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1、六 不同物质的导电性能,体验 不同物质的导电能力 活动:准备钢尺、木棍、橡皮、玻璃和盐水,两节电池、开关、 小灯泡、电流表、导线。按如图所示连接电路,在A、B两点之间分别接入上述物质,闭合开关,观察电流表的示 数及小灯泡的明暗情况。 (1)接入A、B之间后,电流表无示数的物体有 ; (2)接入A、B之间后,电流表有示数的物体有 ,且接入 的物质不同,电流表示数 。 提示:(1)木棍、橡皮、玻璃 (2)钢尺、盐水 不同,1.什么叫导体、绝缘体、半导体? 2.什么叫电阻?电阻的单位及换算关系是什么?,探究1 导体 绝缘体 半导体 结合“体验”中的活动实验,思考以下问题: 1.根据“体验”知,钢尺、
2、盐水等 (选填“容易”或 “不容易”)导电,我们把这类物体叫做 。 参考答案:容易 导体,2.根据“体验”知,木棍、橡皮、玻璃等 (选填“容 易”或“不容易”)导电,我们把这类物体叫做 。 参考答案:不容易 绝缘体 3.按物质的导电性能来分,像锗、硅、砷化镓等物质属于哪一 类?其导电性能怎样? 参考答案:锗、硅、砷化镓等属于半导体,其导电性能介于导体 和绝缘体之间。,4.如图是一些常见物质的导电性能,可知,不同物质的导电性 能 。 参考答案:不同,5.如图所示电路中,闭合开关,观察电流表示数;断开开关,将热 敏电阻放入热水中,再闭合开关,观察到电流表的示数_ (选填“改变”或“不变”),说明导
3、体的导电性与 有关。 参考答案:改变 温度,6.由上述实验可知,绝缘体在一定条件下能变为导体吗?为什 么? 提示:导体具有导电性,绝缘体不具有导电性,而导体的导电性 与温度有关,故在一定温度下可将绝缘体变为导体。 参考答案:能 导体的导电性与温度有关,可以通过改变温度, 使绝缘体变为导体。,探究2 电阻 结合“体验”及导体的导电性,思考以下问题: 1.把不同的物质接入电路后,电流表的示数不同,说明它们的导 电性能是 (选填“相同”或“不同”)的,也就是说 虽然导体容易导电,但是它们对电流的阻碍作用是 (选 填“相同”或“不同”)的,在物理学中用 表示导体对 电流的阻碍作用大小。,提示:虽然导体
4、容易导电,但是不同导体对电流的阻碍作用不同, 物理学中用电阻来表示导体对电流阻碍作用的大小,符号是R。 参考答案:不同 不同 电阻,2.物体的导电性与电阻有什么关系?电阻大小与温度有关吗?为 什么? 提示:根据体验可知,物体的导电性越强,对电流的阻碍作用越 小,则电阻就越小。物体的导电性与温度有关,故电阻大小与温 度有关。 参考答案:物体的导电性越强,电阻就越小。物体的导电性与温 度有关,故电阻大小与温度有关。,一、导体和绝缘体 1.导体:_的物体。 2.绝缘体:_的物体。,容易导电,不容易导电,3.半导体: (1)定义:导电性能介于_之间的物质。 (2)特性:其导电性能容易受_、_、_和掺加
5、杂质 等多种因素的影响。 (3)应用: 制造元件,测量_、_的变化和用在需要对_反应 灵敏的自动控制设备中。 制造_的重要材料。 制造_。,导体和绝缘体,温度,光照,压力,温度,压力,光照,集成电路,半导体发光二极管,4.导体和绝缘体_绝对界限,当条件改变时,同一物质的 _会发生变化,绝缘体可能会变成导体。,导电性能,没有,二、电阻 1.概念: 表示导体对_的物理量,电阻越大,导体对电 流的阻碍作用_。 2.单位: (1)国际单位:_,简称_,用符号_表示。 (2)常用单位还有:_(k)、_(M)。 (3)换算关系: 1M=_k=_。,电流阻碍作用大小,越大,欧姆,欧,千欧,兆欧,103,10
6、6,3.电阻器符号:_。 4.一般情况下,导线电阻比较_,通常可以忽略不计。,小,【拓展延伸】半导体 半导体的电阻率介于导体和绝缘体之间并有负的 电阻温度系数。室温时电阻率约在1mcm 1Gcm之间,温度升高时电阻率则减小。半导 体材料很多,按化学成分可分为元素半导体和化 合物半导体两大类。锗和硅是最常用的元素半导 体;化合物半导体包括第和第族化合物(砷化 镓、磷化镓等)、第和第族化合物(硫化镉、 硫化锌等)、氧化物(锰、铬、铁、铜的氧化物),以及由-族化合物和-族化合物组成的固溶体(镓铝砷、 镓砷磷等)。除上述晶态半导体外,还有非晶态的玻璃半导体、 有机半导体等。,考点 导体、绝缘体的判断
7、【典例】小东在安装如图所示的电路装置时, 发现导线不够长。他用下列哪个物体将A、B两点连接后,按下 开关,灯泡却始终无法发亮( ) A.塑料直尺 B.石墨圆棒 C.钢制刀叉 D.银质筷子,【思路导引】 【精讲精析】选A。本题考查了导体和绝缘体的判断。不容易 导电的物体叫绝缘体,常见绝缘体中包括:玻璃、陶瓷、塑料、 各种油等;容易导电的物体叫导体,常见的导体:各种金属、石 墨、以及酸碱盐的溶液等。石墨、钢、银是导体,塑料是绝缘 体,故选A。,【方法归纳】导体、绝缘体的判断,1.图中标出了制成铅笔的几种材料,通常条件下属于导体的是 ( ) A.木材、橡皮 B.石墨、金属 C.木材、金属 D.石墨、
