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第3節 物質的導電性與電阻
〖要點整理〗
一、物質的導電能力
1.導體：容易導電的物質。如金屬、石墨（碳）等。
絕緣體：不容易導電的物質。如：橡膠、玻璃、瓷、塑料、干木材、油和干燥的空氣，純凈的水等（純凈的水、蒸餾水是不導電的，但普通水中往往溶有大量雜質，能夠導電）
半導體：導電能力介于導體與絕緣體之間的一類物質，如：硅、鍺
提示：導體和絕緣體不是絕對的：絕緣體可變成導體，玻璃燒紅會導電。導體表面被氧化或腐蝕后，導電能力下降甚至不導電。
2.物質導電的原因：
金屬導電的微觀解釋：金屬內部原子核相對固定，但存在大量可以自由移動的電子，電子從一個地方移動到另一個地方，故金屬能導電。而絕緣體中幾乎沒有能自由移動的電子，因此不能導電。
二、電阻：
1、概念：表示導體對電流的阻礙作用,阻礙能力越強，電阻值越大。電阻越大，導體的導電能力越弱。絕緣體的電阻非常大，電流不容易通過；導體的電阻非常小，電流很容易通過。
2、符號與單位：用字母R表示。它的國際單位是歐姆，簡稱歐，符號是Ω。
1兆歐（MΩ）＝103千歐(KΩ)＝106歐(Ω)
三、影響導體電阻大小的因素
1、導體的電阻大小與導體的長度、橫截面積（粗細）和材料有關。同種材料的導體，導線越長，電阻越大；導線越細，電阻也越大。
2、物體的電阻與密度、比熱、導熱性等特性一樣，是物質的一種特性，即每一種物質的導電能力是不相同的。
金屬導體的電阻會隨著溫度的升高而增大。玻璃的電阻隨著溫度升高而減小
超導現象：某些材料溫度降低到一定程度時，電阻突然消失的現象。

〖例題解析〗
〖例題1〗右圖所示，是一種門鈴按鈕開關構造的截面圖，其中( )
A.A、B是導體，C、D是絕緣體 B.C、D是導體，A、B是絕緣體
C.A、D是導體，B、C是絕緣體 D.A、B、C、D都是導體
分析與解答：如圖C、D結構是手可以接觸到的，需要絕緣，因此是絕緣體，而A、B是導線的接頭，應該能夠導電， A、B是導體，因此選A。
〖例題2〗小明用如圖所示的器材探究“影響電阻大小的因素”，a、b為長度一樣的鎳鉻合金絲，b比a的橫截面積大，關于此實驗，下列說法正確的是( )
A.小燈泡越亮，表示接入的合金絲電阻越大
B.利用此裝置只能探究導體電阻大小和橫截面積的關系
C.利用此裝置能探究導體電阻大小和橫截面積、長度的關系
D.為了準確比較兩條合金絲的電阻，可在電路中并聯一個電流表
分析與解答：小燈泡越亮，電路中的電流越大，表示接入的合金絲電阻越小，故A錯誤；利用一根電阻絲，用夾子改變接入電阻絲的長度，也可以探究導體電阻大小和長度的關系，故B錯誤；
利用此裝置能探究導體電阻大小和橫截面積的關系，也可以研究電阻與長度的關系，長度可以選擇其中一根導線，一次全部接入，另一次只接入其中一部分即可，故C正確；
D為了準確比較兩條合金絲的電阻，可在電路中串聯一個電流表，根據電流的大小來判斷電阻的大小，故D錯誤。





〖鞏固基礎〗
1.[2019福建]在相同溫度下,關于導體的電阻,下列說法正確的是(　　)
A.銅線的電阻一定比鋁線的小 B.長度相同粗細也相同的銅線和鋁線電阻相等
C.長度相同的兩根銅線,粗的那根電阻較大 D.粗細相同的兩根銅線,長的那根電阻較大
2.關于絕緣體，下列說法中正確的是( )
A.絕緣體在任何情況下都不能導電 B.絕緣體不易導電，是因為不存在電子
C.絕緣體不易導電，是因為不存在帶電微粒 D.絕緣體不易導電，是因為不存在自由電荷
3.[2017呼和浩特]關于導體和絕緣體,下列說法正確的是(　　)
A.絕緣體對電流的阻礙作用大,但能夠帶電
B.金屬能夠導電的原因是金屬里面的電子都能自由移動
C.能夠導電的物體叫導體,不能導電的物體叫絕緣體
D.絕緣體不能導電的原因是絕緣體內沒有電子
4.下列關于電阻的說法中不正確的是( )
A.不同材料做成的導體，電阻一定不相等
B.材料相同，粗細相同，長度不等的導體，電阻一定不相等
C.某些材料當溫度降到一定程度時，電阻會突然消失，這就是超導現象
D.人體皮膚干燥時，電阻變大
5.有甲、乙、丙三根同種材料制成的導線，甲和乙導線長相同，乙導線粗些；甲和丙導線粗細相同，丙導線更長些，則三根導線的電阻由大到小排列應是（ ）
A.甲、丙、乙 B.丙、乙、甲 C.甲、乙、丙 D.丙、甲、乙
6.[2016天津]將一根金屬導線均勻拉長后,其電阻?(　　)
A.變大　???? B.變小　???? C.不變　???? D.無法判斷
7.[2018江西]如圖所示,卡通動物的對話,形象地描述了導體的電阻大小與導體的材料、　　　和　　　有關。






