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第3节 物质的导电性与电阻 练习
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我学会了
1、_________的物质叫导体,如 __________________________等;___________的
物质叫绝缘体,如 __________________________等;导体和绝缘体______绝对的,
当条件发生变化时,导体与绝缘体会相互______,例如:玻璃在通常情况下是______,
但被烧红时会______。再如导体的表面被氧化或腐蚀后,导电能力会______。
2.导电能力介于导体和绝缘体之间的是________。常见的半导体材料有____和____。
3.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____________;绝缘体
不容易导电是因为内部几乎没有______________。
4、电阻表示导体对电流的_______作用。电阻越大,导体对电流的阻碍作用越____,导
电能力越____。电阻可用字母____表示。单位____,简称____,符号是____。1MΩ=
____kΩ=____Ω。
5.导体的电阻是导体的一种_______。_______、_______、_______、_______都是
影响导体电阻大小的因素。一般情况下,温度升高,金属导体的电阻会变____。
6.一般来说,人体电阻的平均值是________Ω,当气温高或人体出汗时,人体的电阻
______。
我理解了
7、在下列六种物质中,通常情况下属于导体的是---------------------------------------( )
①陶瓷 ②铜 ③盐水 ④塑料 ⑤玻璃 ⑥水银
A.①④⑤ B.①⑤⑥ C.②③④ D.②③⑥
8.金属导体能导电,是因为金属内部-----------------------------------------------------( )
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
9.小青把以下物品分成两类:①铅笔芯、铜线、盐水;②塑料尺、橡皮擦、油。被他
分成两类后的物品分别属于----------------------------------------------------------------( )
A.固体和液体 B.导体和绝缘体 C.金属和非金属 D.晶体和非晶体
10、下列说法中正确的是---------------------------------------------------------------------( )
A.导体容易导电说明导体内部有多余的电子
B.绝缘体不容易导电是因为它不能带上电荷
C.直接用手拿着金属棒与毛皮摩擦时,金属棒不会带电
D.通常情况下,塑料、玻璃、石蜡、空气都不是绝缘体
11.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
12.为帮助触电者脱离电源,下列物体中,不可借助的是---------------------------( )
A.晒衣服的钢管 B.塑料扫把 C.干燥的木质拖把 D.玻璃纤维钓鱼竿
13、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.导体电阻由其通过的电流来决定
14.在同样环境下,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
15.一根长1米的导线,电阻为R,先把它剪去一半,再将剩下的一半拉长到1米,此时
它的电阻-------------------------------------------------------------------------------------------( )
A.大于R B.等于R C.小于R D.因条件不足,无法判断其变化
16.为维护消费者权益,某技术监督部门对市场上的电线产品进行抽査,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
17、小明在探究“电阻的大小与什么因素有关”的活动中,发现实验器材中电阻丝只有一
根,其他器材足够,如果要他完成下面的实验探究活动,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
18.要使一根镍铬合金线接入电路的电阻变大,可采用的方法是----------------------( )
A.增大导线中的电流 B.减小导线中的电流
C.将导线拉长后接入电路 D.将导线对折后接入电路
19、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( )
A.玻璃芯柱和灯泡L是并联的
B.通过灯泡L的电流逐渐变大
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
20、笔记本电脑中的集成芯片是利用锗、硅等_______材料制成的二极管、三极管等集成
的。下列物品属于绝缘体的是_______(填序号)。 ①铅笔芯 ②铜线 ③陶瓷 ④盐水
21.就导电性能来说,金属的导电性能一般比非金属______(填“强”或“弱”);有些物
质如硅、锗等,其导电性能介于导体和绝缘体之间,称为_______,某些物质在温度极
低时,电阻会变成零,这就是_______现象。
22.人接触静电球时,头发会全部竖起来,犹如“怒发冲冠”,这是因为人体是_____(填
“导体”或“绝缘体”),电荷通过人体传到头发上,由于头发带_____而使头发竖起来。
23、小季在探究影响导体电阻大小的因素的活动后,想到盐水也能导电,他想研究盐水导
电能力的强弱与哪些因素有关。于是设计了如下实验:他连接了如图
所示的电路,他用两块表面平整大小相同的金属板正对着平行地插入
盐水中,并将金属板连入电路。请你帮助他完成下列探究过程。
Ⅰ.小季在实验探究前先提出了多种猜想,他根据同学们的交流和筛选,
最终提出影响盐水导电能力强弱的因素可能有:
①两金属板间的距离 ②盐水的温度 ③盐水的浓度
请你也提出一个猜想:④__________________。
Ⅱ.小季决定设计实验来探究以上猜想。
(1)实验中,为了将盐水的导电能力的强弱“显示”出来,具体的做法是____________。
(2)影响盐水导电能力强弱的因素有多个,如果要研究其中的一个因素是否影响盐水导电
能力,应该采用的科学方法是____________。
(3)为此,除了装置图中出现的器材外,你还需要的器材有_____________________等。
Ⅲ.小季和同学们分别进行实验验证,小季想验证盐水导电能力的强弱与盐水温度的
关系,请你帮他写出简要的实验操作及简单的分析过程。_____________________
__________________________________________________________________
_________________________________________________________________。
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第一课时 物质导电能力
我们为什么用金属铜做导线,而用塑料或橡胶
做金属导线的外套呢?
