资源简介

(共33张PPT)
幻灯片 1：封面
标题：12.1 不同物质的导电性能
学科：物理
年级：九年级
授课教师：[你的姓名]
幻灯片 2：课程引入
生活场景展示：
电线内部是金属铜丝，外部包裹着塑料外皮。
用湿手触摸电器插座会有触电风险，而用干燥的木棍接触则安全。
实验室中连接电路用的导线是金属材质，开关的底座是塑料制成。
提问：
为什么电线内部用金属而外部用塑料？
为什么湿手触摸插座比干手更危险？不同物质的导电能力有什么差异？
幻灯片 3：导体与绝缘体的概念
导体：
定义：容易导电的物体叫做导体。
常见实例：金属（铜、铁、铝、银等）、人体、大地、石墨、酸碱盐的水溶液等。
特点：导体内部存在大量可以自由移动的电荷，这些自由电荷在电压作用下能够定向移动形成电流。
绝缘体：
定义：不容易导电的物体叫做绝缘体。
常见实例：橡胶、玻璃、塑料、陶瓷、油、干燥的空气、木材等。
特点：绝缘体内部几乎没有可以自由移动的电荷，电荷被束缚在原子或分子的范围内，不能自由移动，因此难以形成电流。
对比表格：
| 类别 | 导电能力 | 内部自由电荷数量 | 常见实例 |
|--------|----------|------------------|------------------------|
| 导体 | 强 | 大量 | 金属、人体、大地、盐水 |
| 绝缘体 | 弱 | 极少 | 塑料、橡胶、玻璃、陶瓷 |
幻灯片 4：导体导电的微观原理
金属导体：
金属原子的最外层电子容易脱离原子核的束缚，成为自由电子。
这些自由电子在金属内部自由移动，当导体两端加上电压时，自由电子会在电场力的作用下定向移动，形成电流。
图示：用简化模型展示金属原子结构，标注原子核、内层电子和自由电子，演示自由电子定向移动形成电流的过程。
电解质溶液（如盐水）：
溶液中存在大量可以自由移动的正、负离子（如食盐溶于水后形成的 Na 和 Cl ）。
当溶液两端加上电压时，正离子向负极移动，负离子向正极移动，形成电流。
实例：电解水实验中，电流通过水（加少量电解质）使水分解，说明电解质溶液能导电。
幻灯片 5：绝缘体不导电的原因
微观结构：绝缘体的原子核对核外电子的束缚能力很强，电子被紧紧束缚在原子或分子周围，不能自由移动，因此内部几乎没有自由电荷。
电压影响：即使在绝缘体两端加上一定电压，也难以使电子脱离原子核的束缚成为自由电荷，无法形成持续的电流。
特殊情况：绝缘体的绝缘性能不是绝对的，当电压足够高时，绝缘体可能被击穿，失去绝缘性能而导电（如雷电击穿空气）。
幻灯片 6：导体与绝缘体的应用
导体的应用：
导线：用铜、铝等金属制作导线，利用其良好的导电性能传输电能（如电线、电缆）。
电极：电解池、电池等装置中的电极常用金属或石墨制作，便于电流通过。
散热片：某些电器的散热片用金属制作，既导电又导热，同时发挥导电和散热作用。
绝缘体的应用：
电线外皮：用塑料、橡胶等包裹导线，防止漏电和触电（如电线绝缘层、插座外壳）。
电器外壳：电视机、冰箱等电器的外壳常用塑料或陶瓷制作，避免人体接触内部带电部件。
绝缘手套和工具：电工操作时使用绝缘手套、绝缘钳，防止触电事故。
图示：展示各类导体和绝缘体在生活中的应用实例，标注其作用。
幻灯片 7：半导体的特性
定义：导电性能介于导体和绝缘体之间的物质叫做半导体。
常见材料：硅（Si）、锗（Ge）等，这些材料多为晶体结构。
特性：
导电性可控：半导体的导电能力受温度、光照、杂质等因素的影响显著。
