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預習8 物質的導電性與電阻
考點一、物質的導電能力
考點精要：
導體：容易導電的物質金屬、石墨、人體、大地、鹽類的水溶液等。
絕緣體：不容易導電的物質。例如：橡膠、玻璃、瓷、塑料、干木材、干燥的空氣等。
半導體：導電能力介于導體和絕緣體之間。常見的半導體材料有硅和鍺等。
物質導電性的微觀解釋：金屬導體能導電是因為內部有大量可自由移動的電子；絕緣體不容易導電是因為內部幾乎沒有能自由移動的電子。
典型案例：常溫下的玻璃是良好的絕緣體，但玻璃在加熱條件下會變成導體；常溫下的金屬是良好的導體，當溫度下降時，其電阻也會減小，當溫度降到某一溫度（臨界溫度）時，電阻消失，變為超導體，R＝0，不再消耗能量。以下兩個電阻隨溫度變化的曲線圖中，表示玻璃的是________，表示金屬的是________。（填“甲”或“乙”）
【答案】乙；甲
【解析】根據甲圖可知，甲物質的電阻隨溫度的降低而減小，因此表示金屬的是甲；根據乙圖可知，物質乙的電阻隨溫度的升高而減小，因此玻璃的是乙
變式1：如圖所示，電子體溫計通過流過半導體制成的感溫頭的電流來反映人的體溫，該體溫計的測溫原理是（　?。?br/>A．半導體有良好的導電特性
B．半導體有良好的絕緣特性
C．環境溫度改變，半導體感溫頭的導電能力也改變
D．測量體溫時，電子體溫計與人體并聯
【答案】C
【解析】根據對半導體的認識分析判斷。
【解答】半導體的導電能力在導體和絕緣體之間，故A、B錯誤；
當感溫頭接觸人體時，通過半導體的電流大小發生改變，即感溫頭的電阻大小發生改變，故C正確，而D錯誤。
變式2：能源、信息和材料是現代社會發展的三大支柱，下列說法中正確的是（ ）
A.半導體具有良好的導電性能 B.超導體是一種電阻很大的材料
C.只有硅和鍺是半導體 D.超導體材料用于輸送電力可以降低電能損耗
【答案】D
【解析】（1）半導體的導電能力介于導體和絕緣體之間；
（2）超導體是指在某種條件下電阻為0的導體；
（3）硅、鍺、硒都是半導體材料；
（4）在輸送電能時，電流通過導線時發熱造成電能損失；根據焦耳定律Q=I2Rt可知，電阻越小，產生的熱量越少，電能的損失越少。
【解答】A.半導體的導電能力比導體弱，比絕緣體強，故A錯誤；
B.超導體是一種電阻很小的材料，故B錯誤；
C.半導體材料除了硅和鍺，還有硒，故C錯誤；
D.超導體材料用于輸送電力可以降低電能損耗，故D正確。
變式3：（2023八上·椒江期末）小科利用一杯水、鉛筆和電池連接成如圖裝置，進行了電解水的實驗。接通電源后實驗現象很不明顯。在老師的建議下向水中加入了少量白醋后，順利完成了實驗。
（1）加入白醋的目的是 　 　。
（2）與電源 　 　極相連的筆芯產生更多的氣泡。
（3）鉛筆芯能作為電極，說明鉛筆芯 　 　（選填“是”或“不是”）導體。
【答案】（1）增強水的導電性（2）負（3）是
【解析】（1）純水不導電，而普通的水能夠導電是因為其中存在可以自由移動的離子，且離子的濃度越大，導電性越強。
（2）在電解水的實驗中，生成氫氣的體積是氧氣體積的2倍。與正極相連的試管收集氧氣，與負極相連的試管收集氫氣。
（3）容易導電的物體叫導體，不容易導電的物體叫絕緣體。
【解答】（1）加入白醋的目的是增強水的導電性。
（2）在電解水的實驗中，生成氫氣的體積較大，會產生較多的氣泡。因為與負極相連的試管收集氫氣，所以與電源負極相連的筆芯產生更多的氣泡。
（3）筆芯能作為電極容易導電，說明鉛筆芯是導體。
考點二、電阻與影響電阻大小的因素
考點精要：決定導體電阻大小的因素有：材料、長度、橫截面積、溫度(外部因素)等。計算公式R=PL/S
典型案例：（2021八上·義烏月考）如圖所示的兩導體是由同種材料組成的，且長度相等，如圖連入電路中，則R1　 　R2，I1　 　I2。（選填“>”、“<”或“=”）
【答案】<；=
【解析】（1）根據影響導體電阻的因素分析解答；
（2）根據串聯電路的電流特點解答。
【解答】（1）兩個導體材料和長度相等，那么電阻與橫截面積成反比。因為橫截面積S1>S2，所以電阻R1（2）兩個導體串聯，根據“串聯電路各處電流都相等”的規律可知，通過它們的電流I1=I2。
變式1：（2023八上·義烏期末）一根粗細均勻的電阻絲，其電阻為R。將它均勻拉長為原來的2倍，則其電阻變為(　　)
A．0.5R B．R C．2R D．4R
【答案】D
【解析】根據影響電阻因素的知識分析解答。
【解答】電阻絲的電阻為R，將它均勻拉長為原來的2倍后，它的橫截面積變成原來的0.5。因為導體的電阻與長度成正比，與橫截面積成反比，因此此時的電阻是原來的：2×4=4倍，即為4R。