第7題 第8題
8.[2018成都]小佑收集了很多材料和長度都相同但粗細不同的鉛筆芯。如圖所示,是他用身邊的器材自制的簡易調光燈電路。閉合開關,夾子A向右移動的過程中燈泡亮度應該　　　????(選填“變亮”、“變暗”或“不變”);夾子A從最左端移到最右端的過程中,他發現燈泡亮度變化不明顯,他應該調換更　?(選填“粗”或“細”)的鉛筆芯來做實驗。
9.高壓輸電線問通常要安裝輕質的“防舞動間隔棒”來預防輸電線造成短路，如圖所示，選用（　　）
A.密度大的導體材料 B.密度大的絕緣材料 C.密度小的導體材料 D.密度小的絕緣材料




第9題 第10題 第11題 第12題
10.如圖所示，用小刀把鉛筆剖開，剝出鉛筆芯，將銅線綁在它的一端。照圖連接電路，使另一根銅線在鉛筆芯上移動，觀察燈泡的亮度變化，通過這個實驗，我們可以得出的結論是（　?。?br/>A.導體越長，它的電阻越大 B.導體越短，它的電阻越大
C.導體橫截面積越大，它的電阻越大 D.導體的溫度越高，它的電阻越大
11.如圖所示，是一種調節收音機音量兼開關的調節器，若要使音量最大，滑片P應接圖中的( )
A.a點 B.b點 C.c點 D.d點
12.在研究“導體電阻的大小與哪些因素有關”時，將一根粗細均勻的導體截成兩段后分別接入電路中，如圖所示，則這個實驗研究的是（　　）
A.導體電阻與溫度的關系 B.導體電阻與長度的關系
C.導體電阻與橫截面積的關系 D.導體電阻與材料的關系
13.如圖所示，a是一段鎢絲，與燈L串聯在電路中，接通電路后用酒精燈對a加熱，電流表示數變小，燈泡變暗。這個實驗說明( )
A.導電能力與火有關 B.導電能力與溫度有關
C.導電能力與材料有關 D.導電能力與形狀有關
14.在玻璃缸里放半缸食鹽水，插入M、N兩銅片，并與電池、開關、小燈泡連接成如圖所示的電路，閉合開關S，小燈泡L發光。
(1)保持兩極浸入深度不變，使兩極靠近些，則小燈泡的亮度將 。
(2)保持兩極距離不變，使兩極浸入深度增加，則小燈泡的亮度將 。

15.如圖甲中AB和CD是長度不同、粗細相同的鎳鉻合金線；乙圖中PQ和EF是長度相同、粗細不同的鎳鉻合金線。用圖示的裝置可以研究同種材料導線電阻的大小與什么因素有關，有什么關系，這種研究問題的方法叫 。由圖甲的實驗可得出的結論是 ；由圖乙的實驗可得出的結論是： 。