温度影响：温度升高时，半导体的导电能力增强（与金属导体相反，金属温度升高导电能力减弱）。
光照影响：部分半导体（如光敏电阻）在光照下导电能力明显增强。
杂质影响：在纯净的半导体中掺入微量其他元素（如在硅中掺入磷或硼），可显著改变其导电性能，这一过程称为掺杂。
图示：用曲线图对比导体、半导体、绝缘体的导电能力随温度的变化规律。
幻灯片 8：半导体的应用
电子器件：
二极管：具有单向导电性，广泛应用于整流、检波等电路（如充电器、整流电路）。
三极管：具有放大电信号的作用，是收音机、电视机、计算机等电子设备的核心元件。
集成电路：将大量二极管、三极管等半导体器件集成在一小块半导体芯片上，实现复杂的电路功能（如 CPU、存储器）。
传感器：
光敏传感器：利用半导体的光敏特性，用于自动控制（如路灯自动开关、摄像头感光元件）。
热敏传感器：利用半导体的热敏特性，用于温度测量和控制（如空调温控器、电子体温计）。
新能源领域：
太阳能电池板：利用半导体的光生伏特效应，将太阳能直接转化为电能。
图示：展示半导体器件在电子设备、传感器、太阳能电池等领域的应用图片。
幻灯片 9：超导体的奇妙特性
定义：某些物质在温度降低到一定程度（临界温度）时，电阻突然变为零的现象叫做超导现象，处于超导状态的物质叫做超导体。
特性：
零电阻：超导体的电阻为零，电流通过时不会产生热量损耗，可实现无损耗输电。
抗磁性：超导体能排斥磁感线，使磁场不能穿过其内部（迈斯纳效应），可用于磁悬浮技术。
应用前景：
超导输电：减少电能传输过程中的损耗，提高输电效率。
超导磁悬浮列车：利用超导体的抗磁性实现悬浮，减少摩擦，提高行驶速度。
超导 magnets：制造强磁场，应用于核磁共振成像（MRI）、粒子加速器等领域。
挑战：大多数超导体的临界温度极低（接近绝对零度），需要复杂的制冷设备，限制了其广泛应用，目前科学家正在研发高温超导体。
幻灯片 10：不同物质导电性能的比较
物质类别
导电性能
内部自由电荷
影响因素
典型应用
导体
强
大量自由电子或离子
温度（金属温度升高导电能力减弱）
导线、电极
绝缘体
弱
极少自由电荷
电压（高压可能击穿）
电线绝缘层、电器外壳
半导体
介于导体和绝缘体之间
少量自由电子和空穴
温度、光照、杂质
二极管、三极管、集成电路
超导体
电阻为零
超导电子对
温度（低于临界温度）
超导输电、磁悬浮列车
幻灯片 11：课堂实验 —— 探究不同物质的导电性能
实验目的：
区分常见物质是导体还是绝缘体。
初步了解半导体的导电特性（如受温度影响）。
实验器材：电源、开关、小灯泡、导线、鳄鱼夹、各种待测物质（铜片、塑料片、橡皮、铅笔芯、盐水、干木条、湿木条、锗片等）。
实验电路：设计一个简单的检测电路，将待测物质接入电路中，通过灯泡是否发光判断其导电性能。
实验步骤：
按照电路图连接电路，开关处于断开状态。
将铜片接入电路，闭合开关，观察灯泡是否发光（发光，说明铜是导体）。
断开开关，更换为塑料片，闭合开关，观察灯泡是否发光（不发光，说明塑料是绝缘体）。
依次测试橡皮、铅笔芯、盐水、干木条、湿木条等物质，记录实验现象。
（选做）用酒精灯加热锗片后接入电路，对比加热前后灯泡的亮度变化（亮度增加，说明半导体导电性能随温度升高而增强）。
实验记录：
| 待测物质 | 灯泡是否发光 | 导电性能判断（导体 / 绝缘体） | 特殊现象（如受温度影响） |
|----------|--------------|------------------------------|--------------------------|