變式2：甲、乙兩根銅導線，甲比乙長，乙比甲粗，設它們的電阻分別為R甲和R乙，則（ ）
A.R甲＝R乙 B.R甲>R乙 C.R甲【答案】B
【解析】導體的電阻與長度成正比，與橫截面積成反比，據此引入第三根導線作為橋梁，對甲、乙的電阻大小進行比較即可。
【解答】引入丙銅導線，它的長度和乙相等，橫截面積和甲相同；
甲和丙的材料與橫截面積相同，因為甲比丙長，所以甲的電阻大于丙；
丙和乙的材料和長度相同，因為乙比丙粗，所以丙的電阻大于乙；
那么它們三者的電阻大小順序為：R甲>R丙>R乙
變式3：一根銅導線的電阻為R，要使電路中的電阻變為4R，以下方法可行的是（ ）
A.將銅導線對折起來，接在電路中 B.將銅導線用拉絲機拉長至原來2倍
C.將同樣長，同樣粗的鋁導線代替銅導線接在電路中 D.將兩根相同的銅導線連起來
【答案】B
【解析】A、將銅導線對折起來，導體的長度變小，橫截面積變大，則電阻變小，不符合題意；
B、將銅導線用拉絲機拉長至原來2倍，由于銅導線的體積不變，長度變為原來的2倍，橫截面積變為原來的二分之一，所以電阻變為原來的4倍，故符合題意；
C、鋁的電阻率不是銅的2倍，所以這種操作是不符合題意的；
D、將兩根相同的銅導線連起來，此時只有長度變為原來的2倍，故電阻會變成原來的2倍，故不符合題意
考點三、探究電阻與影響電阻大小的因素
考點精要：電阻的大小與導體的材料、長度、橫截面積有關。電路連接時開關要斷開，滑動變阻器的滑片移到最大阻值處(目的是防止電路接通時電流過大燒壞燈泡，甚至燒壞電流表)。
探究導體電阻與材料的關系(選取長度、橫截面積均相同的不同材料制成的導體)。
探究導體電阻與長度的關系(選取同種材料制成的橫截面積相同、長度不同的導體)。
探究導體電阻與橫截面積的關系(選取同種材料制成的長度相同、橫截面積不同的導體)。
探究導體電阻與導體溫度的關系(對同一個導體進行加熱)。
多次測量的目的(使實驗結論更具普遍性)。
實驗中用到了控制變量法和轉換法(通過比較電流表示數或燈泡的亮度來判斷導體電阻的大小)。
實驗注意：
連接電路時，開關斷開和滑動變阻器到最大值；
電壓表和電流表選擇合適的量程；
探究實驗所用方法是控制變量法，需要找到一個變量，其他保持相同
典型案例：（2022八上·長興月考）在探究影響導體電阻大小因素”的實驗中，小明設計了如圖電路(a，b之間接被測導體)。
編號 材料 長度/m 橫截面積/mm2
A 鎳鉻合金 0.5 0.5
B 鎳鉻合金 1.0 0.5
C 鎳鉻合金 0.5 1.0
D 錳銅合金 1.0 0.5
（1）同學們認為小明設計的電路不完整，還缺少一個元件，他應該在電路中再接入的元件是　 　。（2）本實驗中可通過觀察　 　，來粗略判斷a、b兩點間導體電阻的大小。
（3）選擇A．C兩電阻絲進行實驗，是為了探究導體電阻大小與導體　 　的關系。
【答案】（1）開關（2）燈泡的亮度（3）橫截面積
【解析】（1）根據電路的基本構成判斷；
（2）燈泡的亮度與通過它的電流大小有關，即燈泡越亮，則通過它的電流越大，而導體的電阻越小。
（3）根據控制變量法的要求分析解答。
【解答】（1）基本電路由電源、導線、開關和用電器組成，根據圖片可知，電路中再接入的元件是開關。
（2）本實驗中可通過觀察燈泡的亮度，來粗略判斷a、b兩點間導體電阻的大小。
（3）根據圖片可知，A、C兩根電阻絲的材料和長度相同，只有橫截面積不同，那么是為了探究導體電阻大小與橫截面積的關系。
變式1：（2022八上·臨海期中）小亮想探究“在溫度一定的條件下，導體電阻與長度、橫截面積的關系”。他已選好代號為“a”的導體，他還應選用下表中哪兩個導體進行實驗探究（　?。?br/>導體代號 a b c d e
導體長度L/m 1.5 0.5 1.0 1.0 1.5
導體橫截面積S/mm2 1.2 1.2 0.8 1.2 2.0
導體材料 鎳鉻 鎳鉻 鎳鉻 錳銅 鎳鉻
A．b、c B．c、e C．c、d D．b、e
【答案】D
【解析】根據控制變量法的要求選擇對照實驗。
【解答】探究導體電阻與長度的關系時，必須控制材料和橫截面積相同，故選ab；
探究導體電阻與橫截面積的關系時，必須控制材料和長度相同，故選ae。
那么應該選用的兩個導體為be。
變式2：（2021八上·淳安期末）小明為了比較蘿卜、土豆、 番薯的導電能力，將它們切成大小相同的長方條， 分 別接在如圖 1 電路 a、b 間。
（1）該實驗探究目的類似課本中“研究導體電阻大小與　 　的關系”；
（2）實驗設計中，小明想通過觀察比較　 　來比較三者導電能力的大小；
