3-8甲所示的实验装置。a、b、c是镍铬合金制成的三根导线，a、b长度相同但粗细(横截面积)不同，a、c粗细相同但长短不同；导线d由锰铜合金制成，长短、粗细与导线c相同。
（1）实验中电流表的示数越大，对应的导线电阻越 。
（2）将导线a接在M、N之间，闭合开关，电流表的示数如图乙所示，此时电流为 A。
（3）依次将导线b、c、d替换导线a接入电路，电流表对应的示数如下表所示。
导线代号 a b c d
电流表的示数/A
1.3 2.2 2.7
① 选择导线a、b是为了探究导线电阻的大小与 的关系；探究导线电阻的大小与材料的关系，应选用的两根导线是 (填写导线代号)。
②由表格数据可知：导线电阻的大小与材料有关；用相同材料制成的导线长度越 ，横截面积越 ，电阻越大。
【答案】（1）小
（2）0.22
（3）横截面积；c、d；长；小
【解析】（1）合金丝两段的电压不变，根据可知，导线的电阻越大，则电流表的示数越小；
（2）根据图乙确定电流表的量程和分度值，然后根据指针位置读出示数；
（3）①根据控制变量法的要求可知，探究某个因素对物理量的影响时，必须控制其它因素相同，而只改变这个因素；
②根据表格数据a、b分析电阻与横截面积的关系，根据数据b、c分析电阻与长度的关系。
【解答】（1）实验中电流表的示数越大，对应的导线电阻越小。
（2）根据图乙可知，电流表选择量程0~0.6A，分度值为0.02A，则示数为0.22A；
（3）①根据图片可知，导线a、b的材料和长度相同而横截面积不同，因此选择导线a、b是为了探究导线电阻的大小与横截面积的关系。探究导线电阻的大小与材料的关系，应控制长度和横截面积相同而改变材料，故选c、d。
②比较实验b、c可知，导线的长度越大，电流越小，即电阻越大；根据实验a、b可知，导线的横截面积越小，电流越小，即电阻越大。
课后练习
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预习8 物质的导电性与电阻
考点一、物质的导电能力
考点精要：
导体：容易导电的物质金属、石墨、人体、大地、盐类的水溶液等。
绝缘体：不容易导电的物质。例如：橡胶、玻璃、瓷、塑料、干木材、干燥的空气等。
半导体：导电能力介于导体和绝缘体之间。常见的半导体材料有硅和锗等。
物质导电性的微观解释：金属导体能导电是因为内部有大量可自由移动的电子；绝缘体不容易导电是因为内部几乎没有能自由移动的电子。
典型案例：常温下的玻璃是良好的绝缘体，但玻璃在加热条件下会变成导体；常温下的金属是良好的导体，当温度下降时，其电阻也会减小，当温度降到某一温度（临界温度）时，电阻消失，变为超导体，R＝0，不再消耗能量。以下两个电阻随温度变化的曲线图中，表示玻璃的是________，表示金属的是________。（填“甲”或“乙”）
变式1：如图所示，电子体温计通过流过半导体制成的感温头的电流来反映人的体温，该体温计的测温原理是（ ）
A．半导体有良好的导电特性
B．半导体有良好的绝缘特性
C．环境温度改变，半导体感温头的导电能力也改变
D．测量体温时，电子体温计与人体并联
变式2：能源、信息和材料是现代社会发展的三大支柱，下列说法中正确的是（ ）
A.半导体具有良好的导电性能 B.超导体是一种电阻很大的材料
C.只有硅和锗是半导体 D.超导体材料用于输送电力可以降低电能损耗
变式3：（2023八上·椒江期末）小科利用一杯水、铅笔和电池连接成如图装置，进行了电解水的实验。接通电源后实验现象很不明显。在老师的建议下向水中加入了少量白醋后，顺利完成了实验。
（1）加入白醋的目的是 。
（2）与电源 极相连的笔芯产生更多的气泡。
（3）铅笔芯能作为电极，说明铅笔芯 （选填“是”或“不是”）导体。
考点二、电阻与影响电阻大小的因素
考点精要：决定导体电阻大小的因素有：材料、长度、横截面积、温度(外部因素)等。计算公式R=PL/S
典型案例：（2021八上·义乌月考）如图所示的两导体是由同种材料组成的，且长度相等，如图连入电路中，则R1 R2，I1 I2。（选填“>”、“<”或“=”）
变式1：（2023八上·义乌期末）一根粗细均匀的电阻丝，其电阻为R。将它均匀拉长为原来的2倍，则其电阻变为( )
A．0.5R B．R C．2R D．4R
变式2：甲、乙两根铜导线，甲比乙长，乙比甲粗，设它们的电阻分别为R甲和R乙，则（ ）