8、橡皮 【解析】选B。本题考查了导体、绝缘体的判断。一般情况下 木材、橡皮是绝缘体;石墨、金属是导体。,2.导体容易导电是由于( ) A.导体中存在大量的自由电子 B.导体中存在大量的自由电荷 C.导体中存在大量的自由离子 D.导体中存在大量的带电粒子,【解析】选B。本题考查了导体导电的实质。电流是由电荷的 定向移动形成的,而这些电荷必须是自由电荷。所谓自由电荷, 就是在物体内部可以自由移动的电荷,当受到电压推动力以后, 这些自由电荷就会发生定向移动形成电流。导体内部有大量的 自由电荷,导体之所以容易导电,靠的就是这些自由电荷。金属 导电依靠的是带负电的自由电子。,3.随着科技发展,新材料、新技
9、术不断服务于人们的生活,许多 电子设备用到热敏电阻、光敏电阻等电路元件,它们是用下列 哪种材料制成的( ) A.导体 B.绝缘体 C.超导体 D.半导体 【解析】选D。本题考查半导体的知识。利用半导体材料可制 作二极管和三极管,这些半导体材料的导电性能受温度、压力、 光照等外界因素的影响,利用它们这个特性制作的元件被广泛 地应用于自动控制设备中。,4.物理知识在日常的生产生活中有着广泛的应用,下列说法正 确的是( ) A.电工用的尖嘴钳钳柄通常装有橡胶套,主要是为了使劲握钳 柄时手不至于太疼 B.电线的芯线外面包一层塑料,主要是为了保护里面的芯线不 受腐蚀 C.手机的备用电池不能与硬币放一起,
10、主要是为了防止电池被 硬币短路而损坏 D.有些电学实验室铺有掺杂着金属丝的地毯,主要是为了增加 地毯强度,【解析】选C。电工用的尖嘴钳钳柄上装橡胶套,是因为橡胶是 绝缘体,主要是为了使用时防止触电;电线外包一层塑料,是因 为塑料是绝缘体,防止电线漏电,或人触电;电学实验室铺的地 毯里掺杂金属丝,是因为金属丝是导体,目的是防止地毯带电或 电器设备漏电,故A、B、D都不对。硬币是导体,与手机电池放 在一起容易使手机电池正、负极相连而造成短路,损坏电池,故 C正确。,5.电灯是家庭电路中常见的照明电器。 灯泡的外壳和灯芯都是用玻璃制成的, 它们是利用了玻璃的 性能。 若将玻璃灯芯接入如图所示的电路中
11、, 当玻璃灯芯升高到一定温度时,小量程 电流表的指针 (选填“会”或 “不会”)发生偏转,此现象说明_。,【解析】本题考查了导体和绝缘体的区别及联系。灯泡的外壳 和灯芯都是用玻璃制成的,它们是利用了玻璃绝缘的性质。用 酒精灯加热时,温度升高,玻璃变成了导体,电路形成通路,电流 表的指针发生偏转。 答案:绝缘 会 导体和绝缘体之间无绝对界限,6.如图所示开关中,进线座、出线座、闸刀、熔丝等都是导体, 和 都是绝缘体。,【解析】本题考查了导体和绝缘体的辨别。进线座、出线座、 闸刀、熔丝等是导体;手柄、瓷底、胶木盖等是绝缘体。 答案:胶木盖、瓷底、手柄(任选两个),7.发光二极管是一种特殊的二极管,
12、它在电路图中的符号为 “ ”。为研究二极管的某种特性,小明同学设计了如图 所示的实验。实验中发现,按图示电路图连好电路,闭合开关, 发光二极管亮,若将电池正、负极调换,再闭合开关,发光二极 管不亮,这可以说明:_。,【解析】本题考查二极管的特性,其流程图如下: 发光二极管按图示的方式接入电路时,闭合开关,发光二极管亮, 表明有电流通过二极管,将电池正、负极调换,再闭合开关,发 光二极管不亮,表明没有电流通过二极管,由此可知,二极管具 有单向导电性。 答案:二极管具有单向导电性,8.课堂上老师出示了“塑料棒、铅笔芯、玻璃棒、铁线”四个 物体,要求同学们先判断出哪两个物体属于导体,然后利用下列 实
13、验器材设计一个实验来比较这两个导体电阻的大小。 实验器材有:电流表、电源、开关各一个、导线若干。,(1)四个物体中属于导体的是 ; (2)请在虚线框中画出你设计的实验电路图; (3)简要说明实验操作方法。,【解析】本题考查了导体的判断以及比较不同物体电阻大小的 关系。 (1)铅笔芯(主要成分是石墨)和铁线是导体;(2)把铅笔芯或铁 线与定值电阻串联,用电流表测量电路的电流,设计的电路图如 下:,(3)按照设计图连接好电路; 将铅笔芯接入电路的点M和点N上,记录电流表的示数; 将铁线接入电路的点M和点N上,记录电流表的示数; 比较两次电流表的示数,分析两导体电阻的大小。,答案: (1)铅笔芯(主要成分是石墨)和铁线 (2)如图所示,(3)按照设计图连接好电路; 将铅笔芯接入电路的点M和点N上,记录电流表的示数; 将铁线接入电路的点M和点N上,记录电流表的示数; 比较两次电流表的示数,分析两导体电阻的大小。,
