11.6 不同物质的导电性能 导学案
导学目标
1.知道导体和绝缘体及常见的导体和绝缘体。
2.知道电阻的意义、单位及电阻器。
3.会区分生活中的导体和绝缘体；了解半导体。
重点：导体、绝缘体、电阻及其单位
难点：导体容易导电的原因和绝缘体不容易导电的原因
自主学习
1.我们把容易导电的物体叫做______；把不容易导电的物体叫做________。下列物体中，通常情况下属于导体的有______________；属于绝缘体的有_____________。
①塑料梳子 ②铝线 ③干木棍 ④铅笔芯 ⑤硫酸铜溶液
⑥陶瓷 ⑦大地 ⑧干燥空气
2.同一种物质的导电性能 一成不变的。在外界 、压力、 条件发生变化或 时，绝缘体有可能变为导体。
3.电阻是表示导体对电流的__________作用大小的物理量，它用符号______表示。在国际单位制中，电阻的单位是__________，简称____， 用符号____表示。在电路图中，电阻器的符号是____________。
4.完成下列单位换算。
（1） 100Ω = ________kΩ = ________MΩ
（2） 15kΩ = ________ Ω = ________MΩ
（3） 7.8MΩ= ________kΩ = _________Ω
合作探究
（一）导体和绝缘体
看一看：观察带有绝缘皮的导线，电流在金属中传导，外面的绝缘皮并不导电。
填一填：说明 。（有些物质容易导电，有些物质不容易导电）
想一想：我们周围的物质哪些属于导电的，哪些属于不导电的？用什么方法鉴别？
小组讨论、交流、汇报
做一做：依据课本图11-57，鉴别塑料尺、橡皮、铅笔、玻璃片、水、铜丝、盐的水溶液、金属小刀、铁丝、铝丝、2B铅笔等。
填一填：
1. 叫导体，如 （容易导电的物体 铜丝、盐的水溶液、金属小刀、铁丝、铝丝、2B铅笔）
2. 叫绝缘体，如 （不容易导电的物体 塑料尺、橡皮、铅笔、玻璃片）
尝试：“讨论与交流”
读一读：学生自学《科技之窗》：
填一填：
1.导体容易导电的原因：导体中有大量的 ，金属导体导电靠的是 ，液体中自由移动的电荷是 。（自由电荷 自由电子 正负离子）
2.绝缘体不易导电的原因是：导体中 自由电荷。（几乎没有）
想一想：同一物质的导电性能总是不变吗？
看一看：学生尝试：图11-59。
填一填：
观察到的现象是 ，说明 。
想一想：观察图11-60，的各种工具，哪些地方用到的是导体？哪些地方用到的是绝缘体？试说明理由。
（二）导体和绝缘体之间没有绝对的界限
一般情况下，不容易导电的绝缘体，当条件改变时，有可能导电变为导体。
做一做：按课本图11-59完成实验
填一填：同一种物质的导电性能 一成不变的。在外界 、压力、 条件发生变化或 时，绝缘体有可能变为导体。
举例：（1） 常温下玻璃是绝缘体，而在高温下达到红炽状态时，它就变成导体了。
（2）纯净的水是绝缘体，而含有杂质的水是导体。
（3）干燥的空气是绝缘体，而夏天打雷闪电时两块云层之间的空气就不再是绝缘体，而是导体了。
拓展：在用电工具或装置上，要防止它导电，需用绝缘体。如电工钳、电工刀、螺丝刀、导线等，在它们不同的部位都安装了绝缘体；而要利用它导电就需装上导体，如测电笔的笔头、电线的金属丝等。所以，好的导体和绝缘体（包括半导体）都是良好的电工材料。
注意： 正确理解导体和绝缘体的定义。
导体和绝缘体是根据导电能力来区分的。导体和绝缘体的区别仅仅在于“容易”和“不容易”导电，而决不能理解为“能”和“不能”导电，这是由于导体和绝缘体之间没有绝对的界限，绝缘体在一定条件下是可以变为导体的。
（三）电阻
做一做：将一只灯泡、一个演示电流表、一节干电池和一个开关连成电路，闭合开关并读电流表示数．再出示电阻定律演示器，按下述要求重作上述实验。
1．用导线代替小灯泡做一次．
2．用导线代替 再做一次．
想一想：
上述两次实验，用的都是一节干电池即电压相同，那么两导线中的电流大小为什么不同？（一位学生到前面连接；其他同学审查连接过程，找出操作上的问题）
说一说：找其他同学到讲台上完成并记录实验数据，总结现象—电流大小不同。
让学生猜想该现象可能由于什么不同造成的.
