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浙教版8年级上册第四章
第3节
物质的导电性与电阻
【知识梳理】
1、导体和绝缘体
(1)导体:容易导电的物质叫作导体。金属、石墨(碳)、人体、大地、盐类的水溶液等都是导体。
(2)绝缘体:不容易导电的物质叫作绝缘体。橡胶、玻璃、陶瓷、塑料、干木材、油和干燥的空气等都是绝缘体。
(3)半导体:导电能力介于导体与绝缘体之间的一类物质叫作半导体。常见的半导体材料是硅和锗。半导体主要用于电子工业或IT产品。
(4)导体和绝缘体不是绝对的,有些绝缘体在条件改变时会变成导体。导体的表面若被氧化或腐蚀后,会使它的导电能力下降,甚至不容易导电。
2、金属导电的微观解释
(1)金属中有大量能自由移动的电子,它们能从一个地方移动到另一个地方,所以金属能导电。
(2)金属是良导体。
3、电阻
(1)电阻表示导体对电流的阻碍作用,导体对电流的阻碍作用越强,其电阻值就越大。
(2)电阻用字母R表示,它的单位是欧姆,简称欧,符号是Ω,且1兆欧=103千欧=106欧。
4、影响导体电阻的因素
(1)导体电阻与长度的关系:在导体的材料和横截面积相同的情况下,长度越长,导体的电阻越大。
(2)导体电阻与横截面积的关系:在导体的材料和长度相同的情况下,横截面积越大(越粗),电阻越小。
(3)导体电阻与材料的关系:不同的材料,导电能力的强弱是不相同的。因此,导电能力也是材料的一种特性。
(4)导体的电阻与温度的关系:①导体的电阻还跟导体的温度有关,如同一金属导体,温度越高,电阻越大;当气温高或人体出汗时,人体电阻较小,而人体皮肤很干燥时,电阻较大。②某些物质在很低的温度时,电阻就变成了零,这就是超导现象。如水银在-269摄氏度时,电阻会突然消失。
【同步训练】
一、单选题
1.(2019八上·秀洲期末)绝缘体不容易导电,这是因为(???
)
A.?绝缘体中没有电子
B.?绝缘体中几乎没有电子
C.?绝缘体中存在大量的自由电荷
D.?绝缘体中的电荷几乎被束缚在原子或分子的范围内,自由电荷很少
2.下列每组物体在通常情况下都是绝缘体的是(??
)
?
A.?硬币、陶瓷罐?????????????????B.?铅笔芯、刻度尺?????????????????C.?玻璃棒,橡胶棒?????????????????D.?人体、大地
3.下列关于材料,能源及信息的说法中正确的是( )
A.?超导材料主要用于制作电饭锅等电热器???????????????B.?自然界中的风能属于一次能源
C.?手机利用声波来传递信息????????????????????????????????????D.?至少需要8颗地球同步卫星才能实现全球通信
4.(2019·宁波模拟)某些金属在温度降到一定值时,其电阻会突然消失,这种现象称为超导现象。假设白炽灯的灯丝、电风扇的线圈、电水壶和电熨斗的电热丝都用超导材料制作,通电时能正常工作的是(???
)
A.?白炽灯
??????????????B.?电风扇
C.?电水壶
???????????????????????????????????????D.?电熨斗
5.如图所示的电路,用鳄鱼夹分别与下列四种物品相连,闭合开关后,灯泡能发光的是(???
)
A.?橡皮?????????????????????????????????????B.?陶瓷??????????????????????????????????????C.?塑料????????????????????????????????????D.?铅笔
6.下列用品中,一般情况下属于导体的是(?
)
A.?钢尺??????????????????????????????????B.?玻璃瓶??????????????????????????????????C.?纸杯??????????????????????????????????D.?橡皮擦
7.2014年诺贝尔物理学奖颁给了发明蓝色二极管的三位科学家,他们的这项发明实现了利用二极管呈现白光,且发光效率高.LED灯(即发光二极管)不具有的特点是( )
A.?亮度高????????????????????????????????B.?能耗低????????????????????????????????C.?寿命长????????????????????????????????D.?发热多
8.如图是一个电子门铃,当两个导线夹子相接触时,电子门铃有音乐声,小明利用它检测以下物品是否导电,将下列物品分别接入两夹子之间,能使门铃发出音乐声的是( )
A.?报纸??????????????????????????????????B.?塑料尺??????????????????????????????????C.?铅笔芯??????????????????????????????????D.?橡皮
9.关于导体和绝缘体,下列说法正确的是(???