| 铜片 | 是 | 导体 | —— |
| 塑料片 | 否 | 绝缘体 | —— |
| 铅笔芯 | 是（较暗） | 导体（石墨） | —— |
| 盐水 | 是 | 导体 | —— |
| 干木条 | 否 | 绝缘体 | —— |
| 湿木条 | 是 | 导体（含水和杂质） | —— |
| 锗片（常温） | 微亮 | 半导体 | 加热后更亮 |
幻灯片 12：生活中的导电与绝缘安全
安全用电原则：
避免用湿手触摸电器、开关或插座，因为水（含杂质）是导体，易导致触电。
电线绝缘层破损后要及时更换，防止金属导线裸露造成漏电。
不要用金属物品（如钥匙、螺丝刀）插入插座，金属是良导体，会引发触电事故。
绝缘体的老化与维护：
电器的绝缘材料（如塑料、橡胶）长期使用后会老化、开裂，失去绝缘性能，需定期检查和更换。
雷雨天气尽量关闭电器电源，避免雷电击穿空气（绝缘体）造成设备损坏。
图示：展示安全用电和不安全用电的对比图片，标注危险行为和正确做法。
幻灯片 13：课堂练习
选择题：
下列物质中，属于导体的是（ ）
A. 塑料尺 B. 橡皮 C. 铅笔芯 D. 陶瓷碗
关于半导体的说法，正确的是（ ）
A. 半导体的导电性能与导体一样强 B. 半导体的导电性能不受任何因素影响 C. 硅和锗是常见的半导体材料 D. 半导体不能用于制作电子器件
下列现象利用了绝缘体特性的是（ ）
A. 用铜丝制作导线 B. 用橡胶制作电工手套 C. 用石墨制作电极 D. 用硅制作集成电路
填空题：
容易导电的物体叫做__________，其内部有大量可以自由移动的__________；不容易导电的物体叫做__________，其内部几乎没有可以自由移动的__________。
半导体的导电性能介于__________和__________之间，其导电能力受__________、__________等因素影响。
某些物质在温度降低到临界温度时，电阻变为零，这种现象叫做__________，这类物质叫做__________。
简答题：为什么湿木头比干木头更容易导电？结合导体的导电原理说明。
幻灯片 14：课堂总结
导体与绝缘体：导体容易导电（如金属、盐水），内部有大量自由电荷；绝缘体不容易导电（如塑料、橡胶），内部几乎没有自由电荷，二者应用于电路的不同部分，保障用电安全和电路正常工作。
半导体特性：导电性能介于导体和绝缘体之间，受温度、光照、杂质影响显著，是电子器件和传感器的核心材料，推动了信息技术的发展。
超导体：低温下电阻为零，具有零电阻和抗磁性，在输电、磁悬浮等领域有广阔应用前景，但目前受限于临界温度。
核心意义：了解不同物质的导电性能，是理解电路构成、安全用电和电子技术应用的基础，有助于解释生活中的电学现象和技术原理。
幻灯片 15：课后作业
书面作业：完成课本中关于不同物质导电性能的练习题，巩固导体、绝缘体、半导体的概念和特性。
实践作业：
收集家中的各种物品（如钥匙、橡皮、硬币、玻璃片、布条等），用简单的检测电路（电源、小灯泡、导线）测试它们的导电性能，记录哪些是导体，哪些是绝缘体。
观察家中电器的结构，指出哪些部分使用了导体，哪些部分使用了绝缘体，分析其设计原因。
拓展作业：查阅资料，了解半导体技术在智能手机、计算机中的具体应用，或高温超导体的最新研究进展，写一篇简短的科技短文。
2024北师大版物理九年级全册
12.1不同物质的导电性能
第十二章 欧姆定律
授课教师： . 班 级： . 时 间： .