学生总结：外部条件都相同，肯定是由于导体本身不同造成的．
做一做：学生尝试图11-57实验，接入不同的导体。
填一填：电流相同吗？ ；
1、在物理学中用 表示导体对电流阻碍作用的大小．（电阻）
2、电阻的单位： 、 、 。（欧姆 千欧
兆欧）
观察图11-61，定值电阻的符号 。
学生自学、了解《半导体》
当堂检测
1.下列几组材料中都属于导体的是( )
A．金属、陶瓷、硅、汽油 B．银、石墨、人体、纯水 C．盐水、碱溶液、石墨、碳棒 D．大地、塑料、油、酸溶液
2.一只白炽灯泡正常发光时的电阻大约是800 Ω，如果灯丝烧断，则在电灯两端间的电阻是（ ）
A．800 Ω B．0 Ω
C．无穷大 D．不能确定
3.关于绝缘体，下列说法中正确的是 ( )
A．绝缘体内几乎没有电荷 B．液体都是绝缘体
C．绝缘体在任何情况下都不能导电
D．条件改变时，绝缘体也可能导电 4.在金属导体中是靠自由电子的定向移动形成电流的，则关于金属导体中的电流方向，下面说法中正确的是 ( ) A．金属导体中的电流方向与自由电子的定向移动方向相同
B．金属导体中的电流方向与自由电子的定向移动方向相反
C．金属导体中的自由电子带正电荷 D．以上说法都不正确
5.下列三组常用物品：①塑料尺、铅笔、橡皮擦；②木桌子、钢卷尺、透明胶带；③乒乓球、橡胶棒、玻璃杯．通常情况下全部属于绝缘体的一组是 (填序号)；不同材料的导电性能不同，导电性能介于导体和绝缘体之间的称为 体．
6.如图所示，在构成铅笔的四种材料中，通常情况下，属于导体的有 ；属于绝缘体的有 ．
7.物理学成果在军事上有广泛的应用，有一种称为石墨炸弹的武器在战时被用来破坏敌方的供电设施，这种炸弹不会造成人员伤亡，而是在空中散布大量极细的石墨丝，这些石墨丝是________（选填“导体”或“绝缘体”）。飘落到供电设备上会造成________（选填“断路”或“短路”），从而使供电系统瘫痪。（导体 短路）
我的收获
11.6 不同物质的导电性能
1.知道导体和绝缘体及常见的导体和绝缘体.
2.知道电阻的意义、单位及电阻器.
3.会区分生活中的导体和绝缘体;了解半导体.
【重点难点】
重点:知道导体和绝缘体及电阻的意义、单位及电阻器.
难点:理解容易导电与不容易导电的原因.
【新课导入】
导入1:实验导入
把电源、开关、小灯泡用导线连接起来,闭合开关,小灯泡会发光.然后在电路中分别接入铅笔芯、钢尺、塑料尺等,再分别观察小灯泡的亮灭.由此引入新课.
导入2:情景引入
1.观察一根带有塑料皮的导线,电流在金属中传导,外面的塑料皮并不导电,这说明不同物质的导电性能是不同的,这节课我们就来探究不同物体的导电性能.从而引入新课.
2.物理学成果在军事上有着广泛的应用,有一种被称为石墨炸弹的武器在作战时被用来破坏敌方的供电设施.以美国为首的北约部队,曾使用石墨炸弹轰炸南联盟的科索沃地区,炸弹在空中爆炸产生大量的石墨絮状物降落,造成科索沃大片地区停电,石墨炸弹使供电系统遭到破坏.你知道这其中蕴含的物理知识吗?
【课堂探究】
1.导体和绝缘体
(1)提出问题:
观察一根带有塑料皮的导线,电流在金属中传导,外面的塑料皮并不导电,这说明不同物质的导电性能是不同的,这节课我们就来探究不同物体的导电性能.
(2)给出定义:
导体:容易导电的物体叫导体.
绝缘体:不容易导电的物体叫绝缘体.
你如何验证一个物体是导体还是绝缘体?
(3)实验探究:
(组织学生设计实验方案并讨论不同方案的优缺点)
请同学们鉴别桌面上摆放的物质(塑料尺、橡皮、铅笔、玻璃片、水、盐的水溶液、铜丝、铅丝、铁丝等)哪些属于导体,哪些属于绝缘体.
