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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：（2023八上·杭州期末）关于导体和绝缘体，下列说法正确的是（ ）
A．导体中有电子，绝缘体中没有电子
B．绝缘体在任何时候都不可能变成导体
C．金属能够导电是因为存在大量可自由移动的电子
D．金属能够导电是因为金属内部的原子核可以自由移动
【答案】C
【解析】根据对导体和绝缘体的认识判断。
【解答】AC.导体和绝缘体中都有电子，只是导体中可以自由移动的电子较多，而绝缘体中可以自由移动的电子较少，故A错误，C正确；
B.导体和绝缘体在一定条件下可以相互转化，故B错误；
D.金属能够导体是因为金属内部电子的自由移动，而不是原子核的自由移动，故D错误。
变式1：关于绝缘体下列说法中正确的是（ ）
A．绝缘体在任何情况下都不能导电
B．绝缘体不容易导电是因为它的内部没有电荷
C．绝缘体在一般情况下不容易导电，当条件改变时可以导电
D．以上说法都是错误的
【答案】C
【解析】ACD.导体和绝缘体没有严格的界限，绝缘体在一定条件下会转化为导体；
B.导体容易导电是因为有自由移动的电荷，而绝缘体不容易导电是因为几乎没有自由移动的电荷。
【解答】A.绝缘体在条件改变时可能导电，如：干木材潮湿后，它就可以导电，故A错误；
B.绝缘体不容易导电是因为它内部没有可以自由移动的电荷，电荷不能由物体的一端到另一端，所以不容易导电，而不是内部没有电荷，故B错误；
CD.绝缘体在一般情况下不容易导电，但当条件发生变化时可以导电，故C正确，D错误。故选C。
变式2：（2023八上·拱墅期末）一般情况下，下列物体：①玻璃，②塑料，③食盐水，④大地，⑤石墨。其中属于导体的是： ，属于绝缘体的是： 。（填序号）
【答案】③④⑤；①②
【解析】容易导电的物体叫导体，不容易导电的物体叫绝缘体。
【解答】根据题意可知，属于导体的是食盐水、大地和石墨，故选③④⑤；
属于绝缘体的是玻璃、塑料，故选①②。
变式3：（2024八上·吴兴期末）请阅读《从沙子到芯片》，回答以下问题：
一部智能手机中的芯片少则十数片，多则上百片，而一辆智能汽车需要的芯片数量在一千多片。芯片虽然看起来只有指甲大小，但其性能很强大，以华为Mate60搭载的麒麟9000S为例，其AI（人工智能）算力约为15TOPS（每秒15万亿次运算）。
芯片的制造过程极其复杂。芯片的“地基”是硅晶圆，硅是一类既可以传导电流，又可以阻断电流的物质。将沙子通过一定的技术制成硅晶圆后，通过光刻和蚀刻技术在硅晶圆上留下了一个个“电路凹槽”。然后通过离子注入的方法，将硼或磷注入到凹槽下面的硅中，赋予硅晶体管的特性。接着填充铜将晶体管们连接起来形成集成电路，并用屏障层（二氧化硅）将其隔开，这样就完成了一层“房子”的建造，而一片芯片中包含许多这样的结构，宛若一个超大的“城市”，再通过切割和封装，芯片就这样诞生了。
（1） 据硅既可以传导电流，又可以阻断电流的特性，可以推测硅是 （选填“导体”、“半导体”或“绝缘体”）
（2） 铜相当于电路中的____
A．电源 B．开关 C．导线 D．用电器
（3）屏障层的应用可以防止电路 （选填“短路”或“断路”）
【答案】（1）半导体
（2）C
（3）短路
【解析】（1）容易导电的物体叫导体，不容易导电的物体叫绝缘体；
（2）电源提供电能，导线输送电能，用电器消耗电能，开关控制电路通断；
（3）根据“ 充铜将晶体管们连接起来形成集成电路，并用屏障层（二氧化硅）将其隔开 ”分析屏障层的作用。
【解答】（1） 硅既可以传导电流，又可以阻断电流的特性，可以推测硅是半导体。
（2）根据“ 铜将晶体管们连接起来形成集成电路 ”可知，铜将电器元件连接起来输送电能，相当于电路中的导线，故选C。
（3）根据“屏障层（二氧化硅）将其隔开 ”可知，屏障层的应用可以防止电路短路。
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：（2024八上·拱墅期末）小乐做“探究导体电阻大小与导体长度的关系”实验时，电源电压恒定，待用电阻丝的规格如表（忽略电阻丝电阻随温度变化的影响）。在如图所示电路的A、B两点间接入待用电阻丝。
序号 材料 长度 横截面积
1 炭钢合金丝 L S
2 镍铬合金丝 2L S
3 镍铬合金丝 L 2S
4 镍铬合金丝 2L 2S
（1）小乐应选择序号为 的两根电阻丝来研究。
（2）小乐还可利用表中材料做另一个探究实验：探究导体电阻大小与导体 的关系，应该选择序号为 的两根电阻丝来做实验。
【答案】（1）3与4 （2）横截面积；2与4
【解析】 （1）要探究导体电阻大小与导体长度的关系，应该选择除了长度以外其余的因素都相同的两根电阻丝；
（2）电阻大小决定于导体的材料、长度和横截面积。要探究电阻与材料关系，必须保证两根电阻丝的长度和横截面积都相同；要探究电阻与横截面积的关系，必须保证两根电阻丝的材料和长度都相同。
【解答】 （1）要探究导体电阻大小与导体长度的关系，根据控制变量法的思路，应该选择材料和横截面积都相同的两根电阻丝。从表格中可知，序号3和序号4的材料、横截面积都相同，而长度不同，所以应选择序号3与序号4的两根电阻丝来研究；