（3）在實際操作過程中， 小明發現實驗現象不明顯，無法達到實驗目的。 他通過查閱資料 發現，有一種電波感應器 （如圖 2 所示） ，能向物體發射電波，并根據物體反射回來的電波強弱來判斷物體的導電能力，物體對電波反射越弱，則導電能力越強。若向蘿卜、土豆、番薯發射相同強度的電波，反射回來的電波結果如下表（＋號越多電波越強） ，則蘿卜、土豆、番薯中導電能力最強的是　 　。
實驗材料 感應器接收到反射回來的電波強弱
蘿卜 ＋＋＋＋
土豆 ＋＋＋＋＋＋＋
番薯 ＋＋
【答案】（1）材料（物質種類）（2）小燈泡的亮暗程度（3）番薯
【解析】（1）根據題目的描述分析影響電阻的哪個因素發生改變即可；
（2）小燈泡的亮度越大，說明通過電路的電流越大，而導體的導電能量越強。
（3）根據表格中國“+”號的個數確定物體對電波反射能力的強弱，從而確定其導電能力強弱。
【解答】（1）三個長方條長度和橫截面積相同，只有材料不同，因此該食鹽探究導體電阻與材料的關系。
（2）實驗設計中，小明想通過觀察比較小燈泡的亮暗程度來比較三者導電能力的大小；
（3）根據表格可知，番薯的“+”號最少，即對電波的反射能力最弱，那么它的導電能力最強。
變式3：如圖所示，在探究影響導體電阻大小因素的實驗中，導線a、b、c粗細相同，b、d粗細不同，a、b、d長度相同。
（1）該實驗是通過觀察　 　的示數來間接比較導線電阻大小的。
（2）選用導線a、b分別接入電路中，是為了探究電阻大小跟導體　 　的關系。
（3）選用導線b、c分別接入電路中，是為了探究電阻大小跟導體　 　的關系。
（4）選用導線　 　分別接入電路中，是為了探究電阻大小跟導體橫截面積的關系。
（5）影響導體電阻大小的因素除了上述因素外，還可能跟　 　有關。以上實驗主要用到的科學研究方法是　 　。
【答案】（1）電流表 （2）材料 （3）長度 （4）b、d （5）溫度；控制變量法和轉換法
【解析】（1）導線兩端的電壓是相等的，根據“電流與電阻的反比關系”可知，導體的電阻越大，通過電流表的示數越小；
（2）（3）（4）根據控制變量法的要求可知，探究某個因素對物理量的影響時，必須控制其它因素相同，而只改變這個因素，分析兩個實驗中哪個因素不同即可。
（5）根據影響導體電阻大小的因素的知識解答。根據實驗中使用的物理研究方法解答。
【解答】（1）該實驗是通過觀察電流表的示數來間接比較導線電阻大小的。
（2）根據圖片可知，導線a、b材料不同，則是為了探究電阻大小與導體材料的關系；
（3）根據圖片可知，導線b、c的長度不同，則是為了探究電阻大小與導體長度的關系；
（4）探究電阻大小與橫截面積的關系時，必須控制材料和長度相同，只改變橫截面積，故選b、d。
（5）影響導體電阻大小的因素除了上述因素外，還可能跟溫度有關。以上實驗主要用到的科學研究方法是控制變量法和轉換法。
1.如圖所示，某科學小組在研究食鹽水的導電能力時，連接好電路閉合開關后，發現小燈泡不亮。在老師的提示下，在a處連接一個電流表后，看到電流表有示數，于是他們得出食鹽水是導體的結論。下列有關說法正確的是（ ）
A.接入電流表后增大了電路中的電流 B.接入電流表后食鹽水的導電能力沒變
C.接入電流表前沒有電流通過小燈泡 D.本實驗說明了導體與絕緣體能相互轉化
【答案】B
【解析】小燈泡不亮，而接入的電流表有示數，說明電路中有電流，只是電流太小.
A 電流表本身也有電阻，接入電流表使電路總電阻增大，電流減小，錯誤；
B 既然電流表有示數，說明食鹽導電能力沒變，正確；
C 電流表和小燈泡串聯，電流表有示數，說明電路是通的，有電流通過小燈泡，錯誤；
D 電流表和食鹽水都是導體，錯誤
2.為維護消費者權益，我市某技術監督部門對市場上的電線產品進行抽查，發現有一個品牌的銅芯電線不符合規格：電線直徑明顯比說明書上標有的直徑要小。這種電線不符合規格的主要原因是（ ）
A.電線的溫度引起電阻偏大 B.電線的材料引起電阻偏大
C.電線的長度引起電阻偏大 D.電線的橫截面積引起電阻偏大
【答案】D
【解析】影響電阻大小的因素有導體的長度、材料、粗細和溫度；
【解答】當導體的長度、材料、溫度不變時，橫截面積越小，電阻越大．本題中的條件即為直徑小，電阻大．
3.甲、乙、丙三根用同種材料制成的均勻合金絲，甲、乙的粗細相同，但甲較長；乙、丙的長度相同，但丙較粗；則這三根電阻絲的電阻值R甲、R乙、R丙的大小關系是（ ）
A.R甲＝R乙＝R丙 B.R甲＜R乙＜R丙 C.R甲＞R乙＞R丙 D.R甲＞R丙＞R乙
【答案】C
【解析】決定電阻大小的因素有：導體的長度、橫截面積和材料，長度越長、橫截面積越小、電阻率越大，導體的電阻越大．
根據影響導體電阻大小的因素進行分析．
【解答】因為甲、乙、丙三根電阻絲的材料相同，由于甲和乙一樣粗，但甲比乙長，粗細、材料相同時，導體越長，電阻越大，因此甲的電阻大于乙的電阻；又因為乙和丙一樣長，但乙比丙細，而橫截面積越小，電阻越大，因此乙的電阻大于丙的電阻；故：R甲＞R乙＞R丙 ．
