4.34.4物質(zhì)的導電性與電阻【知識網(wǎng)絡(luò)】【知識掌握】一、物質(zhì)的導電性與電阻1、容易導電的物質(zhì)叫導體。金屬、石墨、人體、大地、食鹽水。2、不容易導電的物質(zhì)叫絕緣體。橡膠、玻璃、瓷、塑料、干木頭、油和干燥的空氣等。注：純凈的水是不導電的，但由于普通的水中溶有大量其他的物質(zhì)，因此普通的水是能導電的。家庭電路中的所有導線都是用塑料、橡膠等絕緣材料包裹著的，主要是為了防止導電而使人觸電。3、導電能力介于導體和絕緣體之間的一類物質(zhì)叫半導體。硅、鍺。導體和絕緣體不是絕對的，當條件發(fā)生變化時會相互轉(zhuǎn)化。如：被燒紅的玻璃會導電；導體的表面若被氧化或腐蝕后，會使它的導電能力下降，甚至不容易導電。4、金屬導體導電的原因是：內(nèi)部存在大量自由移動的電子。絕緣體不導電的原因是：內(nèi)部幾乎沒有自由電荷。5、電阻是導體對電流的阻礙作用。導體對電流的阻礙作用越強,電阻就越大。絕緣體的電阻非常大，導電能力弱。電阻的符號：電阻用字母R表示，電阻的單位：歐姆(歐)，符號：Ω1兆歐(MΩ)=103千歐(KΩ)A=106歐(Ω)二、變阻器1、滑動變阻器的原理和作用：靠改變接入電路的電阻絲的有效長度來改變電阻的大小，進而改變電路中的電流。結(jié)構(gòu)示意圖：電路符號：2、使用：上、下各有一個接線柱接入電路中。3、注意:①通過變阻器電流不能超過其最大值;②使用前應將電阻調(diào)到最大;③用滑動變阻器改變哪個用電器的電流,就跟哪個用電器串聯(lián)。【例題精析】例1．如圖所示的電路中，當開關(guān)閉合后，在金屬絲A、B之間分別接入硬幣、鉛筆芯、橡皮、燒紅的玻璃和塑料尺，小燈泡都能發(fā)光的是（）A．接入硬幣和橡皮 B．接入塑料尺和鉛筆芯 C．接入燒紅的玻璃和鉛筆芯 D．接入硬幣和塑料尺例2．如圖所示，線路板上的三根合金絲長度相同，①和②粗細相同但比③細，小樂用該裝置探究影響導體電阻大小的因素。下列說法錯誤的是（）A．通過比較電燈亮暗來確定電阻大小，這種方法叫轉(zhuǎn)換法 B．探究電阻大小與導體材料是否有關(guān)，應選合金絲①和③ C．探究電阻大小與導體長度是否有關(guān)，選合金絲②即能完成 D．電路中再串聯(lián)一個電流表，可更準確地比較導體電阻大小例3．如圖用酒精燈對廢燈泡燈芯加熱一段時間后，演示電流計的示數(shù)變大，該實驗表明（）A．隨著溫度的升高，玻璃由絕緣體變成導體 B．室溫時玻璃為導體，常溫時玻璃為絕緣體，所以玻璃為半導體 C．通電時間越長，玻璃電阻越小，電流越大 D．以上說法都有道理例4．如圖所示是實驗室常用的一種滑動變阻器。關(guān)于該滑動變阻器的構(gòu)造，下列說法正確的是（）A．金屬棒是絕緣體，瓷筒是導體 B．線圈是用電阻率較大的合金線制成 C．滑片與線圈之間是絕緣的 D．制成線圈的合金線所有表面都是絕緣的例5．如圖是音響上音量調(diào)節(jié)裝置，其簡化電路如圖右，需在M、N間接入一個滑動變阻器，使滑片P向右移動時電流減小，音量降低。下列連接方式中可行的是（）A．M接A，N接B B．M接C，N接D C．M接A，N接D D．M接C，N接B例6．注水豬肉是人為注水以增加質(zhì)量來牟利的生豬肉。注水后，豬肉里的肉質(zhì)變差易腐爛，營養(yǎng)價值大大降低。（1）檢測豬肉是否注水的一種簡易方法：取一濾紙條貼在豬肉的橫斷面上，若濾紙條在1分鐘左右就被浸透，濾紙條與豬肉的粘著力不強且不易被點燃，則可判斷為注水豬肉。試用燃燒條件等知識解釋，濕的濾紙條不易被點燃的原因：。