（2）从表中所给电阻丝的规格看，不能探究电阻与材料的关系，因为要探究电阻与材料的关系，必须保证两根电阻丝的长度和横截面积都相同，而表格中序号2、3、4没有一个和序号1的长度、横截面积都相同；从表中所给电阻丝的规格看，可以探究电阻与横截面积的关系，要探究电阻与横截面积的关系，必须保证两根电阻丝的材料和长度都相同，序号2和4的材料、长度都相同，只有横截面积不同。
变式1：（2024八下·义乌开学考）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，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.根据亮度确定电流大小变化，根据欧姆定律分析电阻大小变化；
B.相同条件下导体的电阻越大，灯泡的亮度变化越明显；
C.根据控制变量法的要求分析判断；
D.加入的器材要能更精确的反映电路阻值的变化。
【解答】 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，这用到了转换法，故A错误；
B.其他条件相同时铜丝的电阻很小，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.由题意可知，两段金属丝的长度、材料相同，横截面积不同，可以探究导体电阻大小和横截面积的关系；把其中一根金属丝接入电路中，通过改变夹子的位置能改变金属丝接入电路中的长度，故可以探究导体电阻大小和长度的关系，这用到了控制变量法，故C正确；
D.为了准确比较两条合金丝的电阻，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。故选C。
变式2：（2024八上·期末） 镍铬合金做成的电阻丝，长1m，横截面积1mm2，其电阻值为1Ω，若长4m、横截面积0.5mm2，其电阻值为 Ω。
【答案】8
【解析】 导体对电流的阻碍作用就叫该导体的电阻。电阻在物理学中表示导体对电流阻碍作用的大小。导体的电阻越大，表示导体对电流的阻碍作用越大。不同的导体，电阻一般不同，电阻是导体本身的一种性质。导体的电阻通常用字母R表示，电阻的单位是欧姆，简称欧，符号为Ω。电阻的影响因素：1、长度：当材料和横截面积相同时，导体的长度越长，电阻越大。2、横截面积：当材料和长度相同时，导体的横截面积越小，电阻越大。3、材料：当长度和横截面积相同时，不同材料的导体电阻不同。4、温度：对大多数导体来说，温度越高，电阻越大，如金属等；对少数导体来说，温度越高，电阻越小，如碳；
【解答】镍铬合金做成的电阻丝，长1m，横截面积1mm2，其电阻值为1Ω，若长4m、横截面积0.5mm2，长度越长，横截面积越小，电阻越大，所以其电阻值为8Ω。
故答案为：8
变式3：小科同学从“测小灯泡的电阻”中了解到“金属导体的电阻一般随导体温度的升高而增大”。他想：铅笔芯也是导体，铅笔芯的电阻与它的温度之间是否也存在这种关系呢 于是，小科和几名同学一起进行了“探究铅笔芯的温度变化对其电阻有何影响”的实验。
（1）实验思路：保持铅笔芯两端的电压不变，给铅笔芯加热，测出不同 时通过铅笔芯的电流，根据电流的变化情况，得出铅笔芯电阻大小与其温度变化的关系。其依据是：电压一定时，电阻越小，电流 。
（2）小科设计了如图甲所示的电路。 主要实验过程：①先将H型铅笔芯接入电路，闭合开关S，测量并记录通过它的电流；② ，每隔 10s测量并记录通过它的电流；③再分别将HB型、2B型铅笔芯接入电路，重复以上实验过程。
（3）下表是小科他们记录的实验数据：
加热时间/s 0 10 20 30
通过铅笔芯的电流 I/A H 0.16 0.18 0.20 0.22
HB 0.24
0.32 0.36
2B 0.30 0.36 0.40 0.44
由于同学粗心，漏掉了其中一个数据，请你按图乙中电流表的示数补上： A。 分析表中数据可以初步得出：铅笔芯的电阻随温度的升高而
（4）你认为小科他们的实验存在什么不足，写出其中一条： 。
【答案】（1）温度；越大
（2）用酒精灯给铅笔芯加热，使铅笔芯的温度逐渐升高
（3）0.28；减小
（4）铅笔芯容易燃烧(合理即可)
【解析】探究导体电阻大小与温度的关系时，要让导体的材料、长度、横截面积相同，观察实验现象时要使用转换法，将电阻的大小通过灯泡的亮暗或电流的大小来反映。
（1）实验思路：根据描述可知，实验要探究温度对铅笔芯电阻的影响，因此要想办法改变铅笔芯的温度，然后通过电流大小确定阻值变化。根据可知，当电压不变时，电阻越大，则电流越小。
（2）在实验中要用酒精灯对铅笔芯加热，且加热时间越长，铅笔芯的温度越高，需要记录不同温度下对应的电流大小；
（3）根据乙图确定电流表的量程和分度值，根据指针位置读出示数。根据表格数据中的电流变化确定阻值变化，进而的大铅笔芯的电阻随温度的变化规律。
（4）可从容易烧断、是否容易直接测量温度和控制电压不变等角度分析解答。
【解答】(1)实验思路：保持铅笔芯两端的电压不变，给铅笔芯加热，测出不同温度时通过铅笔芯的电流，根据电流的变化情况，得出铅笔芯电阻大小与其温度变化的关系，其依据是：电压一定时，电阻越小，电流越大。
(2)为了探究铅笔芯的电阻与温度的关系，则需用酒精灯给铅笔芯加热，使铅笔芯的温度逐渐升高，每隔10s测量并记录通过它的电流。
