4.3-4.4物质的导电性与电阻（原卷版）2

4.34.4物质的导电性与电阻【知识网络】【知识掌握】一、物质的导电性与电阻1、容易导电的物质叫导体。金属、石墨、人体、大地、食盐水。2、不容易导电的物质叫绝缘体。橡胶、玻璃、瓷、塑料、干木头、油和干燥的空气等。注：纯净的水是不导电的，但由于普通的水中溶有大量其他的物质，因此普通的水是能导电的。家庭电路中的所有导线都是用塑料、橡胶等绝缘材料包裹着的，主要是为了防止导电而使人触电。3、导电能力介于导体和绝缘体之间的一类物质叫半导体。硅、锗。导体和绝缘体不是绝对的，当条件发生变化时会相互转化。如：被烧红的玻璃会导电；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。4、金属导体导电的原因是：内部存在大量自由移动的电子。绝缘体不导电的原因是：内部几乎没有自由电荷。5、电阻是导体对电流的阻碍作用。导体对电流的阻碍作用越强,电阻就越大。绝缘体的电阻非常大，导电能力弱。电阻的符号：电阻用字母R表示，电阻的单位：欧姆(欧)，符号：Ω1兆欧(MΩ)=103千欧(KΩ)A=106欧(Ω)二、变阻器1、滑动变阻器的原理和作用：靠改变接入电路的电阻丝的有效长度来改变电阻的大小，进而改变电路中的电流。结构示意图：电路符号：2、使用：上、下各有一个接线柱接入电路中。3、注意:①通过变阻器电流不能超过其最大值;②使用前应将电阻调到最大;③用滑动变阻器改变哪个用电器的电流,就跟哪个用电器串联。【例题精析】例1．如图所示的电路中，当开关闭合后，在金属丝A、B之间分别接入硬币、铅笔芯、橡皮、烧红的玻璃和塑料尺，小灯泡都能发光的是（）A．接入硬币和橡皮 B．接入塑料尺和铅笔芯 C．接入烧红的玻璃和铅笔芯 D．接入硬币和塑料尺例2．如图所示，线路板上的三根合金丝长度相同，①和②粗细相同但比③细，小乐用该装置探究影响导体电阻大小的因素。下列说法错误的是（）A．通过比较电灯亮暗来确定电阻大小，这种方法叫转换法 B．探究电阻大小与导体材料是否有关，应选合金丝①和③ C．探究电阻大小与导体长度是否有关，选合金丝②即能完成 D．电路中再串联一个电流表，可更准确地比较导体电阻大小例3．如图用酒精灯对废灯泡灯芯加热一段时间后，演示电流计的示数变大，该实验表明（）A．随着温度的升高，玻璃由绝缘体变成导体 B．室温时玻璃为导体，常温时玻璃为绝缘体，所以玻璃为半导体 C．通电时间越长，玻璃电阻越小，电流越大 D．以上说法都有道理例4．如图所示是实验室常用的一种滑动变阻器。关于该滑动变阻器的构造，下列说法正确的是（）A．金属棒是绝缘体，瓷筒是导体 B．线圈是用电阻率较大的合金线制成 C．滑片与线圈之间是绝缘的 D．制成线圈的合金线所有表面都是绝缘的例5．如图是音响上音量调节装置，其简化电路如图右，需在M、N间接入一个滑动变阻器，使滑片P向右移动时电流减小，音量降低。下列连接方式中可行的是（）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．注水猪肉是人为注水以增加质量来牟利的生猪肉。注水后，猪肉里的肉质变差易腐烂，营养价值大大降低。（1）检测猪肉是否注水的一种简易方法：取一滤纸条贴在猪肉的横断面上，若滤纸条在1分钟左右就被浸透，滤纸条与猪肉的粘着力不强且不易被点燃，则可判断为注水猪肉。试用燃烧条件等知识解释，湿的滤纸条不易被点燃的原因：。（2）注水猪肉内的营养物质已大量减少，因为滋生的大量细菌进行（填生理过程）分解了猪肉中的有机物。（3）猪肉注水因增加了含水量而影响了猪肉的电阻。某研究小组设计了如图所示实验电路，来探究猪肉电阻大小与注水量的关系。实验步骤如下：①按如图连接电路。②将一条未注水的猪肉条接入电路，测量猪肉条两端电压及电流，记录数据。③向该猪肉条注一定量的水后再次接入电路，测量电压及电流，记录数据。实验数据如表所示。注水情况电压表示数/V电流表示数/mA电阻大小/Ω未注水3.00.754000注水0.1mL3.00.803750注水0.2mL3.00.913333①由实验数据可得出结论：。②有同学说本实验方案还不够完善，请补充完整，使实验结论更可靠。例7．某科技小组设计了一个自动雨刮器控制系统，其刮水的速度能够随着雨量的大小而相应地发生变化，雨停后，刮水器自动停止工作。如图所示。图a是由一组手指状平行金属线组成的雨水检测网器件，图b是自动控制系统的模拟电路。（1）将检测网竖立并浸入雨水中不同深度处进行实验，记录数据如下：检测浸入雨水中部分未浸入1323全部浸入电流表的示数/A00.160.200.32①雨水检测金属网在电路中起到的作用更类似于（选填“开关”或“滑动变阻器”）。②根据表中的现象和数据，解释刮水器刮水的速度能够随着雨量的大小而相应地发生变化的原因是；（2）活动小组发现无雨水时，电动机不能工作，无法实现无雨时车窗的清洗，于是增加了一个电路元件改进了电路，将“”和“增加的元件”连入电路ab间，绘制在图c中。