（2）注水豬肉內(nèi)的營養(yǎng)物質(zhì)已大量減少，因為滋生的大量細菌進行（填生理過程）分解了豬肉中的有機物。（3）豬肉注水因增加了含水量而影響了豬肉的電阻。某研究小組設(shè)計了如圖所示實驗電路，來探究豬肉電阻大小與注水量的關(guān)系。實驗步驟如下：①按如圖連接電路。②將一條未注水的豬肉條接入電路，測量豬肉條兩端電壓及電流，記錄數(shù)據(jù)。③向該豬肉條注一定量的水后再次接入電路，測量電壓及電流，記錄數(shù)據(jù)。實驗數(shù)據(jù)如表所示。注水情況電壓表示數(shù)/V電流表示數(shù)/mA電阻大小/Ω未注水3.00.754000注水0.1mL3.00.803750注水0.2mL3.00.913333①由實驗數(shù)據(jù)可得出結(jié)論：。②有同學說本實驗方案還不夠完善，請補充完整，使實驗結(jié)論更可靠。例7．某科技小組設(shè)計了一個自動雨刮器控制系統(tǒng)，其刮水的速度能夠隨著雨量的大小而相應地發(fā)生變化，雨停后，刮水器自動停止工作。如圖所示。圖a是由一組手指狀平行金屬線組成的雨水檢測網(wǎng)器件，圖b是自動控制系統(tǒng)的模擬電路。（1）將檢測網(wǎng)豎立并浸入雨水中不同深度處進行實驗，記錄數(shù)據(jù)如下：檢測浸入雨水中部分未浸入1323全部浸入電流表的示數(shù)/A00.160.200.32①雨水檢測金屬網(wǎng)在電路中起到的作用更類似于（選填“開關(guān)”或“滑動變阻器”）。②根據(jù)表中的現(xiàn)象和數(shù)據(jù)，解釋刮水器刮水的速度能夠隨著雨量的大小而相應地發(fā)生變化的原因是；（2）活動小組發(fā)現(xiàn)無雨水時，電動機不能工作，無法實現(xiàn)無雨時車窗的清洗，于是增加了一個電路元件改進了電路，將“”和“增加的元件”連入電路ab間，繪制在圖c中。【鞏固提高】一．選擇題（共10小題）1．在如圖所示的電路中，用滑動變阻器調(diào)節(jié)燈的亮度，若要求滑片P向右端滑動時燈逐漸變暗，應選擇下列哪種接法（）A．M接A，N接B B．M接C，N接D C．M接C，N接B D．M接A，N接D2．將如圖所示滑動變阻器正確接入電路，移動滑片到不同位置，可以改變滑動變阻器接入電路的電阻，這是通過改變下列哪個因素，實現(xiàn)了電阻絲接入電路中電阻的變化（）A．長度 B．橫截面積 C．材料 D．溫度3．在圖所示的電路中的AB兩點間接入一個滑動變阻器，若要求滑片P向右端滑動時燈泡L逐漸變暗，則下列滑動變阻器中接法符合要求的是（）A． B． C． D．4．如圖所示為滑動變阻器，下列有關(guān)滑動變阻器的說法不正確的（）A．滑動變阻器一般與用電器串聯(lián) B．滑動變阻器通過改變電阻絲接入電路中的長度來改變電阻 C．若接A、D接線柱，滑片P向右移動接入電路中阻值減小 D．若接A、B接線柱，滑片P向右移動接入電路中阻值不變5．在收音機等電器中，有一種叫電位器的變阻器。電位器的外形及其內(nèi)部構(gòu)造如圖所示。圖中A、B、C三個焊接點相當于變阻器的三個接線柱。使用電位器時，下列說法正確的是（）A．只把A、C接入電路，旋動滑片，可以改變通過電位器的電流 B．只把A、B接入電路，當滑片順時針旋動時，電位器接入電阻變小 C．將B、C兩點接入電路，當滑片順時針旋動時，電位器接入電阻變小 D．將B、C兩點接入電路，當滑片順時針旋動時，電位器接入電阻變大6．下列做法能使鎳鉻合金絲電阻變小的是（）A．把鎳鉻合金絲均勻拉長 B．把鎳鉻合金絲對折成兩段后并聯(lián)使用 C．