第15題 第17題 第18題
16.有一種稱為石墨炸彈的武器在海灣戰爭時被用來破壞敵方的供電設施。這種炸彈不會造成人員傷亡，而是在空中散布大量極細的石墨絲，這些石墨絲是 （選填“導體”或“絕緣體”），飄落到供電設備上會造成電路 （選填“斷路”或“短路”)，從而使供電系統癱瘓。
17.如圖所示，將導體接到電路 A、B 之間時，導體與燈泡是 聯的。如果將不同的導體分別接到 A、B 之間，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，則可以用 替換燈泡，作進一步的判斷。
18.[2018沈陽]如圖所示,甲為亮度可調的臺燈,電位器是調節其亮度的裝置;乙為電位器的內部結構示意圖,a、b、c是它的三個接線柱,旋鈕帶動滑片轉動。若順時針旋轉旋鈕時燈泡發光變亮,則需將　??(選填“a和b”、“a和c”或“b和c”)接線柱接入電路。關于電位器上電阻絲的材料,應該選用　　??(選填“銅絲”或“鎳鉻合金絲”)。
19.在探究導體電阻大小與哪些因素有關的實驗中，采用了“控制變量”的方法。下表是某實驗小組在實驗中所用導體的相關物理量的記錄：
導體編號 A B C D
長度/m 1.0 1.0 1.0 0.5
橫截面積/mm2 1.2 1.2 2.4 1.2
材料 鎳鉻絲 錳銅絲 鎳鉻絲 鎳鉻絲
(1)要探究導體電阻大小與長度是否有關，應選用__________兩根導體；
(2)要探究導體電阻大小與橫截面積是否有關，應選用__________兩根導體；
(3)要探究導體電阻大小與材料是否有關，應選用____________兩根導體。

〖提高能力〗
1.給你兩根長度相同但橫截面積不同的鎳鉻合金線、一個電源、一只電流表、一只滑動變阻器、一個開關、若干根導線，現需要研究的課題有：①導體的電阻跟它的橫截面積的關系；②導體的電阻跟它的長度的關系；③導體的電阻跟它的材料的關系。利用上述實驗器材，可以完成的研究課題是( )
A.只有① B.只有② C.①和② D.①、②和③
2.家里燈泡的燈絲被燒斷，最容易發生在( )
A.開燈瞬間 B.關燈瞬間 C.照明時 D.以上機會相同
3.白熾燈泡的燈絲斷開后,可把斷頭搭接起來繼續使用,這時燈絲的（ ）
A.電阻變大,電流減小 B.電阻變小,電流增大 C.電阻和電流都增大 D.電阻和電流都減小
4.[2018呼和浩特]早在19世紀20年代,德國物理學家歐姆就對導體中電流、導體兩端電壓的關系進行了大量的實驗研究,發現對于大多數導體而言,導體中電流跟導體兩端電壓成正比。并于1827年在《動電電路的數學研究》一書中,把他的實驗規律總結成如下公式:S=γ·E(S表示導體中的電流;E表示導體兩端電壓;γ表示導體對電流的傳導率,簡稱電導率)。關于這一規律,下列說法正確的是?(　　)
A.對于不同的導體,給它們兩端加相同的電壓,通過的電流與導體的電導率成反比
B.對于不同的導體,如果通過的電流相同,電壓與導體的電導率成正比
C.電導率反映的是導體對電流的導通作用
D.電導率的大小是由加在導體兩端電壓與通過導體的電流決定的
5.[2016湖北]在“探究影響導體電阻大小的因素”實驗中，為了探究電阻大小跟導體長度的關系，應該選擇材料和 都相同、長度不同的多根金屬絲，實驗數據記錄如表所示：
L/m 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8
R/Ω 2.1 2.8 3.5 4.2 4.9 5.6
請你分析表中數據，歸納出電阻R與導體長度L的關系式：R= 。
6.[2016畢節]1826年，德國物理學家歐姆對電流跟電阻和電壓的關系進行了研究，歸納出了歐姆定律：導體中的電流，跟導體兩端的電壓成正比，跟導體的電阻成反比，公式I=，變形后得R=，有同學認為“R與U成正比，與I成反比”，這種理解正確嗎？為什么？
7.小明在科技活動中，了解到有一種用半導體材料制成的熱敏電阻，其電阻R隨溫度t變化的圖像如圖甲所示。
⑴熱敏電阻的阻值隨溫度的升高而? ?(選填“增大”或“減小”)。
⑵小明想利用熱敏電阻制成溫度報警器，實驗室中現有兩只外形完全相同的電阻R1和R2，其中一只為熱敏電阻，另一只為定值電阻(阻值不隨溫度的變化而變化)。為了辨別它們，小明設計了如圖乙所示的電路。
①接下來小明應如何操作? ?答： ；??
②根據觀察到的什么現象辨別出熱敏電阻??答： 。
8.導體容易導電，絕緣體不容易導電。有一些材料，導電能力介于導體和絕緣體之間，稱做半導體。除了導電能力外，半導體還有許多特殊的電學性能，這使它獲得了多方面的重要應用。比如，有的半導體，在受熱后電阻迅速減小；反之，電阻隨溫度的降低而迅速地增大。利用這種半導體可以做成體積很小的熱敏電阻。熱敏電阻可以用來測量很小范圍內的溫度變化，反應快，而且精度高?；卮鹣铝袉栴}：
(1)如果將熱敏電阻與電源、電流表和其他元件串聯成一個電路，其他因素不變，只要熱敏電阻所在區域的溫度降低，電路中電流將變 （選填“大”或“小”）。
(2)上述電路中，我們將電流表中的電流刻度換成相應的溫度刻度，就能直接顯示出熱敏電阻附近的溫度。如果刻度盤正中的溫度刻度值為 20℃ （如圖 a 所示），則 25℃ 的刻度應在 20℃ 的 邊（選填“左”或“右”）。





