第3节 物质的导电性与电阻(第一课时)

1、Copyright 2004-2016 版权所有 盗版必究第一课时第一课时 物质导电能力物质导电能力 Copyright 2004-2016 版权所有 盗版必究 我们为什么用金属铜做导线，而用塑料或橡胶我们为什么用金属铜做导线，而用塑料或橡胶 做金属导线的外套呢？做金属导线的外套呢？金属铜易导电，而塑金属铜易导电，而塑料、橡胶不易导电。料、橡胶不易导电。湿手去操作开关，容湿手去操作开关，容易导电，发生触电。易导电，发生触电。为什么不能用湿手去操作开关呢？为什么不能用湿手去操作开关呢？Copyright 2004-2016 版权所有 盗版必究一、物质的导电能力一、物质的导电能力1、不同的物质具有

2、不同的导电能力、不同的物质具有不同的导电能力用什么方法可以显示或说明电路中有电流通过？用什么方法可以显示或说明电路中有电流通过？电流表检测、灯泡检测电流表检测、灯泡检测物质的导电能力就是电流能否通过该物质。你物质的导电能力就是电流能否通过该物质。你能否设计一个检测物质导电能力的实验方案？能否设计一个检测物质导电能力的实验方案？Copyright 2004-2016 版权所有 盗版必究2、检测物质的导电能力、检测物质的导电能力有硬币、塑料直尺、玻璃片、铅笔芯（碳棒）、有硬币、塑料直尺、玻璃片、铅笔芯（碳棒）、食盐水、粉笔、纯净水等物品，检测哪些物质食盐水、粉笔、纯净水等物品，检测哪些物质容易导电

3、，哪些不容易导电。容易导电，哪些不容易导电。易导电物质有：易导电物质有： 实验结果：实验结果：不易导电物质有：不易导电物质有： 硬币、硬币、塑料尺、塑料尺、 玻璃片、玻璃片、铅笔芯、铅笔芯、食盐水食盐水粉笔、粉笔、 纯净水纯净水Copyright 2004-2016 版权所有 盗版必究导体：导体：容易导电容易导电的物质。的物质。3、导体和绝缘体、导体和绝缘体如：金属、石墨、人体、大地、如：金属、石墨、人体、大地、盐类盐类水溶液水溶液等等食盐水溶液能导电，纯净食盐水溶液能导电，纯净水能导电吗？水能导电吗？纯净的水是不导电的，但由于自然界的水中溶纯净的水是不导电的，但由于自然界的水中溶有大量其他物

4、质，因此生活中所用的水（自来有大量其他物质，因此生活中所用的水（自来水、井水、河水、海水）一般是能导电的。水、井水、河水、海水）一般是能导电的。电线电线铜导线铜导线铝导线铝导线Copyright 2004-2016 版权所有 盗版必究绝缘体：绝缘体：不容易导电不容易导电的物质。的物质。如：塑料、玻璃、橡胶、陶瓷、干木头、油、如：塑料、玻璃、橡胶、陶瓷、干木头、油、 干燥干燥的空气等的空气等电电木木灯灯座座电木插座电木插座绝绝缘缘胶胶带带电木旋钮电木旋钮绝缘电工扳手绝缘电工扳手电工绝缘鞋子、手套电工绝缘鞋子、手套Copyright 2004-2016 版权所有 盗版必究玻璃在常温下是绝缘体，那么

5、在加热到发红玻璃在常温下是绝缘体，那么在加热到发红时能否导电？时能否导电？Copyright 2004-2016 版权所有 盗版必究4、导体和绝缘体不是、导体和绝缘体不是_的的绝对绝对烧红烧红的玻璃能导电的玻璃能导电 在条件改变时，绝缘体可以变导体。在条件改变时，绝缘体可以变导体。潮湿潮湿的空气能导电的空气能导电 在条件改变时，导体导电能力下降。在条件改变时，导体导电能力下降。被氧化或腐蚀的导体（如生锈的铁丝）被氧化或腐蚀的导体（如生锈的铁丝）Copyright 2004-2016 版权所有 盗版必究电路的关键部位必须采取防腐蚀措施。例如，人电路的关键部位必须采取防腐蚀措施。例如，人造卫星电路

