名师导学——4.3 物质的导电性与电阻
- 格式:doc
- 大小:130.50 KB
- 文档页数:5
第3节物质的导电性与电阻(一)物质的导电能力A.导体:容易导电的物质。
金属、石墨(碳)、人体、大地和盐类的水溶液都是导体B.绝缘体:不容易导电的物质。
橡胶、玻璃、瓷、塑料、干木头、油和干燥的空气都是绝缘体C.半导体:有一些材料(如硅、锗)的导电性能介于导体和绝缘体之间,常称为半导体。
半导体的特性是导电性能易受温度、光照、杂质等因素的影响。
半导体是制造电子元件的重要材料,二极管、三极管都是由半导体制成的D.导体导电、绝缘体不导电的微观解释1.导体能够导电的原因是导体中有大量能够自由移动的电荷。
这些自由电荷可以是电子,也可以是正离子和负离子,但不可能是质子。
2.绝缘体不导电是因为绝缘体中几乎没有自由移动的电荷(二)电阻A.定义:电阻是导体对电流的阻碍作用B.对电阻的理解,要从“性质”和“阻碍作用”两个角度分析1.导体的电阻越大,表示导体对电流的阻碍作用越大.对于同一电路,在电路两端电压不变的情况下,导体对电流的阻碍作用(电阻)越大,电路中的电流越小2.导体电的电阻是导体本身的一种性质.电阻由导体自身情况决定,不管这个导体是否连入电路,是否有电流通过,也不管它两端的电压是否改变,导体对电流的阻碍作用(电阻)总是存在的。
无电流通过时,这种阻碍作用仅仅是没有体现出来而已C.符号:电阻通常用字母R表示,在电路图中的符号是D.单位:在国际单位制中,电阻的单位是欧姆,简称欧,符号是Ω常见的单位还有千欧(kΩ)、兆欧(MΩ),他们的换算关系是1MΩ= 103kΩ,1kΩ= 103ΩE.影响导体电阻的因素1.导体的电阻是导体本身的一种性质,它的大小与导体的长度、横截面积、材料和温度等因素有关。
同种材料的导体越长、横截面积越小,电阻越大2.导体电阻还受温度影响。
一般情况下,温度越高,导体的电阻越大。
超导现象:某些材料的温度降低到一定程度时,电阻突然消失的现象(如水银在—296℃时,电阻会突然消失)3.尊敬的读者:4.本文由我和我的同事在百忙中收集整编出来,本文稿在发布之前我们对内容进行仔细校对,但是难免会有不尽如人意之处,如有疏漏之处请指正,希望本文能为您解开疑惑,引发思考。
4.3 物质的导电性与电阻(1)学习指要一、知识要点1.导体:容易导电的物质,如金属、石墨、人体、大地和食盐溶液等。
2. 绝缘体:不容易导电的物质,如橡胶、玻璃、陶瓷、塑料、干木头、油和干燥的空气等。
3. 半导体:导电能力介于导体与绝缘体之间的一类物质,常见的半导体材料是硅和锗。
4.金属导体导电的原因:金属导体内部有大量的自由电子。
5. 电阻:是指导体对电流的阻碍作用的大小,符号用R表示。
它的单位是欧姆,简称“欧”,符号是Ω,其他单位还有千欧(kΩ和兆欧(MΩ)。
1兆欧=1000千欧,l千欧=1000欧。
二、重要提示1.导体容易导电是由于导体中有大量能自由移动的电荷。
绝缘体中的电荷几乎都被束缚住,不能自由移动,所以不容易导电。
但导体和绝缘体没有一定的界限,当如潮湿、高压、高温、状态等条件发生改变时,绝缘体也会变成导体。
2.物体根据导电能力的大小,可分为导体、半导体和绝缘体,但它们是渐变的,没有明显界限。
科学广场世界上第一根绝缘导线的产生人类最初认为电是一种看不见的能流动的液体,并千方百计设法将电从一处引流到另一处。
第一次实现“引流”的是英国学者斯蒂芬·格雷,他通过长期反复的试验,于l729年用实验第一次实现了电荷的传导。
在这个实验中,他使长270米的金属线的一端跟摩擦起电的玻璃棒相接触,结果发现跟金属线另一端相接触的橡皮球因带上电荷而吸住邻近的羽毛。
后来格雷继续研究,第一个将容易导电的物体命名为导体,不易导电的物体命名为绝缘体,并将绝缘材料包绕在金属裸导线的外面,制成了世界上第一根绝缘导线。
解题指导【例l】关于导体和绝缘体,下列说法正确的是 ( )A.导体里有多余的电子,绝缘体里没有B.导体里有大量能够自由移动的电荷,所以易导电C.绝缘体里没有电荷,所以不易导电D.绝缘体在任何情况下都不能导电【解析】导体容易导电是因为有大量能够自由移动的电荷,并不是有多余的电子。
有多余电子的物体带电,导体和绝缘体是中性的,没有多余的正电荷或负电荷,且带电与导电是不同的。
绝缘体不容易导电是因为没有自由移动的电荷,而导体容易导电是因为存在大量能够自由移动的电荷。
【答案】B【例2】下列说法正确的是 ( )A.半导体具有良好的导电性能B.超导体是一种电阻很大的材料C.纳米技术是大尺度范围内的科学技术D.超导材料用于输送电力可以降低电能损耗【解析】半导体的导电能力介于导体和绝缘体之间。