(3)根据表中电流值可知，电流表的量程为0~0.6 A，分度值为0.02 A，则电流表的示数为0.28 A；分析表中数据可知，加热时间越长，电流越大，因此铅笔芯的电阻随温度的升高而减小。
(4)实验的不足：铅笔芯容易燃烧；不能直接测量铅笔芯的温度；不能控制铅笔芯两端电压不变；用酒精灯加热不能保证铅笔芯受热均匀；电路中没有接保护电阻；加热时笔芯容易断裂等。
1．（2024八上·嘉兴期末）如图，小嘉同学在测试物质导电能力的实验中，将下列物体分别接入电路的AB之间。闭合开关，能观察到灯泡发光的是（ ）
A．一元硬币 B．塑料尺 C．玻璃片 D．纯净水
【答案】A
【解析】容易导电的物体叫导体，不容易导电的物体叫绝缘体。
【解答】要观察到灯泡发光，应将导体接入电路的AB之间。由选项可知，硬币是导体，塑料尺、玻璃片、纯净水通常情况下是绝缘体。A正确，BCD错误。故答案为：A。
2．（2023八上·浙江省台州市临海期中） 某兴趣小组采用如图所示电路探究导体电阻大小与长度的关系，下列说法正确的是（）
A．AB 间接入的待测导体材料是导电能力超强的超导材料
B．AB 间接入的待测导体材料是导电能力较差的合金线
C．小灯泡越亮，说明被研究导体的电阻越大
D．该实验只需控制导体的横截面积相同
【答案】B
【解析】 电阻的大小与导体的材料、长度、横截面积和温度有关；探究导体电阻大小与长度的关系时，需要控制导体的材料、横截面积相同，并要求接入导体在长度变化时其电阻变化较大。
【解答】 探究导体电阻大小与长度的关系时，要求接入导体在长度变化时其电阻变化较大；
A.导电能力超强的超导材料，电阻为零，不能探究导体电阻大小与长度的关系，故A错误；
B.导电能力较差的合金线，在长度变化时其电阻变化较大，适合做电阻丝，能探究导体电阻大小与长度的关系，故B正确；
C.小灯泡越亮，表明通过小灯泡的电流越大，根据欧姆定律可知，电路的电阻越小，即被研究导体的电阻越小，故C错误；
D.探究导体电阻大小与长度的关系时，需要控制导体的材料、横截面积相同，故D错误。
故选B。
3.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R14．（2023八上·长兴期末）如右图所示，将两根铅笔芯并列接入电路中时，发现比单独接入一根铅笔芯电流更大，小灯泡更亮。导致铅笔芯接入电路的电阻变小的主要因素是（ ）
A．材料 B．长度 C．温度 D．横截面积
【答案】D
【解析】影响电阻大小的因素有导体长度、横截面积、导体材料、温度等。其他条件相同时，导体的横截面积越大，电阻越小。
【解答】两根铅笔芯并列接入电路中时长度、材料和温度都没变，横截面积增大，所以电阻减小，灯泡变亮，D正确。
5．（2023八上·长兴月考）小缴在“探究电阻的大小与什么因素有关"的实验中。先将一根电阻丝接入电路，再将整根电阻丝拉长为原来二倍，再载取一半接入原电路，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
【解析】根据图片分析哪个因素发生改变即可。
【解答】 再将整根电阻丝拉长为原来二倍，再载取一半接入原电路， 则现在电阻丝的长度与原来电阻丝的长度相同，只是横截面积减小了，因此她探究的是影响电阻大小的因素是横截面积。
故D正确，而A、B、C错误。
故选D。
6．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
7． 长度相同，粗细和材料不同，而电阻相同的甲、乙两根导线，当把粗的导线甲均匀拉长到和细的导线乙一样粗细时，则（ ）
A． B． C． D．无法判断
【答案】B
【解析】导体的电阻与长度成正比，与横截面积成反比，据此分析判断。
【解答】 当把粗的导线甲均匀拉长到和细的导线乙一样粗细时， 甲的长度变大而横截面积变小，二者都会导致甲的电阻变大。原来甲和乙的电阻相同，那么拉长后R甲>R乙。
故选B。
8．（2024八上·南浔期末）有一块厚薄均匀的长方体铁块（沿AB方向最长、沿CD方向最短）如图所示，分别沿图中所示的不同方向接入电路，则（ ）
A．沿AB方向接入电路时电阻最大
B．沿CD方向接入电路时电阻最大
C．沿EF方向接入电路时电阻最大
D．沿各个方向接入电路时的电阻一样大
【答案】A
【解析】影响电阻的大小因素有长度、材料以及横截面积；当材料一定时，电阻与长度成正比，与横截面积成反比。
【解答】已知导体的材料一定时，电阻与长度成正比，与横截面积成反比；由图示可知，沿CD方向接入电路时，长度最短，横截面积最大，因此电阻最小；沿EF方向接入电路时，长度介于AB，CD之间，横截面积介于AB、CD之间，电阻小于RAB大于RCD；沿AB方向接入电路时，长度最长，横截面积最小，电阻最大。
故选：A。
9．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。
10.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：
11．（2023八上·拱墅期末）如表是甲、乙两种电阻线的参数，下列分析正确的是（ ）
导体 长度/m 横截面积/m 材料
甲 1.0 0.2 镍铬合金
乙 1.0 0.4 镍铬合金
A．把乙电阻线剪去一半，剩下一半的电阻与甲的电阻相等
B．把甲电阻线均匀拉长到2.0m，其与乙电阻线的电阻相等
C．将甲电阻线对折后，其与乙电阻线的电阻相等