4．如圖所示電路中，金屬板M與N之間夾著一滴水銀，當兩金屬板互相靠近一些時，電路中電流表的讀數將(　　)
A．變大 B．變小 C．不變 D．無法判斷
【答案】A
【解析】決定電阻大小的因素有：導體長度、橫截面積和材料，長度越長、橫截面積越小、電阻率越大，導體的電阻越大。當兩金屬板互相靠近時，距離變小面積變大，電阻變小，電路中電流表的讀數將變大
5．不考慮溫度對電阻的影響，白熾燈的燈絲斷了一截，若搭接上后仍能使用，則燈絲的電阻將（ ）
A．增大 B．減小 C．和原來一樣 D．都有可能
【答案】B
【解析】決定電阻大小的因素有：導體長度、橫截面積和材料，長度越長、橫截面積越小、電阻率越大，導體的電阻越大。白熾燈的燈絲斷了一截，搭接后面積不變，長度變小，電阻變小。
6.有一段均勻導線的電阻是4歐，把它對折后作為一根導線使用，這時它的電阻可能是（ ）
A.1歐 B.2歐 C.4歐 D.16歐
【答案】A
【解析】導體的電阻與長度成正比，與橫截面積成反比，據此分析對折后的電阻和原來電阻的關系。
這根導線對折后，長度變為原來的一半，那么電阻也會變為原來的一半，即：；
將它們對折并聯后，橫截面積變為原來的2倍，那么電阻又變成原來的一半，即：
7．如圖所示，將不同導體接到電路A、B之間時，閉合開關，可通過觀察、比較　 　來判斷不同導體電阻的大?。蝗魞蓚€導體的電阻差異不大，則可以在電路中串聯　 　表做進一步的判斷。
【答案】小燈泡的亮度；電流
【解析】（1）根據“電流與電阻的反比關系”可知，導體的電阻越大，則通過電路的電流越小，此時燈泡的亮度越?。?br/>（2）電流表是用來測量電流大小的儀器，可以準確比較通過電路電流的大小變化。
【解答】（1）如圖所示，將不同導體接到電路A、B之間時，閉合開關，可通過觀察、比較小燈泡的亮度來判斷不同導體電阻的大小。
（2）若兩個導體的電阻差異不大，那么電流變化較小，此時燈泡的亮度變化很小無法區別，則可以在電路中串聯電流表做進一步的判斷。
8．（2021八上·柯橋月考）中央電視臺“是真的嗎”節目中曾驗證過“電池+口香糖錫紙= 取火工具”的說法。做法是：取 口香糖內的“錫紙”，用剪刀將“錫紙”剪成兩頭寬中間窄的形狀，如圖(a)所示；將該“錫紙”兩端封閉緊貼在電池的正負兩極，不一會兒“錫紙”從中間最窄的部分開始燃燒起來，如圖(b)所示。
（1）錫是導體，將錫紙的兩端直接接入電池正負極，就會造成　 　，迅速產生大量熱量使溫度達到錫的 著火點而使之燃燒。
（2）分析圖(a)知，ab 段的電阻　 　 cd 段的電阻(填“大于”“等于”或“小于”)。
【答案】（1）短路 （2）大于
【解析】（1）當電路中沒有用電器時，電流直接從電源正極流回負極，此時電流很大，會產生很多熱量，從而引起火災。
（2）根據影響導體電阻大小的因素的知識分析解答。
【解答】（1）錫是導體，將錫紙的兩端直接接入電池正負極，就會造成短路，迅速產生大量熱量使溫度達到錫的著火點而使之燃燒。
（2）根據圖片可知，ab段的橫截面積小于cd段，根據“電阻與橫截面積成反比”可知，ab段的電阻大于cd段的電阻。
9．如圖所示，將廢棄燈泡的玻璃外殼小心打碎，留下燈頭和固定兩根引線的玻璃芯柱，將與之相連的燈絲去掉，利用燈頭把玻璃芯柱與一只燈泡串聯接入家庭電路中，此時燈泡　 　發光；然后用酒精燈加熱玻璃芯柱，當玻璃芯柱加熱至紅熾狀態時，燈泡　 　(前兩空均填“能”或“不能”)發光。這個實驗說明常溫下的玻璃是　 　，高溫下的玻璃變成了　 　(后兩空均填“導體”或“絕緣體”)。
【答案】不能；能；絕緣體；導體
【解析】正常狀態下，玻璃為絕緣體，它不能導電。當加熱玻璃大的熔融狀態時，它變成導體，此時能夠導電，據此分析解答。
【解答】如圖所示，將廢棄燈泡的玻璃外殼小心打碎，留下燈頭和固定兩根引線的玻璃芯柱，將與之相連的燈絲去掉，利用燈頭把玻璃芯柱與一只燈泡串聯接入家庭電路中，此時燈泡不能發光；然后用酒精燈加熱玻璃芯柱，當玻璃芯柱加熱至紅熾狀態時，燈泡能發光。這個實驗說明常溫下的玻璃是絕緣體，高溫下的玻璃變成了導體。
10.在“探究影響導體電阻大小的因素”實驗中。(規格不同的導體有若干)
（1）小明設計了如圖甲所示電路，指明該方案存在的不足：________。
（2）小紅設計了如圖乙所示的電路，當她將一段導體接入a、b兩點間并閉合開關后發現燈不亮，經檢查電路無斷路、短路故障，你認為燈不亮的原因是________。
（3）小麗設計了如圖丙所示電路，該電路中燈泡的作用有哪些？
①________________________________；
②________________________________。
