第3节《物质的导电性与电阻(1)》重点归纳与精析提升

第3节《物质的导电性与电阻(1)》重点归纳与精析提升
【知识梳理】
1．导体：容易 的物质，如 、 、人体、大地和盐类的水溶液等。
2．绝缘体： 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 之间的一类物质。常见的半导体材料是 和 。
4．金属导体导电的原因：金属导体内部有大量的可 。
5．电阻：电阻表示导体对 作用，符号用R表示。它的单位是 ，简称“欧”，符号是Ω，其他单位还有千欧(kΩ)和兆欧(MΩ)。1兆欧＝ 千欧，1千欧＝1000欧。
【知识广场】
常温超导被证实存在
常温超导被证实，尽管只能存在几皮秒，相信超导圈要炸了！虽然很短，但这也许就是真正突破的开始。因为以前的问题是怎么找到常温超导材料，现在的问题变成了“怎么让常温超导材料坚持久一点？”解决问题往往是从问对问题开始的。
起初，超导现象只在少数几种金属处于近乎绝对零度时才会出现。那么现在呢？
在室温下对YBCO超导晶体施加红外激光脉冲，其中铜氧面的氧原子被共振激发，于是晶格结构发生形变，致使铜氧面厚度在激光作用瞬间增厚了2皮米，使得平行铜氧面间的量子耦合大大增强，于是实现了瞬时的室温超导电性。
超导现象是如此非同凡响：在超导体中，电流的输送可以无视电阻，运送过程也不会有一丁点损耗。能在常温常压下工作的超导体，将使全球化电力供应梦想成真。通过横穿地中海底的超导电缆，非洲撒哈拉沙漠的太阳也可以给西欧供电。
【精选例析】
【例1】　下列关于导体和绝缘体的说法中错误的是(　　)
A．容易导电的物体叫导体，不容易导电的物体叫绝缘体
B．绝缘体不能导电的原因是因为绝缘体内没有电子
C．绝缘体也能导电
D．金属能导电的原因是因为金属里面有可大量自由移动的电子
　导体容易导电的原因是有大量可以自由移动的电荷，而绝缘体不容易导电的原因是几乎没有可以自由移动的电荷。绝缘体也可以导电，但能力非常弱，本身的原子构成中也有电子。
【例2】　如图所示，几只串联的水果电池提供的电力足够点亮排成V字形的一组发光二极管。下列说法正确的是 (　　)
A．水果用导线串联成的整体相当于用电器
B． 如果少串联一个水果电池，二极管将变亮
C．一组二极管同时发光说明它们一定是串联的
D．发光二极管是由半导体材料制成的
　水果串联成的整体能使二极管发光，相当于电源；发光二极管是由半导体材料制成的，它具有单向导电性；一组二极管同时发光，它们可能是串联的，也可能是并联的；如果少串联一个水果电池，则电源电压降低，电路中电流减小，即二极管会变暗。
【例3】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。对此，以下叙述正确的是( )
A. 玻璃芯柱和灯泡L是并联的
B. 电流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，玻璃芯柱内可移动的自由电荷数减少
【解析】　玻璃在常温下是绝缘体，加热后灯泡慢慢亮起来，说明电路中的电流逐渐增大，这是由于在加热过程中，玻璃芯柱内可移动的自由电荷数增加，导电能力逐渐增强，由绝缘体变成了导体。
【重点归纳】
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。但导体和绝缘体并不是绝对的，当条件发生改变时(如潮湿、高压、高温状态等)，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。
【巩固提升】
1．下列几组物质中，都属于导体的是( )
A. 橡胶手套、食盐水、干木棒
B. 硬币、橡皮、玻璃棒
C. 塑料尺、花生油、干燥的空气
D. 铜条、人体、铅笔芯
2．金属导体之所以能导电是因为( )
A. 导体内有可以自由移动的正电荷
B. 导体内有可以自由移动的原子核
C. 导体内有较多可以自由移动的电子
D. 导体内有较少的自由电子
3．高压输电网中的铁架与导线之间装有陶瓷材料(俗称瓷瓶)，使用这种材料是因为它具有( )
A. 较大的密度　 B. 较小的硬度
C. 较稳定的导电性　 D. 较稳定的绝缘性
4．下列物体中不需要半导体材料的是( )