6、的造卫星电路的接触点表面一般都会镀上金接触点表面一般都会镀上金，以防，以防止腐蚀，确保电路导电的可靠性。止腐蚀，确保电路导电的可靠性。我国第一颗人造卫星我国第一颗人造卫星在家庭电路中，所有导线都是用塑料和橡胶等在家庭电路中，所有导线都是用塑料和橡胶等材料包裹着，这是为什么？材料包裹着，这是为什么？塑料和橡胶是绝缘体，避免漏电、触电事故塑料和橡胶是绝缘体，避免漏电、触电事故的发生。的发生。Copyright 2004-2016 版权所有 盗版必究Copyright 2004-2016 版权所有 盗版必究导电能力介于导体与绝缘体之间的一类导电能力介于导体与绝缘体之间的一类物质物质5.半导体：半导体

7、： 我叫半导体，我叫半导体，我有个哥哥叫我有个哥哥叫导体导体，有个弟弟叫有个弟弟叫绝缘体绝缘体，我的导电能力就是介于导体和绝缘体之，我的导电能力就是介于导体和绝缘体之间。我常见的材料有间。我常见的材料有锗和硅锗和硅。我具有许多独特的。我具有许多独特的导电性能，在电子技术和无线电工程上有着广泛导电性能，在电子技术和无线电工程上有着广泛的应用，现在你对我有所了解了吧，以后可别说的应用，现在你对我有所了解了吧，以后可别说不认识我。不认识我。 ( (如：如：硅和锗硅和锗) )Copyright 2004-2016 版权所有 盗版必究计算机主板上集中了几十万个计算机主板上集中了几十万个半导体元件半导体元

8、件半导体主要用于电子工业或半导体主要用于电子工业或 IT，信息技术产品，信息技术产品，人们常说的，人们常说的“硅谷硅谷”意指电子产品基地。意指电子产品基地。Copyright 2004-2016 版权所有 盗版必究半导体的单向导电性半导体的单向导电性Copyright 2004-2016 版权所有 盗版必究6、导电能力的微观解释、导电能力的微观解释分分子子构构成成Copyright 2004-2016 版权所有 盗版必究导导电电原原因因Copyright 2004-2016 版权所有 盗版必究Copyright 2004-2016 版权所有 盗版必究金属能导电是因为有大量的金属能导电是因为有大

9、量的自由电子。自由电子。图图4-32 金属中自由电子的模式图金属中自由电子的模式图原子核原子核自由电子自由电子在在绝缘体中，几乎没有能自由移动的电子绝缘体中，几乎没有能自由移动的电子，因此不能导电。因此不能导电。 （有电荷，但不能自由移动）（有电荷，但不能自由移动）Copyright 2004-2016 版权所有 盗版必究用金属导电的原理，你能否解释玻璃烧红后用金属导电的原理，你能否解释玻璃烧红后能导电的原因？能导电的原因？常温下的玻璃中几乎没有能自由移动的电子常温下的玻璃中几乎没有能自由移动的电子，因此玻璃不导电；当玻璃被加热到高温状，因此玻璃不导电；当玻璃被加热到高温状态后，内部就产生了足

10、够的自由电子，这样态后，内部就产生了足够的自由电子，这样烧红的玻璃就可导电了。烧红的玻璃就可导电了。不同的物质具有不同的导电能力。那么如何不同的物质具有不同的导电能力。那么如何比较物质导电能力的强弱呢？比较物质导电能力的强弱呢？为了描述物体导电能力的强弱，我们引入为了描述物体导电能力的强弱，我们引入电阻电阻的概念。的概念。Copyright 2004-2016 版权所有 盗版必究二、电二、电 阻阻导体对电流的导体对电流的阻碍作用阻碍作用。1、概念：、概念：（符号：（符号：“ R ”）导体对电流的阻碍能力越强，导体对电流的阻碍能力越强，其电阻值就越大。其电阻值就越大。2、单位：、单位：欧姆（欧）

11、欧姆（欧） （符号：（符号：“” ）千欧千欧（K）、兆欧兆欧（M）1兆欧兆欧 = 千欧千欧 = 欧欧1031063、单位换算：、单位换算：Copyright 2004-2016 版权所有 盗版必究导体的电阻和绝缘体的电阻大小关系如何？导体的电阻和绝缘体的电阻大小关系如何？导电能力呢？导电能力呢？导体的电阻导体的电阻较较小小，导电能力，导电能力强强。绝缘体的电阻绝缘体的电阻非常非常大大，导电能力，导电能力弱弱。绝缘体绝缘体4、绝缘体与导体的电阻：、绝缘体与导体的电阻：Copyright 2004-2016 版权所有 盗版必究5、人体的电阻：、人体的电阻：一般来说，人体电阻的一般来说，人体电阻的平