【答案】（1）ab間電阻小時，會導致電路中電流過大，燒壞電路中的元件
（2）ab間電阻太大
（3）保護電路；粗略反映電路中電流變化
【解析】（1）在甲電路中，除了電阻絲沒有其他保護電阻，一旦電阻絲的阻值太小，就會導致通過電流表的電流太大，可能會燒毀電器元件；
（2）如果接入的電阻絲的電阻太大，那么通過燈泡的電流就會很小。而燈泡是依靠電流的熱效應工作的，電流太小，就不能使燈泡發光。
（3）通過燈泡的電流大，那么燈泡亮度大；通過燈泡的電流小，那么燈泡亮度小，因此通過燈泡的亮度變化可以感知電流大小變化，進而對電阻的大小進行判斷；燈泡本身有一定的電阻，因此可以防止電路中電流過大，對電路造成破壞。
【解答】（1）小明設計了如圖甲所示電路，指明該方案存在的不足：ab間電阻小時，會導致電路中電流過大，燒壞電路中的元件。
（2）小紅設計了如圖乙所示的電路，當她將一段導體接入a、b兩點間并閉合開關后發現燈不亮，經檢查電路無斷路、短路故障，我認為燈不亮的原因是：ab間電阻太大。
（3）小麗設計了如圖丙所示電路，該電路中燈泡的作用：
①保護電路；
②粗略反映電路中電流變化
11．小明對影響電阻大小的部分因素進行了進一步的探究，器材有：開關、電流表、電源(電壓恒為1.5 V)各一個，三根完全相同的合金絲，導線若干。
實驗過程：電路如圖甲所示，將合金絲以不同方式分別接入電路A、B之間，閉合開關S后，記錄的數據如下表。
連接方式 一根 兩根串聯 三根串聯 兩根并聯 三根并聯
電流表讀數/A 0.3 0.2 1.2 1.8
回答下列問題：
（1）圖乙是將一根合金絲接入電路時電流表的讀數，請將其填入表格中　 　。
（2）導體電阻的大小跟材料、長度和橫截面積的關系。
①導體電阻的大小與長度的關系是　 　。
②導體電阻的大小與橫截面積的關系是　 　。
（3）進行多次測量的目的是　 　。
【答案】（1）0.6
（2）一定溫度下，導體的材料和橫截面積一定時，導體的長度越長，電阻越大；一定溫度下，導體的材料和長度一定時，導體的橫截面積越小，電阻越大
（3）避免實驗的偶然性，使結論更具普遍性
【解析】（1）根據圖乙確定電流表的量程和分度值，再根據指針位置讀出示數；
（2）①根據前三組實驗的電流表示數判斷電阻大小變化，從而確定導體電阻與長度的關系；
②根據最后兩組實驗的電流表示數判斷電阻大小變化，從而確定導體電阻與橫截面積的關系；
（3）根據實驗中多次測量的目的解答。
【解答】（1）根據表格可知，最大電流大于0.6A，那么電流表選擇量程0~3A，分度值為0.1A，則此時電流表的示數為0.6A。
（2）①根據前三組實驗可知，當合金絲串聯的根數越多時，長度越大，而電流表的示數越小說明電阻越大，那么得到結論：一定溫度下，導體的材料和橫截面積一定時，導體的長度越長，電阻越大。
②根據最后兩組實驗可知，并聯的合金絲根數越多，則橫截面積越大，而電流表的示數越大說明電阻越小，那么得到結論：一定溫度下，導體的材料和長度一定時，導體的橫截面積越小，電阻越大。
（3）進行多次測量的目的是：避免實驗的偶然性，使結論更具普遍性。
12．（2021八上·舟山月考）為了探究“鉛筆芯的電阻隨溫度的變化規律”，小明設計了如圖電路，電源電壓恒定，R0為定值電阻。
（1）在本實驗中電阻R0的作用是　 　；
（2）小明檢查電路后認為電路設計存在問題，實驗過程中沒有保持鉛筆芯兩端的電壓相同，無法判斷其電阻變化。小明的觀點是否正確　 　，理由是　 　；
（3）閉合開關后用酒精燈對鉛筆芯進行加熱，每隔10秒記錄一次電流值，實驗測得的數據如下表所示：
實驗次數 1 2 3 4
電流/A 0.16 0.19 0.21 0.22
由此可以得出：鉛筆芯的電阻隨溫度的升高而　 　。
【答案】（1）保護電路
（2）不正確；因為電路中電源電壓及定值電阻R0不變，若電流變大，則總電阻變小，說明鉛筆芯電阻變小；若電流變小，則總電阻變大，說明鉛筆芯電阻變大。所以能夠完成實驗
（3）減小
【解析】(1)如果沒有定值電阻的話，則當溫度改變后，若鉛筆芯電阻變小，電路中的總電阻變小，電路中的電流就會越來越大，可能會燒壞電流表；
(2)根據小明設計的電路分析是否能正確分析鉛筆芯電阻隨溫度變化；
(3)根據表格數據分析溫度升高時鉛筆芯電阻變化情況即可。
【解答】(1)如果鉛筆芯的電阻過小，電流則會很大，燒壞電流表，所以電阻R0的作用是通過限制電流的大小來保護電路。
(2)小明的說法不正確，電路中電源電壓及定值電阻R0不變。若電流變大，則總電阻變小，說明鉛筆芯電阻變小；若電流變小，則總電阻變大，說明鉛筆芯電阻變大。 所以能夠完成實驗
(3)由表中的數據可知，隨溫度的升高電流是增大的，所以可知電阻R。的電壓是增大的，所以鉛筆芯的電壓是減小的，故電阻是減小的，所以鉛筆芯的電阻隨溫度的升高而減小。