【巩固提高】一．选择题（共10小题）1．在如图所示的电路中，用滑动变阻器调节灯的亮度，若要求滑片P向右端滑动时灯逐渐变暗，应选择下列哪种接法（）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．将如图所示滑动变阻器正确接入电路，移动滑片到不同位置，可以改变滑动变阻器接入电路的电阻，这是通过改变下列哪个因素，实现了电阻丝接入电路中电阻的变化（）A．长度 B．横截面积 C．材料 D．温度3．在图所示的电路中的AB两点间接入一个滑动变阻器，若要求滑片P向右端滑动时灯泡L逐渐变暗，则下列滑动变阻器中接法符合要求的是（）A． B． C． D．4．如图所示为滑动变阻器，下列有关滑动变阻器的说法不正确的（）A．滑动变阻器一般与用电器串联 B．滑动变阻器通过改变电阻丝接入电路中的长度来改变电阻 C．若接A、D接线柱，滑片P向右移动接入电路中阻值减小 D．若接A、B接线柱，滑片P向右移动接入电路中阻值不变5．在收音机等电器中，有一种叫电位器的变阻器。电位器的外形及其内部构造如图所示。图中A、B、C三个焊接点相当于变阻器的三个接线柱。使用电位器时，下列说法正确的是（）A．只把A、C接入电路，旋动滑片，可以改变通过电位器的电流 B．只把A、B接入电路，当滑片顺时针旋动时，电位器接入电阻变小 C．将B、C两点接入电路，当滑片顺时针旋动时，电位器接入电阻变小 D．将B、C两点接入电路，当滑片顺时针旋动时，电位器接入电阻变大6．下列做法能使镍铬合金丝电阻变小的是（）A．把镍铬合金丝均匀拉长 B．把镍铬合金丝对折成两段后并联使用 C．给镍铬合金丝加热 D．把镍铬合金丝剪成两段后串联使用7．小洪同学用如图所示的器材探究“影响电阻大小的因素”。a、b为长度一样的镍铬合金丝，b比a的横截面积大。关于此实验，下列说法正确的是（）A．小灯泡的亮度越亮，表示接入的合金丝电阻越大 B．利用此装置只能探究导体电阻大小和横截面积的关系 C．利用此装置能探究导体电阻大小和横截面积、长度的关系 D．为了准确测量出两根合金丝的电阻，只需再接入一个电压表即可8．关于导体和绝缘体，下列叙述中正确的是（）A．绝缘体不能导电，也不能带电 B．绝缘体不易导电是因为内部几乎没有电荷 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9．甲、乙是两段由同种材料制成的实心柱状金属导体，其电阻相等。其中甲导体的横截面积大于乙导体，将它们串联在电路中，通电一段时间，下列说法正确的是（忽略温度对导体电阻的影响，不考虑金属导体与周围空气的热传递）（）A．甲导体的长度比乙导体要短 B．通电一段时间后甲导体产生的热量要少 C．通电一段时间后乙导体升高的温度高 D．甲导体两端的电压比乙导体两端电压大10．小明用如图所示的器材探究“影响电阻大小的因素”。a、b是长度都为1m的镍铬合金丝（已除去表面绝缘漆），a的横截面积小于b的横截面积。关于此实验，下列说法正确的是（）A．如果把镍铬合金丝换成导电能力非常好的铜丝或银丝进行实验，实验效果会更好 B．利用此装置只能探究导体电阻大小和横截面积的关系 C．本实验用灯泡的亮暗反应接入电阻大小，说明灯泡的亮暗会影响接入电阻的大小 D．为了准确比较两条合金丝的电阻，可在电路中串联一个电流表二．填空题（共3小题）11．将两只滑动变阻器按图所示的方法连接，如果把a、b两根导线接入电路里，要使这两只变阻器接入电路中的总电阻最大，应把滑片P1放在，P2放在。（选填“最左端”或“最右端”）12．如图是连入电路的电阻箱，图中连入电路的阻值为Ω，这种电阻箱连入电路的最大阻值是Ω。13．滑动变阻器是通过来改变电阻的，如图中，若要使滑片P向C端滑动时小灯泡变亮，应将滑动变阻器的接线柱或接在电路的M、N端。三．实验探究题（共2小题）14．小张在学习了电路后，想自制一个最大阻值为20Ω的滑动变阻器，他查阅资料：1mm2的锰铜合金每1m的电阻为0.0175Ω左右；1mm2的镍铬合金每1m的电阻为1Ω左右。应该选择直径为1mm2的（选填“锰铜合金”或“镍铬合金”）材料比较合适。现有足够长的此类金属丝一捆，米尺、电压表、电流表、滑动变阻器（50Ω1A）、开关、电源各一，导线若干，请你帮小张完成实验。（1）画出实验电路图。（2）说出实验步骤，并用测得的物理量表示需要取多长的金属丝。15．铅笔芯的主要成分是石墨，软硬程度不同的铅笔其用途是不同的，例如作画用6B软铅笔，写字用软硬适中的HB铅笔，制图用6H硬铅笔。其铅笔芯都是导体，小明猜想铅笔芯的电阻大小可能与其软硬程度有关，于是他选取了干电池、软硬程度不同的铅笔芯、小灯泡、开关、导线，设计实验对以上问题进行探究。如果你参与小明的探究活动，你认为：（1）在图中标出的制成铅笔的几种材料中，通常情况下属于绝缘体的是、。（2）小明在选取软硬程度不同的铅笔芯的同时，应考虑他们的和是相同的。（3）在考虑以上因素的基础上，若图甲中铅笔芯的硬度比图乙中大，闭合开