D．将甲、乙电阻线串联在电路中，通过它们的电流相等
【答案】D
【解析】 ABC.导体的电阻与长度成正比，与横截面积成反比；
D.串联电路中电流处处相等。
【解答】 A.由表中信息可知，甲、乙两电阻线的材料和长度都相同，甲电阻线的横截面积为乙电阻线的一半，则甲电阻线的电阻是乙电阻线的2倍，即R甲=2R乙；
把乙电阻线剪去一半，剩下一半的电阻变为原来的一半，即R乙'=R乙=×R甲=R甲，故A错误；
B.把1m的甲电阻线均匀拉长到2m时横截面积变为0.1mm2，电阻会变为原来的4倍，与乙的阻值不同，故B错误；
C.将甲电阻线对折后，甲与乙的横截面积和材料相同，但长度不同，其与乙电阻线的电阻不相等，故C错误；
D.串联电路中电流处处相等，则将两电阻线串联在电路中时，电流相同，故D正确。故选D。
12.一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。
13.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。
14．（2023八上·拱墅期末）小乐利用如图所示的实验装置，探究电阻的大小与哪些因素有关。图中A为锰铜合金线，B，C，D为镍铬合金线，S表示横截面积。在探究电阻的大小与导体横截面积的关系时，小乐应选择其中 两根合金线分别进行实验。若实验中只用锰铜合金线，可以探究导体电阻跟 的关系(选填”长度”“横截面积”或”材料”)。实验会发现B和C两根合金线的电阻大小关系是RB RC(选填”大于”或”小于”)。
【答案】BC；长度；大于
【解析】影响电阻大小的因素有：导体的材料、长度、横截面积和温度；探究电阻与其中一个因素的关系时，要保持其他因素不变，在其他条件相同时，导体的横截面积越小，电阻越大。
【解答】要研究电阻的大小与导体横截面积的关系，需保持导体的长度、材料和温度不变，导体的横截面积不同，所以应选择B和C两根导线；实验中只用导线A，则导线的材料、横截面积相同，长度不同，可以研究导体电阻跟长度的关系；在其他条件相同时，导体的横截面积越小，电阻越大。C的横截面积大于B，故RB>Rc。
15．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。
16.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
17．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。
18．（2024八上·柯城期末）小科自制了一个盐水电阻：选取一个长方形容器，倒入一定体积质量分数为20%的盐水，在容器两侧分别固定金属片直至底部。为了测量该盐水电阻的阻值，他利用电源(电压未知、内阻不计)、电流表、电压表、标有“20欧，1A”的滑动变阻器、开关和导线等器材，设计并连接如图1所示电路。
（1）实验中配制200克质量分数为20%的食盐溶液，需要食盐 克。
（2）图1中还有两处导线未画出，请在图中补画完整。
（3）某次测量时电压表的示数为6.4V，电流表的示数如图2所示，其读数为 A，则该次测得盐水的电阻为 Ω。
（4）小科还想利用图1电路研究盐水电阻与盐水度的关系，他向容器中分多次加入一定量的水，发现盐水电阻的阻值减小，最后得出结论。请你指出小科实验过程中存在的不足。
（5）实验中若电流表损坏，利用余下器材还能否测出盐水电阻的阻值 小科经过思考设计了如图3的电路图，并进行如下操作：连接电路，闭合开关，保持电压表接在盐水电阻两端不变， ，根据测得数据求出盐水电阻阻值。请把上述步骤补充完整。
【答案】（1）40
（2）如图所示，开关接A、B均可
（3）0.32；20
（4）加入水后盐水电阻的横截面积增大，存在两个变量
（5）将滑动变阻器移到阻值最大和最小处，读出电压表相应的示数或将滑动变阻器移到阻值最大处，读出电压表的示数，将滑动变阻器移到阻值最小处，读出电压表的示数
【解析】 （1）根据溶质的质量=溶液的质量×溶质的质量分数来分析；
（2）要测盐水电阻的阻值，应将电压表并联在容器两金属片两端；滑动变阻器上下各选一个接线柱串联在电路中；
（3）根据电流表选用量程确定分度值读数，利用求出盐水的电阻；
（4）要探究盐水浓度对电阻大小的影响，应控制导体（食盐水）的横截面积不变，改变盐水的浓度；
（5）根据串联电路电压规律和分压原理求出盐水电阻阻值。
【解答】 （1）配制200g质量分数为20%的食盐溶液需要食盐的质量为：200g×20%=40g；
（2）要测盐水电阻的阻值，应将电压表并联在容器两金属片两端，滑动变阻器上下各选一个接线柱与开关串联在电路中，如下图所示：
（3）某次测量时电压表的示数为6.4V，电流表的示数如图2所示，电流表选用小量程，分度值0.02A，其示数为0.32A，则盐水的电阻为：；
（4）若要探究盐水浓度对电阻大小的影响，应控制导体（食盐水）的横截面积不变，改变盐水的浓度（可加入适量的盐）；
小科再次向容器中加入一定量的水，虽然降低了容器内食盐水的浓度，但同时导体（食盐水）的横截面积改变了，不符合控制变量法的要求，所以小科得出的结论是不可靠的；
（5）连接电路，闭合开关，保持电压表接在盐水电阻两端不变，将滑动变阻器移到阻值最大和最小处，读出电压表相应的示数，根据串联电路电压规律和分压原理求出盐水电阻阻值。