)
A.?导体中有多余的自由电子,而绝缘体中没有多余的自由电子
B.?导体对电荷的移动没有阻碍作用,绝缘体对电荷的移动有阻碍作用
C.?木头始终是良好的绝缘体
D.?绝缘体在一定条件下可以转化为导体
10.关于导体和绝缘体的下列说法中,正确的是( )
A.?导体善于导电是因为导体内有大量的电荷存在
B.?绝缘体不善于导电,是因为绝缘体内没有电荷存在
C.?导体在任何情况下都可以导电,绝缘体在任何情况下都不会导电
D.?有些绝缘体在一定的条件下可能变为导体
11.一根铜导线的电阻为R,要使电路中的电阻变为4R,以下方法可行的是(????
)
A.?将铜导线对折起来,接在电路中?????????????????????????????????B.?将铜导线用拉丝机拉长至原来2倍
C.?将同样长,同样粗的铝导线代替铜导线接在电路中?????D.?将两根相同的铜导线连起来
二、填空题
12.?就导电性能来说,金属的导电性能一般比非金属________?(选填“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,称作________?,某些物质在温度极低时,电阻会变成零,这就是________?现象.
13.(2018八上·杭州月考)如图所示,玻璃体里面的导线不相连接,当开关闭合时,电灯________,这说明玻璃是________;当给玻璃体加热至红炽状态,电灯________,这说明电路变成________。比较这两个现象,说明________。
14.超导是当今高科技的热点之一.当一块磁体靠近超导体时,超导体会产生强大的电流,对磁体有排斥作用,这种排斥力可以使磁体悬浮于空中,如图所示.磁悬浮列车就是利用这种技术把列车从轨道上微微托起,使摩擦力________,从而大大提高列车的运行速度.在超导磁悬浮现象中,你认为磁体与超导体间的相互作用是通过________产生的.
15.阅读下面的短文,然后解答后面的问题:
中国古代对电现象的认识:我国古代对电的认识,是从雷电及摩擦起电现象开始的.早在3000多年以前的殷商时期,甲骨文中就有了“雷”、“电”的形声字.西周初期,在青铜器上就已经出现加雨字偏旁的“电”字.《淮南子?坠形训》认为:“阴阳相搏为雷,激扬为电”,明代刘基说得更为明确:“雷者,天气郁激而发也.阳气困于阴,必迫,迫极而迸,迸而声为雷,光为电”.
(1)“阴阳相搏为雷,激扬为电”中的“阴”指负电荷,“阳”指正电荷,云层带电是因为云层与空气摩擦使________发生转移,这种现象就是摩擦起电.我国古人还通过仔细观察,准确地记述了雷电对不同物质的作用.《南齐书》中有对雷击的详细记述:“雷震会稽山阴恒山保林寺,刹上四破,电火烧塔下佛面,而窗户不异也”.
(2)“电火烧塔下佛面”是因为佛面的金属膜属于________,强大的放电电流通过佛面的金属膜,金属被熔化.“而窗户不异也”是因为窗户为木制,所以仍保持原样.在我国,摩擦起电现象的记述颇丰.西晋张华记述了梳子、丝绸摩擦起电引起的放电发声现象:“今人梳头,脱著衣时,有随梳、解结有光者,亦有咤声”.
(3)请用学过的知识解释:“今人梳头,脱著衣时,有随梳、解结有光者,亦有咤声.”
三、实验探究题
16.科学课中,老师曾讲过“水果电池”,这激发了某同学对苹果导电性能的探究:
(1)你认为苹果的导电性能可能与苹果的哪些因素有关?你的猜想是:________
。
(2)下表是该同学在一定电压下研究苹果的形状、甜度和通过的电流的实验数据:
苹果1一般甜
苹果2较甜
苹果3很甜
?
完整
?
100微安
?
200微安
?
300微安
?
削了皮
?
100微安
?
200微安
?
300微安
切掉一部分
?
100微安
?
200微安
?
300微安
根据上述表格信息,把能得出的探究结论写出两条填在横线上。
结论一:________?;
结论二:________?。
17.在“探究影响导体电阻大小的因素”实验中,小明设计了如图电路。
编号
材料
长度/m
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
(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明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,理由是________。
(4)同学们为了完成探究活动,从实验室借来了四根电阻丝(如上表)。则选择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________。
18.小明通过学习得知:一般情况下,水的质量一定时,加入食盐的质量越多,溶液的浓度就越高。他想探究食盐水溶液的导电性能与什么因素有关。
?
