第3节 物质的导电性与电阻(1) [学生用书A42]
1．小明将六种物品分成两类，第一类：金属刀片、2B铅笔芯、食盐水；第二类：塑料直尺、玻璃杯、橡皮。他分类的依据是物质的( B )
A．状态 B．导电性
C．硬度 D．密度
2．楠楠同学在中考备考中，准备有：①透明塑料笔袋；②金属刀片；③塑料三角板；④铅笔芯；⑤橡皮擦等物品。上述五种物品中，其中属于绝缘体的有( A )
A．①③⑤ B．②④⑤
C．③④⑤ D．①②④
3．通常情况下，下列都属于导体的一组物质是( A )
A．铁、铜、大地、食盐水
B．铝、石墨、陶瓷、铅
C．水银、锡箔、橡胶、镍
D．铜、塑料、人体、黄金
4．LED灯是一种新型的高效节能光源，它的核心元件是发光二极管，是由导电能力介于导体与绝缘体之间的材料制成的。制成二极管的材料是( C )
A．陶瓷材料 B．金属材料
C．半导体材料 D．超导材料
5．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( B )
图4－3－1
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
6．为了验证玻璃在加热烧红时也能导电，同学们利用白炽灯、灯丝已断的灯泡玻璃芯、酒精灯、插头、导线若干，设计了下列所示的四种方案，其中合理的是( C )
A B C D
【解析】 白炽灯与灯丝已断的灯泡玻璃芯应该串联。A、D中不能判断是否导电，B中灯与玻璃芯并联。
7．导体和绝缘体的区别是( D )
A．导体中有电荷，绝缘体中没有电荷
B．导体中电荷能自由移动，绝缘体中没有电荷
C．导体中有电子，绝缘体中没有电子
D．导体中的电荷能自由移动，绝缘体中的电荷几乎被束缚
8．以下塑料制品中是利用了塑料绝缘性好的性质的是( A )
A．电源插座的塑料外壳
B．燃气炒锅上的塑料手柄
C．可用于装开水的塑料杯
D．塑料泡沫做成表演场景中滚落的“石头”
9．如图所示是一种“按钮式”开关的纵剖面图，图中C是按钮，D是外壳，A、B各有接线柱与电路相连接。其中，__按钮(C)__和__外壳(D)__应是好的绝缘体，__A__和__B__接触良好就可以接通电路。A的弹性很好是为了不按下C时__A和B自动分开，电路断开__，并且通常保持在图中所示的位置。
图4－3－2
10．据图归纳出三点规律：
图4－3－3
①__由右到左，物体的导电能力越来越强__；
②__由左到右，物体的绝缘能力越来越强__；
③__导体和绝缘体无绝对界限__。
11．下列关于导体和绝缘体的说法，正确的是( B )
A．空气是绝缘体，任何条件下都不能导电
B．导体的表面被氧化后，导电能力会下降，可能不导电
C．电工材料只能用导体
D．食盐是导体
12．高压输电网中的导线铁架与导线之间必须用绝缘材料连接，否则会造成危险。由于长期暴露在室外，要求这种材料的化学性质相当稳定且有足够的硬度。下列材料中最适合的是( C )
A．不锈钢 B．干木头
C．陶瓷 D．橡胶
13．如图所示的白炽灯是一种照明工具。请你写出下列现象中所包含的科学知识：
图4－3－4
[示例]白炽灯灯丝用久了会变细：灯丝在高温状态下升华。
(1)灯座外壳用塑料制成：__塑料是绝缘体__。
(2)灯丝用钨制成：__钨是导体并且熔点高__。
14．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，他们设计了如图甲所示的装置，将电路中的a、b两金属片分别插入图乙中A、B、C、D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：
图4－3－5
(1)食盐水溶液的导电性能可以由__电流表示数__来判断。
(2)将金属片a、b分别插入A、B所示位置可探究猜想__①__(填序号)，为了探究猜想②应将金属片a、b分别插入__A、C__(填字母)所示位置。
(3)将金属片a、b分别插入B、D所示位置，若I乙≠I丁，由此可得到的结论是__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)这个实验用到了科学中最常用的探究方法是__控制变量法__(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。
【答案】 (5)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：利用图甲中的实验装置和A中2%食盐水溶液，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。