故答案为：（1）40；（2）见解答图；（3）0.32；20；（4）加入水后盐水电阻的横截面积增大，存在两个变量 ；（5） 将滑动变阻器移到阻值最大和最小处，读出电压表相应的示数或将滑动变阻器移到阻值最大处，读出电压表的示数，将滑动变阻器移到阻值最小处，读出电压表的示数 。
19．（2023八上·杭州月考）在“探究影响导体电阻大小的因素”实验中，小科设计了如图电路。
（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 。
（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科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。
（4）同学们为了完成探究活动，从实验室倡来了四根电阻丝（如表）.如选择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；为了探究导体电阻与材料的关系，应选择电阻丝D和 。
编号 材料 长度 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
【答案】（1）开关
（2）观察小灯泡的亮度
（3）乙
（4）长度；B
【解析】（1）基本的电路是由电源、开关、导线、用电器组成；
（2）在该实验中，由于电阻的大小是不便于直接观察的，所以我们将电阻的大小转化成所串联的小灯泡的亮度来观察，即在电压一定时，灯泡越亮，表明电阻越小；
（3）从保护电路的角度分析即可判断出该题的答案。
（4）导体的电阻与导体的长度、横截面积和材料有关。探究导体电阻大小与材料的关系时，导体的长度、横截面积必须相同；探究导体电阻大小与长度的关系时，导体的材料、横截面积必须相同；探究导体电阻大小与横截面积的关系时，导体的材料、长度必须相同。
【解答】 （1）基本的电路是由电源、开关、导线、用电器组成，在该电路中少开关；
（2）电阻的大小是不便于直接观察的，所以我们将电阻的大小转化成所串联的小灯泡的亮度来观察，即在电压一定时，灯泡越亮，表明电阻越小。即通过观察小灯泡的亮度来比较电阻丝阻值的大小；
（3）从保护电路的角度分析，当电阻丝的电阻过小时，电流过大，可能烧坏电流表和电源，故不安全，所以应选择乙方案，小灯泡有保护电路的作用；
（4）A、B导体的材料和横截面积相同，长度不同，可以研究导体电阻大小与长度的关系。
为了探究导体电阻与材料的关系，控制长度、横截面积相同，故应选择电阻丝D和B。
20．（2023八上·萧山月考）在探究“导体的电阻跟哪些因素有关”时，老师引导学生作了如下的猜想：①导体的电阻可能跟导体的横截面积有关；②导体的电阻可能跟导体的长度有关；③导体的电阻可能跟导体的材料有关；如图为他们进行实验探究的器材，演示板上固定了四条金属电阻丝，规格如表所示。
金属丝 材料 长度/m 横截面积/mm2
a 锰钢 1 20
b 镍铬 1 20
c 锰钢 1 30
d 锰钢 0.5 20
（1）在探究电阻跟横截面积的关系时，可依次把M、N跟 的两端连接，闭合开关，分别记下电流表的示数，分析比较这两根金属丝电阻的大小，可以得到结论。
（2）依次把M、N跟a、d的两端连接，闭合开关，分别记下电流表示数，分析比较a、d两根金属丝电阻的大小，可探究电阻跟 的关系。
（3）该实验用到了控制变量法，试再举一个用此科学方法的实验： 。
（4）请指出本实验电路设计中的不足之处 。
【答案】（1）ac
（2）长度
（3）研究电流与电压、电阻之间的关系等
（4）电路中缺少保护电阻，有可能会造成电流过大损坏电路
【解析】（1）根据控制变量法的要求选择对照实验；
（2）根据图片分析a、d两根金属丝的哪个因素不同即可；
（3）根据对课本上实验使用的物理研究方法解答；
（4）根据电路是否会发生短路分析。
【解答】（1）探究电阻与横截面积的关系时，需要控制电阻的材料和长度相同，只改变横截面积，故选ac；
（2）根据表格数据可知，a、d金属丝的长度不同，那么可以探究电阻与导体长度的关系；
（3）使用控制变量法的实验： 研究电流与电压、电阻之间的关系等 。
（4）根据图片可知，如果不接入电阻丝，两个金属夹碰在一起会电流过大烧毁电流表，那么不足之处为： 电路中缺少保护电阻，有可能会造成电流过大损坏电路 。
21．（2023八上·苍南月考）小乐利用如图甲所示的实验装置，探究电阻的大小与哪些因素有关。图乙中A为锰铜合金线，B、C、D为镍铬合金线，S表示横截面积。
（1）图甲中，小乐是通过 判断电阻大小。
（2）在探究电阻大小与导体横截面积的关系时，小乐应选择其中 两根合金线分别进行实验。
（3）若实验中只用锰铜合金线，可以探究导体电阻跟 的关系。
（4）实验会发现B和D两根合金线的电阻大小关系是 （填“大于”、“小于”或“等于”）
【答案】（1）小灯泡亮度
（2）BC
（3）长度
（4）大于
【解析】 影响导体电阻大小变化的因素包括导体的材料、长度、横截面积和温度四个方面：一、导体的材料：不同材料的导体电阻率不同。所以，当导体的长度、横截面积和温度均相同时，导体的材料变化时将会导致导体电阻值发生变化；二、导体的长度：导体越长，电阻越大；导体越短，电阻越小。所以，当导体的材料、横截面积和温度均相同时，导体的长度变化时将会导致导体电阻值发生变化；三、导体的横截面积：导体的横截面积越大，电阻越小；导体的横截面积越小，电阻越大。所以，当导体的材料、长度和温度均相同时，导体的横截面积变化时将会导致导体电阻值发生变化。四、导体的温度：