(3)為了將熱敏電阻放置在某蔬菜大棚內能檢測大棚內溫度的變化，請用圖 b 中的器材（可增加元件）設計一個電路。
9.閱讀下面的短文，回答問題：
半導體材料有P型半導體和N型半導體兩種，除了可以用于各種電子元器件外，還可以用作制冷材料，如圖所示是一個半導體制冷單元的原理圖，P型半導體和N型半導體的上端和銅片A連接，下端分別和銅片B連接后接到直流電源的兩端，此時電路的電流方向是從N型半導體經A流向P型半導體，銅片A會從空氣吸收熱量，銅片B會向空氣放出熱量，反之，改變直流電源的正負極方向，使電流方向從P型半導體經A流向N型半導體，這時，銅片A會向空氣放出熱量，銅片B會從空氣吸收熱量，由于單個制冷單元制冷量很小，為了滿足實際需要，需要多個制冷單元同時工作。
請回答下列問題：
(1)如圖所示，若要使一個電冰箱箱內的溫度下降，銅片A置于電冰箱________，銅片B置于電冰箱________(前兩空選填“箱內”或“箱外”)，這就是半導體電冰箱的工作原理，若將圖中電源換成交流電源（電流方向周期性變化），此時電冰箱能否正常制冷？ ___________________。
(2)若將圖中P型半導體與N型半導體位置互換，其他條件不變，則銅片A上表面空氣溫度將________。若將圖中電源正負極互換，其他條件不變，則銅片B表面空氣的溫度將________。
10.[2016棗莊]學習了電學知識后，小明對影響電阻大小的部分因素進行了探究，器材有：開關、電流表、干電池(電壓恒為1.5 V)各一個，三根完全相同的合金絲，導線若干。連接如圖甲所示的電路，小明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 0.15 0.1 0.6 0.9



根據實驗數據，請回答下列問題：
(1)圖乙是將一根合金絲接入電路時電流表的示數，請將其填入上表中；
(2)導體電阻的大小跟材料、長度、橫截面積的關系；
A.電阻的大小與長度的關系：______________________________；
B.電阻的大小與橫截面積的關系：________________________。
(3)分析表中的實驗數據，還可以得出導體的電流與電阻的關系：________________。
(4)實驗中一根合金絲的電阻為_______Ω。若該合金絲的橫截面積為1mm2，則一根合金絲的長度是________m(已知該合金絲長1m，橫截面積1mm2的阻值為1Ω)。
參考答案
〖鞏固基礎〗
1.D 2.D 3.A 4.A 5.D 6.A 7.截面積、長度 8.變亮、細 9.D 10.A 11.D 12.B 13.B
14.(1)變亮。(2)變亮。
15.控制變量法、材料和截面積都相同的導體，長度越長，電阻越大、材料和長度都相同的導體，截面積越小電阻就越大。
16.導體、短路
17.串、燈泡亮度、電流表
18.b和c 、鎳鉻合金絲
19.(1)AD；(2)AC；(3)AB。
〖提高能力〗
1.C 2.A 3.B 4.C
5.截面積、7Ω/m ×L
6.不正確，導體的電阻是導體的特性，與電流、電壓無關。
7.⑴減小。⑵①分別使用酒精燈加熱兩個電阻觀察電流表示數；②加熱時電流表的示數變大即為熱敏電阻。
8.(1)小。 (2)右。(3)
9.(1)箱內、箱外、不能。(2)升高、下降。
10.(1)0.6；(2)導體電阻的大小跟材料、長度、橫截面積的關系；A.材料和截面積相同時，長度越長，電阻越大，電阻與長度成正比；B.材料和長度相同時，截面積越小，電阻越大，電阻與截面積成反比。
(3)導體兩端的電壓不變，導體中的電流與導體的電阻成反比；(4)5、5。


















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