金属铜易导电,而塑料、橡胶不易导电。
湿手去操作开关,容易导电,发生触电。
为什么不能用湿手去操作开关呢?
一、物质的导电能力
1、不同的物质具有不同的导电能力
用什么方法可以显示或说明电路中有电流通过?
电流表检测、灯泡检测
物质的导电能力就是电流能否通过该物质。你能否设计一个检测物质导电能力的实验方案?
2、检测物质的导电能力
有硬币、塑料直尺、玻璃片、铅笔芯(碳棒)、
食盐水、粉笔、纯净水等物品,检测哪些物质
容易导电,哪些不容易导电。
易导电物质有:
实验结果:
不易导电物质有:
硬币、
塑料尺、
玻璃片、
铅笔芯、
食盐水
粉笔、
纯净水
导体:容易导电的物质。
3、导体和绝缘体
如:金属、石墨、人体、大地、盐类水溶液等
食盐水溶液能导电,纯净水能导电吗?
纯净的水是不导电的,但由于自然界的水中溶有大量其他物质,因此生活中所用的水(自来水、井水、河水、海水)一般是能导电的。
电线
铜导线
铝导线
绝缘体:不容易导电的物质。
如:塑料、玻璃、橡胶、陶瓷、干木头、油、
干燥的空气等
电木灯座
电木插座
绝缘胶带
电木旋钮
绝缘电工扳手
电工绝缘鞋子、手套
玻璃在常温下是绝缘体,那么在加热到发红时能否导电?
4、导体和绝缘体不是______的
绝对
烧红的玻璃能导电
① 在条件改变时,绝缘体可以变导体。
潮湿的空气能导电
② 在条件改变时,导体导电能力下降。
被氧化或腐蚀的导体(如生锈的铁丝)
电路的关键部位必须采取防腐蚀措施。例如,人造卫星电路的接触点表面一般都会镀上金,以防止腐蚀,确保电路导电的可靠性。
我国第一颗人造卫星
在家庭电路中,所有导线都是用塑料和橡胶等材料包裹着,这是为什么?
塑料和橡胶是绝缘体,避免漏电、触电事故的发生。
导电能力介于导体与绝缘体之间的一类物质
5.半导体:
我叫半导体,我有个哥哥叫导体,有个弟弟叫绝缘体,我的导电能力就是介于导体和绝缘体之间。我常见的材料有锗和硅。我具有许多独特的导电性能,在电子技术和无线电工程上有着广泛的应用,现在你对我有所了解了吧,以后可别说不认识我。
(如:硅和锗)
计算机主板上集中了几十万个半导体元件
半导体主要用于电子工业或 IT,信息技术产品,人们常说的“硅谷”意指电子产品基地。
半导体的单向导电性
6、导电能力的微观解释
①分子构成
②导电原因
金属能导电是因为有大量的自由电子。
图4-32 金属中自由电子的模式图
原子核
自由电子
在绝缘体中,几乎没有能自由移动的电子,
因此不能导电。
(有电荷,但不能自由移动)
用金属导电的原理,你能否解释玻璃烧红后能导电的原因?
常温下的玻璃中几乎没有能自由移动的电子,因此玻璃不导电;当玻璃被加热到高温状态后,内部就产生了足够的自由电子,这样烧红的玻璃就可导电了。
不同的物质具有不同的导电能力。那么如何比较物质导电能力的强弱呢?
为了描述物体导电能力的强弱,我们引入电阻的概念。
二、电 阻
导体对电流的阻碍作用。
1、概念:
(符号:“ R ”)
导体对电流的阻碍能力越强,
其电阻值就越大。
2、单位:
欧姆(欧)
(符号:“Ω” )
千欧(KΩ)、兆欧(MΩ)
1兆欧 = 千欧 = 欧
103
106
3、单位换算:
导体的电阻和绝缘体的电阻大小关系如何?导电能力呢?