13．在“探究電阻的大小與哪些因素有關”的實驗中，采用如圖B4-3-8甲所示的實驗裝置。a、b、c是鎳鉻合金制成的三根導線，a、b長度相同但粗細(橫截面積)不同，a、c粗細相同但長短不同；導線d由錳銅合金制成，長短、粗細與導線c相同。
（1）實驗中電流表的示數越大，對應的導線電阻越　 　。
（2）將導線a接在M、N之間，閉合開關，電流表的示數如圖乙所示，此時電流為　 　A。
（3）依次將導線b、c、d替換導線a接入電路，電流表對應的示數如下表所示。
導線代號 a b c d
電流表的示數/A
　 1.3 2.2 2.7
① 選擇導線a、b是為了探究導線電阻的大小與　 　的關系；探究導線電阻的大小與材料的關系，應選用的兩根導線是　 　(填寫導線代號)。
②由表格數據可知：導線電阻的大小與材料有關；用相同材料制成的導線長度越　 　，橫截面積越　 　，電阻越大。
【答案】（1）小
（2）0.22
（3）橫截面積；c、d；長；小
【解析】（1）合金絲兩段的電壓不變，根據可知，導線的電阻越大，則電流表的示數越??；
（2）根據圖乙確定電流表的量程和分度值，然后根據指針位置讀出示數；
（3）①根據控制變量法的要求可知，探究某個因素對物理量的影響時，必須控制其它因素相同，而只改變這個因素；
②根據表格數據a、b分析電阻與橫截面積的關系，根據數據b、c分析電阻與長度的關系。
【解答】（1）實驗中電流表的示數越大，對應的導線電阻越小。
（2）根據圖乙可知，電流表選擇量程0~0.6A，分度值為0.02A，則示數為0.22A；
（3）①根據圖片可知，導線a、b的材料和長度相同而橫截面積不同，因此選擇導線a、b是為了探究導線電阻的大小與橫截面積的關系。探究導線電阻的大小與材料的關系，應控制長度和橫截面積相同而改變材料，故選c、d。
②比較實驗b、c可知，導線的長度越大，電流越小，即電阻越大；根據實驗a、b可知，導線的橫截面積越小，電流越小，即電阻越大。
課后練習
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預習8 物質的導電性與電阻
考點一、物質的導電能力
考點精要：
導體：容易導電的物質金屬、石墨、人體、大地、鹽類的水溶液等。
絕緣體：不容易導電的物質。例如：橡膠、玻璃、瓷、塑料、干木材、干燥的空氣等。
半導體：導電能力介于導體和絕緣體之間。常見的半導體材料有硅和鍺等。
物質導電性的微觀解釋：金屬導體能導電是因為內部有大量可自由移動的電子；絕緣體不容易導電是因為內部幾乎沒有能自由移動的電子。
典型案例：常溫下的玻璃是良好的絕緣體，但玻璃在加熱條件下會變成導體；常溫下的金屬是良好的導體，當溫度下降時，其電阻也會減小，當溫度降到某一溫度（臨界溫度）時，電阻消失，變為超導體，R＝0，不再消耗能量。以下兩個電阻隨溫度變化的曲線圖中，表示玻璃的是________，表示金屬的是________。（填“甲”或“乙”）
變式1：如圖所示，電子體溫計通過流過半導體制成的感溫頭的電流來反映人的體溫，該體溫計的測溫原理是（　?。?br/>A．半導體有良好的導電特性
B．半導體有良好的絕緣特性
C．環境溫度改變，半導體感溫頭的導電能力也改變
D．測量體溫時，電子體溫計與人體并聯
變式2：能源、信息和材料是現代社會發展的三大支柱，下列說法中正確的是（ ）
A.半導體具有良好的導電性能 B.超導體是一種電阻很大的材料
C.只有硅和鍺是半導體 D.超導體材料用于輸送電力可以降低電能損耗
變式3：（2023八上·椒江期末）小科利用一杯水、鉛筆和電池連接成如圖裝置，進行了電解水的實驗。接通電源后實驗現象很不明顯。在老師的建議下向水中加入了少量白醋后，順利完成了實驗。
（1）加入白醋的目的是 　 　。
（2）與電源 　 　極相連的筆芯產生更多的氣泡。
（3）鉛筆芯能作為電極，說明鉛筆芯 　 　（選填“是”或“不是”）導體。
考點二、電阻與影響電阻大小的因素
考點精要：決定導體電阻大小的因素有：材料、長度、橫截面積、溫度(外部因素)等。計算公式R=PL/S
典型案例：（2021八上·義烏月考）如圖所示的兩導體是由同種材料組成的，且長度相等，如圖連入電路中，則R1　 　R2，I1　 　I2。（選填“>”、“<”或“=”）
變式1：（2023八上·義烏期末）一根粗細均勻的電阻絲，其電阻為R。將它均勻拉長為原來的2倍，則其電阻變為(　　)
A．0.5R B．R C．2R D．4R
變式2：甲、乙兩根銅導線，甲比乙長，乙比甲粗，設它們的電阻分別為R甲和R乙，則（ ）
A.R甲＝R乙 B.R甲>R乙 C.R甲變式3：一根銅導線的電阻為R，要使電路中的電阻變為4R，以下方法可行的是（ ）