A. 输电导线　 B. 手机 C. 电脑　 D. 电视机
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、石蜡、空气都不是绝缘体
6．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
7．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
8．集成电路是二十世纪最重要的发明之一，现代的收音机、电视机、手机、计算机等设备中都有集成电路，如图所示是某数码相机的图像传感器。制造集成电路的主要材料是( )
A．超导体 B. 金属导体
C．半导体 D. 绝缘体
9．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
10．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．干燥的木质拖把杆　 D．玻璃纤维钓鱼竿
11．飞行的飞机与空气摩擦后会带上电荷，为了避免着陆时可能造成的伤害，可通过飞机起落架着陆机轮上的轮胎将机身上的电荷导入地下，则这种轮胎应用 (填“导电”或“不导电”)的材料做成。
12．小明同学在学习物质的导电性时，很想知道自己的文具盒中的铅笔芯、塑料尺、橡皮、小刀导电能力的强弱，于是设计了如图所示的电路，用两个金属夹子分别夹住要研究的四种文具，闭合开关后发现夹住小刀时小灯泡最亮，夹住铅笔芯时灯泡能发光，但较暗，夹住橡皮和塑料尺时小灯泡不发光。根据上述现象回答下列问题：
(1)小明是根据 判断物体的导电能力强弱的。
(2)铅笔芯、橡皮、小刀三种文具的导电能力由强到弱排列为： 。
13．某科学兴趣小组的同学学习了导体电阻的知识后，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金属片间的距离有关。
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 数来判断。
(2)将金属片a、b分别插入甲、乙所示位置可探究猜想 (填序号)，为了探究猜想②应将金属片a、b分别插入 所示位置。
(3)将金属片a、b分别插入乙、丁所示位置，若I乙≠I丁，由此可得到的结论是 。
(4)这个实验用到了科学中最常用的探究方法是 (写出一种即可)。
(5)食盐水溶液的导电性能可能还与什么因素有关？请提出你的猜想并设计实验进行探究。
第3节《物质的导电性与电阻(1)》重点归纳与精析提升　参考答案
【知识梳理】
1．导体：容易导电的物质，如金属、石墨、人体、大地和盐类的水溶液等。
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可自由移动的电子。
5．电阻：电阻表示导体对电流的阻碍作用，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，1千欧＝1000欧。
【精选例析】
【例1】答案B
【例2】答案D
【例3】答案B
【巩固提升】
1． (D)
2． (C)
3． (D)
4． (A)
5． (C)
6． (B)
7． (B)
8． (C)
9． (D)
10． (A)
11．导电(填“导电”或“不导电”)的材料做成。
12．(1)小灯泡的亮暗
(2)小刀、铅笔芯、橡皮。
13．(1)电流表示数来判断。
(2①(填序号)，甲、丙所示位置。
(3)食盐水溶液的导电性能与溶液中两金属片间的距离有关。
(4)这控制变量法(写出一种即可)。
(5)【答】　猜想：食盐水溶液的导电性能可能还与溶液的温度有关。实验：利用图中的实验电路和甲装置，保持其他条件不变，用酒精灯加热食盐水溶液，用温度计测量食盐水溶液的温度变化，同时观察并记录电流表的示数变化。
【解析】　(1)食盐水导电性能越强，电流表示数越大。(2)甲、乙相比，溶液浓度不同而溶液质量、金属片间的距离相同，因此比较甲、乙可探究猜想①；若要探究猜想②，必须使溶液浓度和金属片间的距离相同，因此可比较甲、丙。(3)乙、丁溶液浓度和质量相同，金属片间的距离不同，若I乙≠I丁，就可确定猜想③。