15．阅读《金属中的电流和电流方向》，回答问题。
金属中的电流和电流方向
金属导体两端没有电压时，也就是金属中没有电场时，金属中的自由电子的运动是无规则的，在通常温度下，电子热运动的速度大约是100km/s，但整体上在任何一个方向上的平均速度都等于零，因此在平常情况下金属中没有电流。金属导体中的电流是电子的定向移动形成的。那么电子在电路中是怎样做定向运动的呢？有的同学根据一按下开关电灯就亮，猜想一定是发电厂的电子在按下开关的瞬间，飞速地、几乎不费时间地跑到了电灯上。也有的同学猜想：电子可能是在电路中一个顶着一个，在做“顶牛接力”。就像多米诺骨牌一样，当推倒第一块骨牌时，其他骨牌将接连不断地被推倒(如图)。当然按照这种想法，电子在电路中“顶牛”的速度也必须是极大的，不然电灯为什么一按下开关灯就亮了呢？
图4－3－6
以上猜想虽然都有一定的道理，但是都不对。那么电子在电路中究竟是怎样运动的呢？为了说明这个问题，我们回想一下游行队伍的运动情况：游行开始前，队员们在大街上静静地等候着。当总指挥一声令下“游行开始”，队伍中的每个人听到了命令，都动了起来，整个队伍就开始前进了。电子在电路中的运动就好像游行队伍一样。
给金属两端加上电压，使金属中产生电场。这时每个自由电子都将受到电场力的作用，而发生与电场方向相反的定向运动。所以金属中有电场存在时，自由电子除了无规则的热运动外，还多了一个定向运动，就是这个定向运动形成了金属导体中的电流。
应该说明的是，电子开始定向移动是很及时的，但是前进的步伐却很缓慢，一般常见金属导体中，自由电子定向运动的速度不超过十分之几毫米每秒，而电流的传导速度跟电子定向运动的速度毫无关系，它是电场的传播速度，这个速度等于光速。
关于电流的方向，为什么科学上一直沿用“正电荷移动方向为电流方向”的说法，是由于这个规定对正确研究电现象并无妨碍。至于规定与实际不符的问题，只是在金属等靠负电荷导电的导体中才存在，在导电的液体中，同时有正、负离子向相反方向移动，哪个规定都不尽符合实际。在某些情况下，电流确实由带正电的微粒(如α射线)形成的，则规定与实际是相符的。
请根据上述材料，对下面四个说法作出“正确”或“错误”的判断。
(1)金属导体两端没有电压时，导体中的电子像“游行开始前，队员们在大街上静静地等候着”一样保持静止：__错误__。
(2)每个自由电子都将受到电场力的作用，而发生与电场方向相反的定向运动，电场力就好像是游行队伍中的每个人听到了命令，在这里用到了“类比法”，将电场力类比为命令：__正确__。
(3)电流在导线中传导的速度要比在用电器中传导的速度快：__错误__。
(4)金属这种常用的导体是靠负电荷导电的，所以规定“负电荷移动方向为电流方向”更为科学：__错误__。
第3节 物质的导电性与电阻(2) [学生用书B42]
1．关于电阻，下列说法正确的是( D )
A．导体中有电流通过时，导体才有电阻
B．导体电阻的大小取决于通过它的电流大小
C．导体中的电流越小，表明导体对电流的阻碍作用越大
D．导体电阻越大，表明导体对电流的阻碍作用越大
2．若要改变某一导体的电阻，下列方法中无效的是( D )
A．改变导体的长度
B．改变导体的横截面积
C．改变导体的温度
D．改变通过导体的电流
3．人体也是导体，关于人体的电阻，正确的是( C )
A．人体皮肤干燥的时候电阻很大，潮湿时为零
B．人体的皮肤电阻是固定不变的
C．人体的皮肤电阻在潮湿时比干燥时小
D．以上说法均不正确
4．如图所示，将一根铅笔芯通过两个夹子接入电路中，当只把右端夹子向左移时，铅笔芯接入电路的电阻变小，小灯泡变亮。导致铅笔芯接入电路的电阻变小的主要因素是( B )
图4－3－7
A．材料 B．长度
C．温度 D．横截面积
5．如图所示，用酒精灯对废灯泡灯芯玻璃材质加热一段时间后，演示电流计的示数由零开始逐渐变大，这个实验表明( C )
图4－3－8
A．通电时间越长，玻璃电阻越小，电流越大
B．高温时玻璃为导体，常温时玻璃为绝缘体，所以玻璃为半导体
C．随着温度的升高，玻璃由绝缘体变成导体，且电阻越来越小
D．以上说法都有道理
6．为维护消费者权益，某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( D )
A．电线的温度高引起电阻偏大
B．电线芯的材料不是铜引起电阻偏大
C．电线的长度长引起电阻偏大