同一导体的电阻会随导体温度的变化而变化，一般情况下，导体温度越高，电阻越大。所以，当导体的材料、长度和横截面积均相同时，导体的温度变化时将会导致导体电阻值发生变化。
【解答】（1） 电阻对电流起阻碍作用，电阻越大，电灯越暗，所以图甲中，小乐是通过小灯泡的亮度判断电阻大小。
（2）在探究电阻大小与导体横截面积的关系时，应该控制材料，长度相同，所以小乐应选择其中BC两根合金线分别进行实验。
（3）若实验中只用锰铜合金线，可以探究导体电阻跟长度的关系。
（4）同种材料，横截面积相同，长度越长，电阻越大；实验会发现B和D两根合金线的电阻大小关系是大于；
故答案为：（1） 小灯泡亮度 （2） BC （3） 长度 （4） 大于
22．（2023八上·东阳月考）在“探究影响导体电阻大小的因素”实验中，小科设计了下图电路。
（1）为粗略判断a、b两点间导体电阻的大小，可观察 。
（2）另有甲、乙两位同学分别对小科的电路作了如下改进：甲把灯泡更换为电流表；乙在原电路中串联接入电流表，其他同学认为乙同学的改进更好一些，请说明理由 。
（3）同学们为了完成探究活动，从实验室取来了四根电阻丝（如表）。如选择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；为了探究导体电阻与材料的关系，应选择电阻丝 电阻丝进行实验。
编号 材料 长度 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
【答案】（1）灯泡亮度
（2）灯泡对电路有保护作用，没有灯泡电路中的电流过大
（3）长度；BD
【解析】（1）在该实验中，由于电阻的大小是不便于直接观察的，所以我们将电阻的大小转化成所串联的小灯泡的亮度来观察，即在电压一定时，灯泡越亮，表明电阻越小；
（2）从保护电路的角度分析即可判断出该题的答案。
（3）导体的电阻与导体的长度、横截面积和材料有关。探究导体电阻大小与材料的关系时，导体的长度、横截面积必须相同；探究导体电阻大小与长度的关系时，导体的材料、横截面积必须相同；探究导体电阻大小与横截面积的关系时，导体的材料、长度必须相同。
【解答】（1）电阻的大小是不便于直接观察的，所以我们将电阻的大小转化成所串联的小灯泡的亮度来观察，即在电压一定时，灯泡越亮，表明电阻越小。即通过观察小灯泡的亮度来比较电阻丝阻值的大小；
（2）从保护电路的角度分析，当电阻丝的电阻过小时，电流过大，可能烧坏电流表和电源，故不安全，所以应选择乙方案，小灯泡有保护电路的作用；
（4）A、B导体的材料和横截面积相同，长度不同，可以研究导体电阻大小与长度的关系。
为了探究导体电阻与材料的关系，控制长度、横截面积相同，而材料不同，故应选择电阻丝D和B。
23．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。
思维导图
典例分析
举一反三
典例分析
举一反三
课后巩固
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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：（2023八上·杭州期末）关于导体和绝缘体，下列说法正确的是（ ）
A．导体中有电子，绝缘体中没有电子
B．绝缘体在任何时候都不可能变成导体
C．金属能够导电是因为存在大量可自由移动的电子
D．金属能够导电是因为金属内部的原子核可以自由移动
变式1：关于绝缘体下列说法中正确的是（ ）
A．绝缘体在任何情况下都不能导电
B．绝缘体不容易导电是因为它的内部没有电荷
C．绝缘体在一般情况下不容易导电，当条件改变时可以导电
D．以上说法都是错误的
变式2：（2023八上·拱墅期末）一般情况下，下列物体：①玻璃，②塑料，③食盐水，④大地，⑤石墨。其中属于导体的是： ，属于绝缘体的是： 。（填序号）
变式3：（2024八上·吴兴期末）请阅读《从沙子到芯片》，回答以下问题：
一部智能手机中的芯片少则十数片，多则上百片，而一辆智能汽车需要的芯片数量在一千多片。芯片虽然看起来只有指甲大小，但其性能很强大，以华为Mate60搭载的麒麟9000S为例，其AI（人工智能）算力约为15TOPS（每秒15万亿次运算）。
芯片的制造过程极其复杂。芯片的“地基”是硅晶圆，硅是一类既可以传导电流，又可以阻断电流的物质。将沙子通过一定的技术制成硅晶圆后，通过光刻和蚀刻技术在硅晶圆上留下了一个个“电路凹槽”。然后通过离子注入的方法，将硼或磷注入到凹槽下面的硅中，赋予硅晶体管的特性。接着填充铜将晶体管们连接起来形成集成电路，并用屏障层（二氧化硅）将其隔开，这样就完成了一层“房子”的建造，而一片芯片中包含许多这样的结构，宛若一个超大的“城市”，再通过切割和封装，芯片就这样诞生了。
（1） 据硅既可以传导电流，又可以阻断电流的特性，可以推测硅是 （选填“导体”、“半导体”或“绝缘体”）
（2） 铜相当于电路中的____
A．电源 B．开关 C．导线 D．用电器
（3）屏障层的应用可以防止电路 （选填“短路”或“断路”）