导体的电阻较小,导电能力强。
绝缘体的电阻非常大,导电能力弱。
绝缘体
4、绝缘体与导体的电阻:
5、人体的电阻:
一般来说,人体电阻的平均值是1000~2000欧。当然,不同的人电阻是不同的,同一个人在不同情况下的电阻也是不同的。当气温高或人体出汗时,人体电阻较小;而在气温低、空气干燥的冬季,皮肤很干燥时,人体电阻较大。
人体触电时,皮肤与带电体的接触面积越大,人体电阻越小。当人体接触带电体时,人体就被当作一电路元件接入回路。人体阻抗通常包括外部阻抗(与触电当时所穿衣服、鞋袜以及身体的潮湿情况有关)和内部阻抗(与触电者的皮肤阻抗和体内阻抗有关)。
一、物质的导电能力
1、不同的物质具有不同的导电能力
2、检测物质的导电能力
导 体:容易导电的物质。
3、导体和绝缘体
绝缘体:不容易导电的物质。
4、导体和绝缘体不是绝对的。
5、半导体:如:硅和锗
6、导电能力的微观解释
金属能导电是因为有大量的自由电子。
绝缘体中几乎没有能自由移动的电子。
二、电 阻
导体对电流的阻碍作用。
1、概念:
(符号:“ R ”)
导体对电流的阻碍能力越强,
其电阻值就越大。
2、单位:
欧姆(欧)
(符号: “Ω” )
千欧(KΩ)、兆欧(MΩ)
1兆欧 = 千欧 = 欧
103
106
3、单位换算:
导体的电阻较小,导电能力强。
绝缘体的电阻非常大,导电能力弱。
4、绝缘体
导体电阻:
1.在常温下,下列物质中, 是
导体, 是绝缘体。
① 橡皮 ② 碳棒 ③ 棉花 ④ 食盐水
⑤ 纯净的水 ⑥ 人体
②
④
⑥
①
③
⑤
2、绝缘体不易导电的原因是因为它内部--( )
A、没有带电微粒 B、几乎没有电子
C、自由电荷很少 D、存在大量自由电子
C
3、电线是铜丝外加塑料皮,塑料属于 ,
铜丝属于 。导体对于电流的 作用,
叫做导体的电阻。一段金属丝的电阻为 20000Ω
= kΩ= MΩ
阻碍
20
0.02
导体
绝缘体
4.导体和绝缘体的区别在于 。
①导体中有电子,绝缘体中没有电子
②导体中有能自由移动的电荷,绝缘体中没有电荷
③导体中有能自由移动的电荷,绝缘体中几乎没有
能自由移动的电荷
③
5.下列说法中正确的是------------------------( )
A、导体容易导电说明导体内部有多余的电子
B、绝缘体不容易导电是因为它不能带上电荷
C、直接用手拿着金属棒与毛皮摩擦时,金属棒
不会带电
D、通常情况下,塑料、玻璃、空气都不是绝缘体
C(共24张PPT)
第二课时 影响导体电阻大小的因素
二、电 阻
导体对电流的阻碍作用。
1、概念:
(符号:“ R ”)
导体对电流的阻碍能力越强,
其电阻值就越大。
2、单位:
欧姆(欧)
(符号:“Ω” )
千欧(KΩ)、兆欧(MΩ)
1兆欧 = 千欧 = 欧
103
106
3、单位换算:
导体的电阻较小,导电能力强。
绝缘体的电阻非常大,导电能力弱。
4、绝缘体
导体电阻:
你从表4-3中分析,影响导体电阻大小的因素有哪些?
导体的长度、
导体横截面积(粗细)、
导体材料、
温 度
一、影响导体电阻大小的因素
【实验方法】
控制变量法
① 导体的粗细可能会影响电阻大小,
电流在粗的导线中流动相当于行车于
宽阔的道路,阻碍作用小;
② 导体的长度可能会影响电阻大小,
电流在长度较大的导线中流动相当于行车于长度长的道路中,阻碍道路的因素会更多一些。
③ 外界的温度可能会影响电阻大小,
温度越高,电阻越小。
【建立猜想】
【实验设计】
设计实验方案,并画出电路图:
甲
乙
丙
在甲、乙、丙三个方案电路图中,你认为哪一个最好?
丙的方案
1、研究导体电阻与长度的关系
这个探究中,主要变量是 ,要控制
不变的因素是 。
导体的长度
导体横截面积、
导体材料、
温度
你会选择哪两根导体做实验?
第二、第三条
【实验现象】
导 体 灯的亮度 电流表示数 电阻大小
甲(1米)
乙(0.5米)
暗
亮
小
大
大
小
【实验结果】
材料﹑粗细
相同的导体,长度越长,
电阻越大。
2、研究导体的电阻与粗细的关系
这个探究中,主要变量是 ,要控
制不变的因素是 。
导体的长度、
导体横截面积
导体材料、
温度
你会选择哪两根导体做实验?
第二、第四条
【实验现象】
导 体 灯的亮度 电流表示数 电阻大小
暗
亮
小
大
大
小
甲(0.5毫米2)
乙(1毫米2)
【实验结果】
材料﹑长度
相同的导体,导体越粗,
电阻越小。
3、探究导体电阻与材料的关系。
这个探究中,主要变量是 ,要控制不
变的因素是 。
导体的长度、
导体横截面积、
导体材料
温度
你会选择哪两根导体做实验?