12、均值是平均值是10002000欧。欧。当然，不同的人电阻是不同的，同一个人在不同当然，不同的人电阻是不同的，同一个人在不同情况下的电阻也是不同的。当气温高或人体出汗情况下的电阻也是不同的。当气温高或人体出汗时，人体电阻较小；而在气温低、空气干燥的冬时，人体电阻较小；而在气温低、空气干燥的冬季，皮肤很干燥时，人体电阻较大。季，皮肤很干燥时，人体电阻较大。人体触电时，皮肤与带电体的接触面积越大，人人体触电时，皮肤与带电体的接触面积越大，人体电阻越小。当人体接触带电体时，人体就被当体电阻越小。当人体接触带电体时，人体就被当作一电路元件接入回路。人体阻抗通常包括外部作一电路元件接入回路。人体阻抗通常包

13、括外部阻抗（与触电当时所穿衣服、鞋袜以及身体的潮阻抗（与触电当时所穿衣服、鞋袜以及身体的潮湿情况有关）和内部阻抗（与触电者的皮肤阻抗湿情况有关）和内部阻抗（与触电者的皮肤阻抗和体内阻抗有关）。和体内阻抗有关）。Copyright 2004-2016 版权所有 盗版必究一、物质的导电能力一、物质的导电能力1、不同的物质具有不同的导电能力、不同的物质具有不同的导电能力2、检测物质的导电能力、检测物质的导电能力导导 体：容易导电的物质。体：容易导电的物质。3、导体和绝缘体、导体和绝缘体绝缘体：不容易导电的物质。绝缘体：不容易导电的物质。4、导体和绝缘体不是绝对的。、导体和绝缘体不是绝对的。5、半导体

14、：、半导体：如：如：硅和锗硅和锗6、导电能力的微观解释、导电能力的微观解释金属能导电是因为有大量的金属能导电是因为有大量的自由电子。自由电子。绝缘体中几乎没有能自由移动的电子。绝缘体中几乎没有能自由移动的电子。Copyright 2004-2016 版权所有 盗版必究二、电二、电 阻阻导体对电流的导体对电流的阻碍作用阻碍作用。1、概念：、概念：（符号：（符号：“ R ”）导体对电流的阻碍能力越强，导体对电流的阻碍能力越强，其电阻值就越大。其电阻值就越大。2、单位：、单位：欧姆（欧）欧姆（欧） （符号：（符号： “” ）千欧千欧（K）、兆欧兆欧（M）1兆欧兆欧 = 千欧千欧 = 欧欧103106

15、3、单位换算：、单位换算：导体的电阻导体的电阻较较小小，导电能力，导电能力强强。绝缘体的电阻绝缘体的电阻非常非常大大，导电能力，导电能力弱弱。4、绝缘体、绝缘体 导体电阻：导体电阻：Copyright 2004-2016 版权所有 盗版必究1在常温下，下列物质中，在常温下，下列物质中， 是是 导体，导体， 是绝缘体。是绝缘体。 橡皮橡皮 碳棒碳棒 棉花棉花 食盐水食盐水 纯净的水纯净的水 人体人体 2、绝缘体不易导电的原因是因为它内部、绝缘体不易导电的原因是因为它内部-（ ） A、没有带电微粒、没有带电微粒 B、几乎没有电子、几乎没有电子 C、自由电荷很少、自由电荷很少 D、存在大量自由电子、

16、存在大量自由电子C3、电线是铜丝外加塑料皮，塑料属于、电线是铜丝外加塑料皮，塑料属于 ，铜丝属于铜丝属于 。导体对于电流的。导体对于电流的 作用，作用，叫做导体的电阻。一段金属丝的电阻为叫做导体的电阻。一段金属丝的电阻为 20000 = k= M阻碍阻碍200.02导体导体绝缘体绝缘体Copyright 2004-2016 版权所有 盗版必究4导体和绝缘体的区别在于导体和绝缘体的区别在于 。导体中有电子，绝缘体中没有电子导体中有电子，绝缘体中没有电子 导体中有能自由移动的电荷，绝缘体中没有电荷导体中有能自由移动的电荷，绝缘体中没有电荷 导体中有能自由移动的电荷，绝缘体中几乎没有导体中有能自由移动的电荷