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：（2024八上·拱墅期末）小乐做“探究导体电阻大小与导体长度的关系”实验时，电源电压恒定，待用电阻丝的规格如表（忽略电阻丝电阻随温度变化的影响）。在如图所示电路的A、B两点间接入待用电阻丝。
序号 材料 长度 横截面积
1 炭钢合金丝 L S
2 镍铬合金丝 2L S
3 镍铬合金丝 L 2S
4 镍铬合金丝 2L 2S
（1）小乐应选择序号为 的两根电阻丝来研究。
（2）小乐还可利用表中材料做另一个探究实验：探究导体电阻大小与导体 的关系，应该选择序号为 的两根电阻丝来做实验。
变式1：（2024八下·义乌开学考）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，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
变式2：（2024八上·期末） 镍铬合金做成的电阻丝，长1m，横截面积1mm2，其电阻值为1Ω，若长4m、横截面积0.5mm2，其电阻值为 Ω。
变式3：小科同学从“测小灯泡的电阻”中了解到“金属导体的电阻一般随导体温度的升高而增大”。他想：铅笔芯也是导体，铅笔芯的电阻与它的温度之间是否也存在这种关系呢 于是，小科和几名同学一起进行了“探究铅笔芯的温度变化对其电阻有何影响”的实验。
（1）实验思路：保持铅笔芯两端的电压不变，给铅笔芯加热，测出不同 时通过铅笔芯的电流，根据电流的变化情况，得出铅笔芯电阻大小与其温度变化的关系。其依据是：电压一定时，电阻越小，电流 。
（2）小科设计了如图甲所示的电路。 主要实验过程：①先将H型铅笔芯接入电路，闭合开关S，测量并记录通过它的电流；② ，每隔 10s测量并记录通过它的电流；③再分别将HB型、2B型铅笔芯接入电路，重复以上实验过程。
（3）下表是小科他们记录的实验数据：
加热时间/s 0 10 20 30
通过铅笔芯的电流 I/A H 0.16 0.18 0.20 0.22
HB 0.24
0.32 0.36
2B 0.30 0.36 0.40 0.44
由于同学粗心，漏掉了其中一个数据，请你按图乙中电流表的示数补上： A。 分析表中数据可以初步得出：铅笔芯的电阻随温度的升高而
（4）你认为小科他们的实验存在什么不足，写出其中一条： 。
1．（2024八上·嘉兴期末）如图，小嘉同学在测试物质导电能力的实验中，将下列物体分别接入电路的AB之间。闭合开关，能观察到灯泡发光的是（ ）
A．一元硬币 B．塑料尺 C．玻璃片 D．纯净水
2．（2023八上·浙江省台州市临海期中） 某兴趣小组采用如图所示电路探究导体电阻大小与长度的关系，下列说法正确的是（）
A．AB 间接入的待测导体材料是导电能力超强的超导材料
B．AB 间接入的待测导体材料是导电能力较差的合金线
C．小灯泡越亮，说明被研究导体的电阻越大
D．该实验只需控制导体的横截面积相同
3.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.R14．（2023八上·长兴期末）如右图所示，将两根铅笔芯并列接入电路中时，发现比单独接入一根铅笔芯电流更大，小灯泡更亮。导致铅笔芯接入电路的电阻变小的主要因素是（ ）
A．材料 B．长度 C．温度 D．横截面积
5．（2023八上·长兴月考）小缴在“探究电阻的大小与什么因素有关"的实验中。先将一根电阻丝接入电路，再将整根电阻丝拉长为原来二倍，再载取一半接入原电路，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
6．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
7． 长度相同，粗细和材料不同，而电阻相同的甲、乙两根导线，当把粗的导线甲均匀拉长到和细的导线乙一样粗细时，则（ ）
A． B． C． D．无法判断
8．（2024八上·南浔期末）有一块厚薄均匀的长方体铁块（沿AB方向最长、沿CD方向最短）如图所示，分别沿图中所示的不同方向接入电路，则（ ）
A．沿AB方向接入电路时电阻最大
B．沿CD方向接入电路时电阻最大
C．沿EF方向接入电路时电阻最大
D．沿各个方向接入电路时的电阻一样大
9．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
10.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
11．（2023八上·拱墅期末）如表是甲、乙两种电阻线的参数，下列分析正确的是（ ）
导体 长度/m 横截面积/m2 材料
甲 1.0 0.2 镍铬合金
乙 1.0 0.4 镍铬合金
A．把乙电阻线剪去一半，剩下一半的电阻与甲的电阻相等
B．把甲电阻线均匀拉长到2.0m，其与乙电阻线的电阻相等
C．将甲电阻线对折后，其与乙电阻线的电阻相等
D．将甲、乙电阻线串联在电路中，通过它们的电流相等
12.一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)。
13.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。