D．电线的横截面积小引起电阻偏大
【解析】 当导体的长度、材料、温度不变时，横截面积越小，电阻越大。
7．一只灯泡，不发光时电阻是R1，把它接在家庭电路中正常发光时电阻是R2，则( C )
A．R1＞R2 B．R1＝R2
C．R1＜R2 D．不能确定
8．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乙大小关系为( B )
A．R甲>R乙 B．R甲C．R甲＝R乙 D．无法比较
9．将一根导线均匀拉制成横截面积为原来1/2的细导线，拉制后的细导线与原导线电阻相比( A )
A．变大 B．不变
C．变小 D．无法判断
10．在“探究影响导体电阻大小的因素”时，某实验小组想利用如图所示的电路分别对导体电阻跟它的长度、橫截面积、材料有关的猜想进行实验验证：
图4－3－9
(1)为验证“导体电阻跟长度有关”，表中可选用的三种导体是__B、D、E__(填导体代号)。
导体代号 长度(m) 横截面积(mm2) 材料
A 1.0 0.2 锰铜
B 1.0 0.4 锰铜
C 1.0 0.6 锰铜
D 0.5 0.4 锰铜
E 1.5 0.4 锰铜
F 1.0 0.6 镍铬合金
G 1.0 0.6 铁
(2)若实验中将电路中的电流表更换为小灯泡，通过观察__灯泡的亮度__也可以判断导体电阻大小，但不足之处是__当电路中电阻变化不大时，只凭灯泡的亮暗不易区分__。
11．现需要探究的课题有：①导体的电阻跟它的横截面积的关系；②导体的电阻跟它的长度的关系；③导体的电阻跟它的材料的关系。给出三根镍铬合金线a、b、c(其长度关系la＝lb＞lc，横截面积关系Sa＞Sb＝Sc)，电源、电流表、开关各一个、若干根导线，可以完成的探究课题是( C )
A．只有① B．只有②
C．①② D．①②③
12．在研究“导体电阻的大小与哪些因素有关”的实验时，将一根粗细均匀的导体截成两段后分别接入电路中，如图所示，则这是用来研究( C )
图4－3－10
A．导体电阻与横截面积的关系
B．导体电阻与材料的关系
C．导体电阻与长度的关系
D．导体电阻与温度的关系
13．a、b两根电阻丝，a比b短，b比a细，则下列说法，正确的是( D )
A．a的电阻一定比b的电阻小
B．a的电阻一定比b的电阻大
C．a、b的电阻一定相等
D．电阻大小无法比较
14.学习中常用到一些科学研究方法，下列研究中运用的主要科学方法相同的是( B )
①探究影响液体内部压强的因素
②将水流比作电流
③探究影响导体电阻大小的因素
④用总电阻替代两个串联的电阻
A．①与② B．①与③
C．②与③ D．③与④
15．小明同学在科技活动中，了解到有一种热敏电阻，其电阻R随温度T变化的图像如图甲所示。请回答下列问题：
图4－3－11
(1)该热敏电阻的阻值随温度的升高而__减小__(选填“增大”或“减小”)。
(2)小明想利用该热敏电阻制成温度报警器。实验室中现有两只外形完全相同的电阻R1和R2，其中一只为热敏电阻，另一只为定值电阻(阻值不随温度的变化而变化)。为了辨别它们，小明设计了如图乙所示的电路。
①接下来小明应进行的操作步骤是__闭合开关，对电阻R1进行加热__。
②如何判断哪只是热敏电阻？__若电流表示数增大，则电阻R1为热敏电阻；若电流表示数不变，则电阻R1为定值电阻，R2为热敏电阻__。
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)
图4－3－12
(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，你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有哪些？
①__保护电路__；
②__粗略反映电路中电流变化__。
17．已知导体电阻(R)与它的材料(ρ)、长度(l)、横截面积(S)的定量关系可以表示为R＝ρ。
(1)长10m、电阻为10Ω的铜导线两根，接成20m长的导线，接长后导线电阻为( B )
A．10Ω B．20Ω
C．5Ω D．40Ω
(2)横截面积为1mm2、电阻均为1Ω的镍铬合金线两根，合并成横截面积为2mm2的导线，合并后电阻为( C )
A．1Ω B．2Ω
C．0.5Ω D．4Ω
(3)有电阻均为10Ω的相同导线若干根，现要求得到15Ω的电阻值，则应( C )
A．把两根接长后使用
B．把两根合并后使用
C．一根取半与另一根接长后使用
D．一根取半与另一根合并后使用