給鎳鉻合金絲加熱 D．把鎳鉻合金絲剪成兩段后串聯(lián)使用7．小洪同學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(guān)于此實驗，下列說法正確的是（）A．小燈泡的亮度越亮，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(guān)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(guān)系 D．為了準確測量出兩根合金絲的電阻，只需再接入一個電壓表即可8．關(guān)于導體和絕緣體，下列敘述中正確的是（）A．絕緣體不能導電，也不能帶電 B．絕緣體不易導電是因為內(nèi)部幾乎沒有電荷 C．導體在任何情況下都可以導電，絕緣體在任何情況下都不會導電 D．有些絕緣體在一定的條件下可能變?yōu)閷w9．甲、乙是兩段由同種材料制成的實心柱狀金屬導體，其電阻相等。其中甲導體的橫截面積大于乙導體，將它們串聯(lián)在電路中，通電一段時間，下列說法正確的是（忽略溫度對導體電阻的影響，不考慮金屬導體與周圍空氣的熱傳遞）（）A．甲導體的長度比乙導體要短 B．通電一段時間后甲導體產(chǎn)生的熱量要少 C．通電一段時間后乙導體升高的溫度高 D．甲導體兩端的電壓比乙導體兩端電壓大10．小明用如圖所示的器材探究“影響電阻大小的因素”。a、b是長度都為1m的鎳鉻合金絲（已除去表面絕緣漆），a的橫截面積小于b的橫截面積。關(guān)于此實驗，下列說法正確的是（）A．如果把鎳鉻合金絲換成導電能力非常好的銅絲或銀絲進行實驗，實驗效果會更好 B．利用此裝置只能探究導體電阻大小和橫截面積的關(guān)系 C．本實驗用燈泡的亮暗反應接入電阻大小，說明燈泡的亮暗會影響接入電阻的大小 D．為了準確比較兩條合金絲的電阻，可在電路中串聯(lián)一個電流表二．填空題（共3小題）11．將兩只滑動變阻器按圖所示的方法連接，如果把a、b兩根導線接入電路里，要使這兩只變阻器接入電路中的總電阻最大，應把滑片P1放在，P2放在。（選填“最左端”或“最右端”）12．如圖是連入電路的電阻箱，圖中連入電路的阻值為Ω，這種電阻箱連入電路的最大阻值是Ω。13．滑動變阻器是通過來改變電阻的，如圖中，若要使滑片P向C端滑動時小燈泡變亮，應將滑動變阻器的接線柱或接在電路的M、N端。三．實驗探究題（共2小題）14．小張在學習了電路后，想自制一個最大阻值為20Ω的滑動變阻器，他查閱資料：1mm2的錳銅合金每1m的電阻為0.0175Ω左右；1mm2的鎳鉻合金每1m的電阻為1Ω左右。應該選擇直徑為1mm2的（選填“錳銅合金”或“鎳鉻合金”）材料比較合適。現(xiàn)有足夠長的此類金屬絲一捆，米尺、電壓表、電流表、滑動變阻器（50Ω1A）、開關(guān)、電源各一，導線若干，請你幫小張完成實驗。（1）畫出實驗電路圖。（2）說出實驗步驟，并用測得的物理量表示需要取多長的金屬絲。15．鉛筆芯的主要成分是石墨，軟硬程度不同的鉛筆其用途是不同的，例如作畫用6B軟鉛筆，寫字用軟硬適中的HB鉛筆，制圖用6H硬鉛筆。其鉛筆芯都是導體，小明猜想鉛筆芯的電阻大小可能與其軟硬程度有關(guān)，于是他選取了干電池、軟硬程度不同的鉛筆芯、小燈泡、開關(guān)、導線，設(shè)計實驗對以上問題進行探究。如果你參與小明的探究活動，你認為：（1）在圖中標出的制成鉛筆的幾種材料中，通常情況下屬于絕緣體的是、。（2）小明在選取軟硬程度不同的鉛筆芯的同時，應考慮他們的和是相同的。（3）在考慮以上因素的基礎(chǔ)上，若圖甲中鉛筆芯的硬度比圖乙中大，閉合開