14．（2023八上·拱墅期末）小乐利用如图所示的实验装置，探究电阻的大小与哪些因素有关。图中A为锰铜合金线，B，C，D为镍铬合金线，S表示横截面积。在探究电阻的大小与导体横截面积的关系时，小乐应选择其中 两根合金线分别进行实验。若实验中只用锰铜合金线，可以探究导体电阻跟 的关系(选填”长度”“横截面积”或”材料”)。实验会发现B和C两根合金线的电阻大小关系是RB RC(选填”大于”或”小于”)。
15．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”)。
16.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________________________________。
17．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___________。
18．（2024八上·柯城期末）小科自制了一个盐水电阻：选取一个长方形容器，倒入一定体积质量分数为20%的盐水，在容器两侧分别固定金属片直至底部。为了测量该盐水电阻的阻值，他利用电源(电压未知、内阻不计)、电流表、电压表、标有“20欧，1A”的滑动变阻器、开关和导线等器材，设计并连接如图1所示电路。
（1）实验中配制200克质量分数为20%的食盐溶液，需要食盐 克。
（2）图1中还有两处导线未画出，请在图中补画完整。
（3）某次测量时电压表的示数为6.4V，电流表的示数如图2所示，其读数为 A，则该次测得盐水的电阻为 Ω。
（4）小科还想利用图1电路研究盐水电阻与盐水度的关系，他向容器中分多次加入一定量的水，发现盐水电阻的阻值减小，最后得出结论。请你指出小科实验过程中存在的不足。
（5）实验中若电流表损坏，利用余下器材还能否测出盐水电阻的阻值 小科经过思考设计了如图3的电路图，并进行如下操作：连接电路，闭合开关，保持电压表接在盐水电阻两端不变， ，根据测得数据求出盐水电阻阻值。请把上述步骤补充完整。
19．（2023八上·杭州月考）在“探究影响导体电阻大小的因素”实验中，小科设计了如图电路。
（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 。
（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科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。
（4）同学们为了完成探究活动，从实验室倡来了四根电阻丝（如表）.如选择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；为了探究导体电阻与材料的关系，应选择电阻丝D和 。
编号 材料 长度 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
20．（2023八上·萧山月考）在探究“导体的电阻跟哪些因素有关”时，老师引导学生作了如下的猜想：①导体的电阻可能跟导体的横截面积有关；②导体的电阻可能跟导体的长度有关；③导体的电阻可能跟导体的材料有关；如图为他们进行实验探究的器材，演示板上固定了四条金属电阻丝，规格如表所示。
金属丝 材料 长度/m 横截面积/mm2
a 锰钢 1 20
b 镍铬 1 20
c 锰钢 1 30
d 锰钢 0.5 20
（1）在探究电阻跟横截面积的关系时，可依次把M、N跟 的两端连接，闭合开关，分别记下电流表的示数，分析比较这两根金属丝电阻的大小，可以得到结论。
（2）依次把M、N跟a、d的两端连接，闭合开关，分别记下电流表示数，分析比较a、d两根金属丝电阻的大小，可探究电阻跟 的关系。
（3）该实验用到了控制变量法，试再举一个用此科学方法的实验： 。
（4）请指出本实验电路设计中的不足之处 。
21．（2023八上·苍南月考）小乐利用如图甲所示的实验装置，探究电阻的大小与哪些因素有关。图乙中A为锰铜合金线，B、C、D为镍铬合金线，S表示横截面积。
（1）图甲中，小乐是通过 判断电阻大小。
（2）在探究电阻大小与导体横截面积的关系时，小乐应选择其中 两根合金线分别进行实验。
（3）若实验中只用锰铜合金线，可以探究导体电阻跟 的关系。
（4）实验会发现B和D两根合金线的电阻大小关系是 （填“大于”、“小于”或“等于”）
22．（2023八上·东阳月考）在“探究影响导体电阻大小的因素”实验中，小科设计了下图电路。
（1）为粗略判断a、b两点间导体电阻的大小，可观察 。
（2）另有甲、乙两位同学分别对小科的电路作了如下改进：甲把灯泡更换为电流表；乙在原电路中串联接入电流表，其他同学认为乙同学的改进更好一些，请说明理由 。
（3）同学们为了完成探究活动，从实验室取来了四根电阻丝（如表）。如选择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；为了探究导体电阻与材料的关系，应选择电阻丝 电阻丝进行实验。
编号 材料 长度 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
23．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）___________。
思维导图
典例分析
举一反三
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