第一、第二条
【实验现象】
导 体 灯的亮度 电流表示数 电阻大小
暗
亮
小
大
大
小
甲(镍铬合金)
乙(铜线)
【实验结果】
粗细﹑长度相同的导体,电阻与材料有关。
每一种物质的导电能力是不相同的。
导电能力的强弱也是物质的一种特性。
银、铜、铝的电阻很小,价格实惠的铜或铝来制作导线。
电木和橡胶的电阻很大,可用作绝缘材料。
镍铬合金的电阻较大。
实验室里有两种导线,一种是导电能力极强的铜线(电阻极小),另一种是导电能力较差的镍铬合金线(电阻较大),为什么本实验用镍铬合金线作为被测导线?
如果用电阻极小的铜线做实验,前后两次实验的电流改变不明显。用电阻较大的镍铬合金线做实验,前后两次实验的电流改变明显。
导体的电阻大小与导体的长度、横截面积(粗细)
和材料有关。用同种材料的导线,导线越长,电
阻越大;导线越细,电阻也越大。
这段导体的电阻为 4Ω
的电阻为多少
的电阻为多少
长度拉长为原来的2倍
长度压缩为原来的1/2
16Ω
1Ω
4、探究导体电阻与温度的关系。
这个探究中,主要变量是 ,要控制不变的
因素是 。
导体的长度、
导体横截面积、
导体材料
温 度
【实验结果】
科学研究还表明,导体的电阻与温度有关。
金属导体的电阻会随温度的升高而增大。
如图实验可说明玻璃的电阻与温度有什么关系?
玻璃的电阻会随温度的升高而减少。
超导现象:
某些材料的温度降低到一定程度时,电阻会突然消失,这就是超导现象。
超导现象与超导体
1911年,荷兰物理学家昂尼斯(1853~1926)测量低温状态下的水银的电阻时发现,当温度降到-269℃时,水银的电阻完全消失,降为零。后来,科学家们又发现,其他一些物质当温度降低到某一值(称为转变温度)时,电阻也会变为零,从而发现了超导现象,并把这些能发生超导现象的物体称为超导体。显然,这么低的温度产生的超导现象很难应用于实际生产与生活,因此寻找高温(高转变温度)超导材料成为各国科学家努力的目标。
超导现象有很广泛的应用价值。例如,用超导技术可制造磁悬浮高速列车;用超导材料制成的导线在长途输电时几乎没有电能损失;用超导材料制造电动机和变压器,其内部线圈不会发热,等等。
日本高速超导磁悬浮列车
一、影响导体电阻大小的因素
导体的长度、
导体横截面积、
导体材料、
温度
1、影响因素
2、研究方法
控制变量法
3、实验结论
相同材料时,导体越长、横截
面积越小,导体的电阻就越大。
导体的电阻与温度有关。
金属导体的电阻会随温度的升高而增大。
玻璃的电阻会随温度的升高而减少。
某些材料的温度降低到一定程度时,电阻会突然消失,这就是超导现象。
电阻是导体本身的一种性质。由导体本身决定。
R
ρ
L
S
长度
横截面积
电阻率(材料)
在温度相同情况下,导体电阻与材料、长度、粗细的关系可用如下式子表示:
=
“铜导线比铁导线的电阻小”这种说法对吗?
应当怎么说?
不对。
相同长度、相同横截面积铜导线比铁导线的
电阻小。
或者说铜导线比铁导线的电阻率小。
1、导体的电阻大小由导体的 、 、
决定。与外界 有关。
长度
面积
材料
温度
2、人体电阻的平均值值是 欧。
出汗时,人体的电阻值较 ;干燥时,人体的电阻值较 。
1000-2000
小
大
3、关于导线电阻的大小,下列说法中正确的是
(温度对电阻的影响可以不计)---------( )
A.横截面积越大的导线,电阻越小
B.横截面积相同的导线,长导线的电阻大
C.长度相同的导线,细导线的电阻大
D.同种材料制成的长短相同的导线,粗导线
的电阻小
D
6、把长10米、电阻为10欧的铜导线平分两等份
后,合并成一根长5米的铜导线,合并后的铜导
线电阻为----------------------------------------( )
A.10欧 B.20欧 C.40欧 D.2.5欧
C
D
5、把长10米、电阻为10欧的铜导线拉成长20米
的铜导线,拉长后的铜导线电阻为------( )
A.10欧 B.20欧 C. 40欧 D、2.5欧
4、粗细相同的铜丝甲、乙,甲的长度是乙的一
半,则甲、乙电阻R甲、R乙的大小关系为( )
A.R甲=2R乙 B.2R甲=R乙
C.R甲=R乙 D.无法比较
B