A.R甲＝R乙 B.R甲>R乙 C.R甲变式3：一根铜导线的电阻为R，要使电路中的电阻变为4R，以下方法可行的是（ ）
A.将铜导线对折起来，接在电路中 B.将铜导线用拉丝机拉长至原来2倍
C.将同样长，同样粗的铝导线代替铜导线接在电路中 D.将两根相同的铜导线连起来
考点三、探究电阻与影响电阻大小的因素
考点精要：电阻的大小与导体的材料、长度、横截面积有关。电路连接时开关要断开，滑动变阻器的滑片移到最大阻值处(目的是防止电路接通时电流过大烧坏灯泡，甚至烧坏电流表)。
探究导体电阻与材料的关系(选取长度、横截面积均相同的不同材料制成的导体)。
探究导体电阻与长度的关系(选取同种材料制成的横截面积相同、长度不同的导体)。
探究导体电阻与横截面积的关系(选取同种材料制成的长度相同、横截面积不同的导体)。
探究导体电阻与导体温度的关系(对同一个导体进行加热)。
多次测量的目的(使实验结论更具普遍性)。
实验中用到了控制变量法和转换法(通过比较电流表示数或灯泡的亮度来判断导体电阻的大小)。
实验注意：
连接电路时，开关断开和滑动变阻器到最大值；
电压表和电流表选择合适的量程；
探究实验所用方法是控制变量法，需要找到一个变量，其他保持相同
典型案例：（2022八上·长兴月考）在探究影响导体电阻大小因素”的实验中，小明设计了如图电路(a，b之间接被测导体)。
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）同学们认为小明设计的电路不完整，还缺少一个元件，他应该在电路中再接入的元件是 。（2）本实验中可通过观察 ，来粗略判断a、b两点间导体电阻的大小。
（3）选择A．C两电阻丝进行实验，是为了探究导体电阻大小与导体 的关系。
变式1：（2022八上·临海期中）小亮想探究“在温度一定的条件下，导体电阻与长度、横截面积的关系”。他已选好代号为“a”的导体，他还应选用下表中哪两个导体进行实验探究（ ）
导体代号 a b c d e
导体长度L/m 1.5 0.5 1.0 1.0 1.5
导体横截面积S/mm2 1.2 1.2 0.8 1.2 2.0
导体材料 镍铬 镍铬 镍铬 锰铜 镍铬
A．b、c B．c、e C．c、d D．b、e
变式2：（2021八上·淳安期末）小明为了比较萝卜、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 1 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 2 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 ＋＋
变式3：如图所示，在探究影响导体电阻大小因素的实验中，导线a、b、c粗细相同，b、d粗细不同，a、b、d长度相同。
（1）该实验是通过观察 的示数来间接比较导线电阻大小的。
（2）选用导线a、b分别接入电路中，是为了探究电阻大小跟导体 的关系。
（3）选用导线b、c分别接入电路中，是为了探究电阻大小跟导体 的关系。
（4）选用导线 分别接入电路中，是为了探究电阻大小跟导体横截面积的关系。
（5）影响导体电阻大小的因素除了上述因素外，还可能跟 有关。以上实验主要用到的科学研究方法是 。
1.如图所示，某科学小组在研究食盐水的导电能力时，连接好电路闭合开关后，发现小灯泡不亮。在老师的提示下，在a处连接一个电流表后，看到电流表有示数，于是他们得出食盐水是导体的结论。下列有关说法正确的是（ ）
A.接入电流表后增大了电路中的电流 B.接入电流表后食盐水的导电能力没变
C.接入电流表前没有电流通过小灯泡 D.本实验说明了导体与绝缘体能相互转化
2.为维护消费者权益，我市某技术监督部门对市场上的电线产品进行抽查，发现有一个品牌的铜芯电线不符合规格：电线直径明显比说明书上标有的直径要小。这种电线不符合规格的主要原因是（ ）
A.电线的温度引起电阻偏大 B.电线的材料引起电阻偏大
C.电线的长度引起电阻偏大 D.电线的横截面积引起电阻偏大
3.甲、乙、丙三根用同种材料制成的均匀合金丝，甲、乙的粗细相同，但甲较长；乙、丙的长度相同，但丙较粗；则这三根电阻丝的电阻值R甲、R乙、R丙的大小关系是（ ）
A.R甲＝R乙＝R丙 B.R甲＜R乙＜R丙 C.R甲＞R乙＞R丙 D.R甲＞R丙＞R乙