A.將銅導線對折起來，接在電路中 B.將銅導線用拉絲機拉長至原來2倍
C.將同樣長，同樣粗的鋁導線代替銅導線接在電路中 D.將兩根相同的銅導線連起來
考點三、探究電阻與影響電阻大小的因素
考點精要：電阻的大小與導體的材料、長度、橫截面積有關。電路連接時開關要斷開，滑動變阻器的滑片移到最大阻值處(目的是防止電路接通時電流過大燒壞燈泡，甚至燒壞電流表)。
探究導體電阻與材料的關系(選取長度、橫截面積均相同的不同材料制成的導體)。
探究導體電阻與長度的關系(選取同種材料制成的橫截面積相同、長度不同的導體)。
探究導體電阻與橫截面積的關系(選取同種材料制成的長度相同、橫截面積不同的導體)。
探究導體電阻與導體溫度的關系(對同一個導體進行加熱)。
多次測量的目的(使實驗結論更具普遍性)。
實驗中用到了控制變量法和轉換法(通過比較電流表示數或燈泡的亮度來判斷導體電阻的大小)。
實驗注意：
連接電路時，開關斷開和滑動變阻器到最大值；
電壓表和電流表選擇合適的量程；
探究實驗所用方法是控制變量法，需要找到一個變量，其他保持相同
典型案例：（2022八上·長興月考）在探究影響導體電阻大小因素”的實驗中，小明設計了如圖電路(a，b之間接被測導體)。
編號 材料 長度/m 橫截面積/mm2
A 鎳鉻合金 0.5 0.5
B 鎳鉻合金 1.0 0.5
C 鎳鉻合金 0.5 1.0
D 錳銅合金 1.0 0.5
（1）同學們認為小明設計的電路不完整，還缺少一個元件，他應該在電路中再接入的元件是　 　。（2）本實驗中可通過觀察　 　，來粗略判斷a、b兩點間導體電阻的大小。
（3）選擇A．C兩電阻絲進行實驗，是為了探究導體電阻大小與導體　 　的關系。
變式1：（2022八上·臨海期中）小亮想探究“在溫度一定的條件下，導體電阻與長度、橫截面積的關系”。他已選好代號為“a”的導體，他還應選用下表中哪兩個導體進行實驗探究（　?。?br/>導體代號 a b c d e
導體長度L/m 1.5 0.5 1.0 1.0 1.5
導體橫截面積S/mm2 1.2 1.2 0.8 1.2 2.0
導體材料 鎳鉻 鎳鉻 鎳鉻 錳銅 鎳鉻
A．b、c B．c、e C．c、d D．b、e
變式2：（2021八上·淳安期末）小明為了比較蘿卜、土豆、 番薯的導電能力，將它們切成大小相同的長方條， 分 別接在如圖 1 電路 a、b 間。
（1）該實驗探究目的類似課本中“研究導體電阻大小與　 　的關系”；
（2）實驗設計中，小明想通過觀察比較　 　來比較三者導電能力的大小；
（3）在實際操作過程中， 小明發現實驗現象不明顯，無法達到實驗目的。 他通過查閱資料 發現，有一種電波感應器 （如圖 2 所示） ，能向物體發射電波，并根據物體反射回來的電波強弱來判斷物體的導電能力，物體對電波反射越弱，則導電能力越強。若向蘿卜、土豆、番薯發射相同強度的電波，反射回來的電波結果如下表（＋號越多電波越強） ，則蘿卜、土豆、番薯中導電能力最強的是　 　。
實驗材料 感應器接收到反射回來的電波強弱
蘿卜 ＋＋＋＋
土豆 ＋＋＋＋＋＋＋
番薯 ＋＋
變式3：如圖所示，在探究影響導體電阻大小因素的實驗中，導線a、b、c粗細相同，b、d粗細不同，a、b、d長度相同。
（1）該實驗是通過觀察　 　的示數來間接比較導線電阻大小的。
（2）選用導線a、b分別接入電路中，是為了探究電阻大小跟導體　 　的關系。
（3）選用導線b、c分別接入電路中，是為了探究電阻大小跟導體　 　的關系。
（4）選用導線　 　分別接入電路中，是為了探究電阻大小跟導體橫截面積的關系。
（5）影響導體電阻大小的因素除了上述因素外，還可能跟　 　有關。以上實驗主要用到的科學研究方法是　 　。
1.如圖所示，某科學小組在研究食鹽水的導電能力時，連接好電路閉合開關后，發現小燈泡不亮。在老師的提示下，在a處連接一個電流表后，看到電流表有示數，于是他們得出食鹽水是導體的結論。下列有關說法正確的是（ ）
A.接入電流表后增大了電路中的電流 B.接入電流表后食鹽水的導電能力沒變
C.接入電流表前沒有電流通過小燈泡 D.本實驗說明了導體與絕緣體能相互轉化
2.為維護消費者權益，我市某技術監督部門對市場上的電線產品進行抽查，發現有一個品牌的銅芯電線不符合規格：電線直徑明顯比說明書上標有的直徑要小。這種電線不符合規格的主要原因是（ ）
A.電線的溫度引起電阻偏大 B.電線的材料引起電阻偏大
C.電線的長度引起電阻偏大 D.電線的橫截面積引起電阻偏大
3.甲、乙、丙三根用同種材料制成的均勻合金絲，甲、乙的粗細相同，但甲較長；乙、丙的長度相同，但丙較粗；則這三根電阻絲的電阻值R甲、R乙、R丙的大小關系是（ ）
A.R甲＝R乙＝R丙 B.R甲＜R乙＜R丙 C.R甲＞R乙＞R丙 D.R甲＞R丙＞R乙