?小明的猜想是:
a.食盐水溶液的导电性能与溶液的浓度有关。
b.食盐水溶液的导电性能与金属片之间的距离有关。
c.食盐水溶液的导电性能与溶液的温度有关。
小明利用水、食盐、烧杯、小勺子、电源、刻度尺、小灯泡、金属片、???
(第9题)
酒精灯等器材,设计了如图所示的装置,进行了探究实验。他记录的实验表格如下:
实验次数
加入食盐量
两金属片AB间距离/厘米
灯泡亮度
??
1
???
勺
???
2
微亮
??
2
???
勺
???
2
较亮
??
3
???
勺
???
1
较亮
??
4
???
勺
???
1
很亮
(1)比较实验次数1和2可验证猜想________?(填“a”“b”或“C”)。
(2)这个实验用到了控制变量法,我们所学的实验中,很多也用到了控制变量法,请举一例:
________
。
(3)在实验过程中,小明认为用电流表代替小灯泡也能进行实验,你认为________?(填“可行”或“不可行”),理由是________?
(4)利用现有的装置和器材,请你对猜想c进行探究验证。
?
①实验步骤:用酒精灯加热食盐水溶液,观察小灯泡的亮度变化。
?
②你怎样对该实验结果进行分析判断?________?
(5)请你提出一个新的猜想:溶液的导电性能可能还与________?有关
四、解答题
19.实验桌上有如下器材:符合实验要求的电源一个、电流表和电压表各一只、开关一个、两个电阻箱R1和R2(电路图符号)、导线若干。要求从实验桌上选择适当器材,设计一个实验证明:“串联电路的总电阻等于各串联电阻之和”。请根据上述要求帮助小明画出实验电路图,并写出实验步骤。
实验电路图:
实验步骤:
20.(2018九上·天台月考)小明在做如下图所示的电学实验过程中,不慎把电路中的L2的玻璃泡打碎了,此时他惊奇的发现:这个小灯泡几乎不发光,可另一个灯L1反而更亮了。你认为L2变暗、L1反而更亮的原因是什么?请用有关的科学知识加以解释。
?
答案解析部分
一、单选题
1.【答案】
D
2.【答案】
C
3.【答案】
B
4.【答案】
B
5.【答案】
D
6.【答案】
A
7.【答案】
D
8.【答案】
C
9.【答案】
D
10.【答案】
D
11.【答案】
B
二、填空题
12.【答案】
强 ;半导体 ;超导
13.【答案】
不亮;绝缘体/导电能力差;亮;闭合回路/通路;导体和绝缘体不是绝对的/玻璃在红炽状态时是导体
14.【答案】
减小;磁场
15.【答案】
(1)电荷(2)导体(3)解:大意是:人们梳头时,头发随梳子飘起,头发变得蓬松,同时看到光和响声
三、实验探究题
16.【答案】
(1)可能与苹果的甜度有关(或可能与苹果的形状有关等)(2)苹果的导电性能与它的甜度有关;苹果的导电性能与它的形状无关
17.【答案】
(1)开关(2)灯泡的亮度(3)乙;灯泡在电路中可以保护电路(4)长度;B
18.【答案】
(1)a(2)探究压力的作用效果与哪些因素有关等
(3)可行;电流表能测出电路中的电流大小,可反映出溶液的导电性能
(4)如果小灯泡亮度发生变化,说明溶液的导电性能与溶液的温度有关,否则无关。
(5)金属片,
插入溶液中的深度(或金属片与溶液的接触面积等
四、解答题
19.【答案】
电路图实验步骤∶①按电路图将两个电阻箱R1和R2接入电路中;②分别调节两个电阻箱的旋钮至某一阻值,记录R1和R2的阻值,闭合开关S,记录电流表和电压表的示数;③仿照步骤②,5次分别改变两个电阻箱接入电路的阻值,记录5次的电阻值和相应的电流表和电压表的示数
20.【答案】
L2玻璃泡打碎后,由于热传递,灯丝散热,温度迅速下降,L2电阻减小;而L1电阻不变,L1、L2串联,电压跟电阻成正比,总电压不变,导致L2两端电压减小,L1两端电压增大;L2的实际功率减小,L1的实际功率增大,所以,L2变暗,L1变亮
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