超导体是一种当温度降低到一定程度时,电阻突然变为0的材料。
纳米是一个长度单位,纳米的数量级是10-9米,它是一种小尺度范围内的科学技术。
超导体的电阻为0,可用于输送电力,降低电能损耗。
【答案】D同步训练 A组1.高压输电网中的铁架与导线之间必须用绝缘材料连接,由于长期暴露在室外,要求这种材料的性质相当稳定。
下列最适合用作这种材料的是 ( )A. 铝合金B. 橡胶C.干木材 D.陶瓷2.金属导体能导电,是因为金属内部 ( ) (第l题) A.有大量的自由电子B.有大量的原子核C.有大量带正电的质子D.有大量的空隙3.物质的物理属性有许多种,制作下列物品利用了物质导电性的是 ( )A.用水银制作的温度计B. 用钢丝制作的弹簧C.用铜丝制作的导线D.用铝合金制作的门窗4.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。
以下叙述正确的是( )(第4题)A.玻璃芯柱和灯泡l。
是并联的B.电压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,玻璃芯柱的电阻随温度升高而增大5.人体、玻璃、橡胶和碳棒这四个物体中,属于导体的是 ( )A.玻璃和橡胶 B.人体和碳棒C.只有人体 D.碳棒和橡胶6.现有六种物品:铜条、玻璃棒、铅笔芯、水银、塑料棒、陶瓷片。
小明将它们分成两类,如下表所示,你认为小明是按物质的哪种特性对它们进行分类的 ( ) 第一类第二类铜条铅笔芯水银玻璃棒塑料棒陶瓷片A .密度B .磁性C. 硬度 D .导电性7.硅、锗等半导体材料的导电能力比铜、铁等金属的导电能力_____(填“强”或“弱”)。
某些物质在温度很低时,电阻变为_____,这就是超导现象。
如果能制造出常温下的超导 体,它可以在_______(填序号)情景得到应用。
①用作电吹风的电热丝 ②用作白炽灯的灯丝 ○3用作输电线缆8.在“探究影响导体电阻大小的因素”实验中,小明设计了如图所示的电路。
(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______。
(第8题)(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___________。
9.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 41勺 2 微亮221勺 2 较亮 341勺 l 较亮 4 21勺 1 很亮(1)比较实验次数l 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。
同步训练 B组10.当温度降低到一定程度时,某些物质的电阻会变为零,这种物质叫超导体。
当电流通过超导体时不发热,故超导体的应用具有十分诱人的前景。
假如科学家已研制出室温下就能使用的超导体,你准备将它用来制作 ( )A.家用保险丝 B.白炽灯泡的灯丝C.电炉的电热丝 D.输电导线11金属全球年产量/(104吨)密度/(103千克/米3)熔点/℃导热性能导电性能市场价格/(元/吨)(大约)铝 15000 2.7 660 4 4 16000铜 8000 8.9 1083 2 2 17700金 2 19.3 1063 3 3 88000000铁301430 7.9 1540 8 7 2200铅 3000 11.3 327 9 9 4900银 8 10.5 96l 1 1 1365000(注:表中导热性能从1到9表示导热性由强到弱;导电性能从1到9表示导电性由强到弱)(1)导电性能最好的两种金属是____________。
(2)在你认为导电性能好的金属中,哪种更适宜作导线?为什么?12.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l一般刮苹果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:____________________________________________________________ 。
答案:1.D 2.A 3.C 4.B 5.B 6.D 7.弱 0 ③ 8.(1)开关(2)灯泡的亮度 (3)乙灯泡能保护电路 9.(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) 10.D ll.(1)银和铜 (2) 铜。
因为导电性好,价格便宜。
l2.(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。