4．如图所示电路中，金属板M与N之间夹着一滴水银，当两金属板互相靠近一些时，电路中电流表的读数将( )
A．变大 B．变小 C．不变 D．无法判断
5．不考虑温度对电阻的影响，白炽灯的灯丝断了一截，若搭接上后仍能使用，则灯丝的电阻将（ ）
A．增大 B．减小 C．和原来一样 D．都有可能
6.有一段均匀导线的电阻是4欧，把它对折后作为一根导线使用，这时它的电阻可能是（ ）
A.1欧 B.2欧 C.4欧 D.16欧
7．如图所示，将不同导体接到电路A、B之间时，闭合开关，可通过观察、比较 来判断不同导体电阻的大小；若两个导体的电阻差异不大，则可以在电路中串联 表做进一步的判断。
8．（2021八上·柯桥月考）中央电视台“是真的吗”节目中曾验证过“电池+口香糖锡纸= 取火工具”的说法。做法是：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(a)所示；将该“锡纸”两端封闭紧贴在电池的正负两极，不一会儿“锡纸”从中间最窄的部分开始燃烧起来，如图(b)所示。
（1）锡是导体，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的 着火点而使之燃烧。
（2）分析图(a)知，ab 段的电阻 cd 段的电阻(填“大于”“等于”或“小于”)。
9．如图所示，将废弃灯泡的玻璃外壳小心打碎，留下灯头和固定两根引线的玻璃芯柱，将与之相连的灯丝去掉，利用灯头把玻璃芯柱与一只灯泡串联接入家庭电路中，此时灯泡 发光；然后用酒精灯加热玻璃芯柱，当玻璃芯柱加热至红炽状态时，灯泡 (前两空均填“能”或“不能”)发光。这个实验说明常温下的玻璃是 ，高温下的玻璃变成了 (后两空均填“导体”或“绝缘体”)。
10.在“探究影响导体电阻大小的因素”实验中。(规格不同的导体有若干)
（1）小明设计了如图甲所示电路，指明该方案存在的不足：________。
（2）小红设计了如图乙所示的电路，当她将一段导体接入a、b两点间并闭合开关后发现灯不亮，经检查电路无断路、短路故障，你认为灯不亮的原因是________。
（3）小丽设计了如图丙所示电路，该电路中灯泡的作用有哪些？
①________________________________；
②________________________________。
11．小明对影响电阻大小的部分因素进行了进一步的探究，器材有：开关、电流表、电源(电压恒为1.5 V)各一个，三根完全相同的合金丝，导线若干。
实验过程：电路如图甲所示，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，记录的数据如下表。
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 0.3 0.2 1.2 1.8
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 。
（2）导体电阻的大小跟材料、长度和横截面积的关系。
①导体电阻的大小与长度的关系是 。
②导体电阻的大小与横截面积的关系是 。
（3）进行多次测量的目的是 。
12．（2021八上·舟山月考）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 。
13．在“探究电阻的大小与哪些因素有关”的实验中，采用如图B4-3-8甲所示的实验装置。a、b、c是镍铬合金制成的三根导线，a、b长度相同但粗细(横截面积)不同，a、c粗细相同但长短不同；导线d由锰铜合金制成，长短、粗细与导线c相同。
（1）实验中电流表的示数越大，对应的导线电阻越 。
（2）将导线a接在M、N之间，闭合开关，电流表的示数如图乙所示，此时电流为 A。
（3）依次将导线b、c、d替换导线a接入电路，电流表对应的示数如下表所示。
导线代号 a b c d
电流表的示数/A
1.3 2.2 2.7
① 选择导线a、b是为了探究导线电阻的大小与 的关系；探究导线电阻的大小与材料的关系，应选用的两根导线是 (填写导线代号)。
②由表格数据可知：导线电阻的大小与材料有关；用相同材料制成的导线长度越 ，横截面积越 ，电阻越大。
课后练习
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