(做完的小组与其他小组交换不同器材再进行实验,并交流一下你们的结论是否相同)
(4)交流讨论:
(教师将结果写在黑板上)
导体:金属、石墨、酸碱盐溶液、人体、大地、湿木材
绝缘体:橡胶、塑料、陶瓷、玻璃、油、干木材、纸
(安全教育)展示并让学生回答出生活中钳子等用具中的导体、绝缘体
(5)导体和绝缘体的微观解释:
导体中有大量自由移动的电荷,金属导体中自由移动的电荷是自由电子;酸、碱、盐水溶液中自由移动的电荷是正、负离子.导体内有大量自由移动的电荷是导电的必要条件.
绝缘体中,电荷几乎都被束缚在原子的范围内而不能自由移动,可自由移动的电荷很少,因此不容易导电.
(6)导体和绝缘体之间没有明显界限:
(问:)同一物质的导电能力是一成不变的吗?
演示实验:玻璃加热后导电
生活经验:潮湿的木材导电
(结论)导体和绝缘体在一定条件下可以相互转化
(补充半导体有其发展前景,拓展学生知识面)
2.电阻
(展示不同导体对电流阻碍作用不同的对比实验)
(1)电阻:导体对电流的阻碍作用
(2)电阻符号:R
(3)国际单位:欧姆(欧),符号:Ω
在此,简单介绍一下欧姆
欧姆是德国的物理学家,曾长期从事数学和物理的教学工作,同时还致力于科学研究,欧姆是一个很有天才和科学抱负的人,由于缺少资料和仪器,给他的研究工作带来不少困难,但他在孤独与困难的环境中始终坚持不懈地进行科学研究,自己动手制作仪器,发现了我们后面将要学习到的欧姆定律.
(4)其他单位:
兆欧(MΩ),千欧(kΩ),1 MΩ=103 kΩ=106 Ω
(电阻这个单位有多大?你知道一些常见电阻阻值吗?)
手电筒中小灯泡电阻:几欧~十几欧
白炽灯电阻:几百欧~几千欧
人体正常电阻:104欧~105欧
人体潮湿电阻:105欧以下
(安全教育)因此,我们用潮湿的手去触摸用电器会更危险.
(5)电阻器:有一定阻值的元件
符号:
1.下列全是绝缘体的一组是( A )
A.纯净的水、丝线、橡胶
B.盐水、空气、陶瓷
C.玻璃、摩擦过的塑料棒、碳棒
D.钨丝、水银、碳棒
2.下列说法中正确的是( D )
A.非金属都是绝缘体
B.金属里的电子都是自由电子
C.发生电中和现象时,物体所带的电荷都消失了
D.绝缘体不容易导电是因为它几乎没有自由电荷
3.关于绝缘体,下列说法中正确的是( C )
A.不容易导电,也不能带电
B.在任何情况下都不能导电
C.不容易导电,但能够带电
D.只能摩擦带电,不能接触带电
4.铜是很好的导体,它能导电靠的是 自由电子 ,铜导线中的电流方向跟它移动的方向 相反 .?
5.在物理学中,用电阻表示导体对电流的 阻碍作用 大小,导体的电阻在国际上通常用字母 R 表示.?
6.完成下列单位的换算:1.5 MΩ= 1 500 kΩ;800 Ω= 8×10-4 MΩ.?
1.半导体
电阻率介于金属和绝缘体之间并有负的电阻温度系数的物质.半导体室温时电阻率约在10-5~107欧·米之间,温度升高时电阻率指数则减小.半导体材料很多,按化学成分可分为元素半导体和化合物半导体两大类.锗和硅是最常用的元素半导体;化合物半导体包括Ⅲ-Ⅴ族化合物(砷化镓、磷化镓等)、Ⅱ-Ⅵ族化合物(硫化镉、硫化锌等)、氧化物(锰、铬、铁、铜的氧化物),以及由Ⅲ-Ⅴ族化合物和Ⅱ-Ⅵ族化合物组成的固溶体(镓
铝砷、镓砷磷等).除上述晶态半导体外,还有非晶态的玻璃半导体、有机半导体等.
2.欧姆
欧姆发现了电阻中电流与电压的正比关系,即著名的欧姆定律;他还证明了导体的电阻与其长度成正比,与其横截面积和传导系数成反比;以及在稳定电流的情况下,电荷不仅在导体的表面上,而且在导体的整个截面上运动.电阻的国际单位制“欧姆”以他的名字命名.欧姆的名字也被用于其他物理及相关技术内容中,比如“欧姆接触”“欧姆杀菌”“欧姆表”等.