4．如圖所示電路中，金屬板M與N之間夾著一滴水銀，當兩金屬板互相靠近一些時，電路中電流表的讀數將(　　)
A．變大 B．變小 C．不變 D．無法判斷
5．不考慮溫度對電阻的影響，白熾燈的燈絲斷了一截，若搭接上后仍能使用，則燈絲的電阻將（ ）
A．增大 B．減小 C．和原來一樣 D．都有可能
6.有一段均勻導線的電阻是4歐，把它對折后作為一根導線使用，這時它的電阻可能是（ ）
A.1歐 B.2歐 C.4歐 D.16歐
7．如圖所示，將不同導體接到電路A、B之間時，閉合開關，可通過觀察、比較　 　來判斷不同導體電阻的大小；若兩個導體的電阻差異不大，則可以在電路中串聯　 　表做進一步的判斷。
8．（2021八上·柯橋月考）中央電視臺“是真的嗎”節目中曾驗證過“電池+口香糖錫紙= 取火工具”的說法。做法是：取 口香糖內的“錫紙”，用剪刀將“錫紙”剪成兩頭寬中間窄的形狀，如圖(a)所示；將該“錫紙”兩端封閉緊貼在電池的正負兩極，不一會兒“錫紙”從中間最窄的部分開始燃燒起來，如圖(b)所示。
（1）錫是導體，將錫紙的兩端直接接入電池正負極，就會造成　 　，迅速產生大量熱量使溫度達到錫的 著火點而使之燃燒。
（2）分析圖(a)知，ab 段的電阻　 　 cd 段的電阻(填“大于”“等于”或“小于”)。
9．如圖所示，將廢棄燈泡的玻璃外殼小心打碎，留下燈頭和固定兩根引線的玻璃芯柱，將與之相連的燈絲去掉，利用燈頭把玻璃芯柱與一只燈泡串聯接入家庭電路中，此時燈泡　 　發光；然后用酒精燈加熱玻璃芯柱，當玻璃芯柱加熱至紅熾狀態時，燈泡　 　(前兩空均填“能”或“不能”)發光。這個實驗說明常溫下的玻璃是　 　，高溫下的玻璃變成了　 　(后兩空均填“導體”或“絕緣體”)。
10.在“探究影響導體電阻大小的因素”實驗中。(規格不同的導體有若干)
（1）小明設計了如圖甲所示電路，指明該方案存在的不足：________。
（2）小紅設計了如圖乙所示的電路，當她將一段導體接入a、b兩點間并閉合開關后發現燈不亮，經檢查電路無斷路、短路故障，你認為燈不亮的原因是________。
（3）小麗設計了如圖丙所示電路，該電路中燈泡的作用有哪些？
①________________________________；
②________________________________。
11．小明對影響電阻大小的部分因素進行了進一步的探究，器材有：開關、電流表、電源(電壓恒為1.5 V)各一個，三根完全相同的合金絲，導線若干。
實驗過程：電路如圖甲所示，將合金絲以不同方式分別接入電路A、B之間，閉合開關S后，記錄的數據如下表。
連接方式 一根 兩根串聯 三根串聯 兩根并聯 三根并聯
電流表讀數/A 0.3 0.2 1.2 1.8
回答下列問題：
（1）圖乙是將一根合金絲接入電路時電流表的讀數，請將其填入表格中　 　。
（2）導體電阻的大小跟材料、長度和橫截面積的關系。
①導體電阻的大小與長度的關系是　 　。
②導體電阻的大小與橫截面積的關系是　 　。
（3）進行多次測量的目的是　 　。
12．（2021八上·舟山月考）為了探究“鉛筆芯的電阻隨溫度的變化規律”，小明設計了如圖電路，電源電壓恒定，R0為定值電阻。
（1）在本實驗中電阻R0的作用是　 ??；
（2）小明檢查電路后認為電路設計存在問題，實驗過程中沒有保持鉛筆芯兩端的電壓相同，無法判斷其電阻變化。小明的觀點是否正確　 　，理由是　 ??；
（3）閉合開關后用酒精燈對鉛筆芯進行加熱，每隔10秒記錄一次電流值，實驗測得數據如下表所示：
實驗次數 1 2 3 4
電流/A 0.16 0.19 0.21 0.22
由此可以得出：鉛筆芯的電阻隨溫度的升高而　 　。
13．在“探究電阻的大小與哪些因素有關”的實驗中，采用如圖B4-3-8甲所示的實驗裝置。a、b、c是鎳鉻合金制成的三根導線，a、b長度相同但粗細(橫截面積)不同，a、c粗細相同但長短不同；導線d由錳銅合金制成，長短、粗細與導線c相同。
（1）實驗中電流表的示數越大，對應的導線電阻越　 　。
（2）將導線a接在M、N之間，閉合開關，電流表的示數如圖乙所示，此時電流為　 　A。
（3）依次將導線b、c、d替換導線a接入電路，電流表對應的示數如下表所示。
導線代號 a b c d
電流表的示數/A
　 1.3 2.2 2.7
① 選擇導線a、b是為了探究導線電阻的大小與　 　的關系；探究導線電阻的大小與材料的關系，應選用的兩根導線是　 　(填寫導線代號)。
②由表格數據可知：導線電阻的大小與材料有關；用相同材料制成的導線長度越　 　，橫截面積越　 　，電阻越大。
課后練習
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