认识电阻的概念，知道电阻是导体本身的一种性质。
02
知道导体与绝缘体的概念；了解哪些物体属于导体，哪些物体属于绝缘体。
01
03
知道电阻的常用符号与单位，能画出电阻在电路中的符号。
观察与思考
导线的内部是金属线，外面包上一层塑料或橡胶。你知道这是为什么吗？
实验观察
给你钢片、木棍、橡皮、玻璃和盐水等物品，哪些物质容易导电？哪些物质不容易导电？你用什么方法辨别呢？
在A、B 两点之间分别接入钢片、木棍、橡皮、玻璃和盐水，闭合开关，观察电流表的示数和小灯泡的明暗情况。
A
B
将________和________接入电路，电路中有电流。表明这些物体容易导电，我们把它们叫作导体。
将_______、________和________接入电路，电路中没有电流。表明这些物体不容易导电，我们把它们叫作绝缘体。
钢片
盐水
木棍
橡皮
玻璃
实验结果
导体：容易导电的物体叫作导体。
例如：
所有的金属；
石墨；人体；大地；
酸、碱、盐的水溶液等
石墨
绝缘体：不容易导电的物体叫作绝缘体。
例如：
橡胶、玻璃、陶瓷、塑料、油等
陶瓷
半导体：导电性能介于导体和绝缘体之间的一类物质叫作半导体。
例如：
锗、硅、砷化镓等，主要应用于电子工业。
从左到右导电性能越来越强，绝缘性能越来越弱。
银
铜
铝
炭笔
酸溶液
碱溶液
盐水
地表
湿木
锗
硅
汽油
干纸
干布
玻璃
橡胶
普通陶瓷
常温下一些物质的导电性能
弱 强
种 类 导 体 绝 缘 体
概 念 容易导电的物体 不容易导电的物体
易导电与不易导电的原因 内部存在大量可以自由移动的电荷。 金属导体中：能自由移动的电荷是自由电子； 溶液中：能自由移动的电荷是正、负离子 电荷几乎都被束缚在原子附近不能自由移动
思考：同一种物质的导电性能总是一成不变的吗？
同一种物质的导电性能并不是一成不变的。在外界压力、温度、光照等条件发生改变或掺入杂质时，绝缘体有可能变成导体。
实验结果
观察讨论
演示：绝缘体变导体
关于绝缘体，下列说法正确的是( )
A．绝缘体在任何情况下都不能导电
B．绝缘体不容易导电，也不能带电
C．绝缘体不容易导电，但能够带电
D．绝缘体内没有电子，因此它不容易导电
C
练一练
刚才的实验中，电路中的电压是相同的，A、B 间接入不同的导体时，电流表的读数为什么不一样？
观察思考
A
B
1．物理意义：电阻是表示导体对电流阻碍作用大小的物理量，通常用符号R 表示。电阻是导体本身的一种性质。
2．单位：欧姆（ohm） 简称欧，用符号 Ω 表示。
1 kΩ=1000 Ω
1 MΩ＝103 kΩ= 106 Ω
3．电阻器的符号：
电阻
常见电阻器
知识点1
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1．关于导体和绝缘体，下列说法正确的是(　　)
A．导体不能导电 B．绝缘体不能导电
C．导体不容易导电 D．绝缘体不容易导电
D
导体、绝缘体和半导体
2. [2024·北京中考改编]通常情况下，下列物质中导电性能最强的是(　　)
A．钢铁 B．玻璃
C．橡胶 D．陶瓷
A
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3.[新情境题　2025·扬州模拟]2024年9月10日，我国某手机品牌发布了全球首款三折叠屏手机，手机搭载的麒麟芯片是我国自主研发的人工智能(AI)芯片。制造芯片的主要材料是(　　)
A．导体 B．半导体
C．绝缘体 D．超导体
B
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4. 下列说法正确的是(　　)
A．绝缘体没有电子所以不能导电
B．导体容易导电是因为导体内部有大量的自由电荷
C．绝缘体不导电是因为绝缘体内部没有电荷
D．绝缘体不导电是因为绝缘体内正电荷多于电子
B
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5．发光二极管是常见的发光体，它内部发光材料是____________(填“导体”“绝缘体”或“半导体”)。
半导体
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6．[2025年1月信阳期末]电缆线内部的电线用金属来做，是因为金属是________，电缆线外面包一层橡胶或塑料，是因为它们是________。
导体
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绝缘体
7．在如图所示的电路中，A、B为两金属夹，分别在两金属夹之间接入硬币、铅笔芯、橡皮和塑料尺，闭合开关后观察小灯泡是否发光。在观察到小灯泡发光时，两金属夹之间接入的可能是__________或________。
铅笔芯
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硬币
8．[2025·福州模拟]为了纪念物理学家对物理的贡献，很多物理量的单位用物理学家的名字来命名。下列物理学家中，其名字被命名为电阻单位的是(　　)
A．欧姆 B．安培 C．伏特 D．焦耳
A
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知识点2
电阻
9．[2025年1月唐山期末]下列关于电阻的说法中，正确的是(　　)
A．导体通电时有电阻，不通电时没有电阻
B．导体两端电压越大，电阻就越小
C．通过导体的电流越大，电阻就越大
D．电阻是导体对电流的阻碍作用，导体电阻的大小由导体本身的条件决定
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10.[立德树人·五育并举]人在身体干燥时，手与脚底之间的电阻约为2×105 Ω，约为______MΩ。而当身体潮湿时，手与脚底之间的电阻则只有大约4 kΩ，约为________Ω。因此，用潮湿的手按开关会大大增加触电的危险。
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4 000
11．铅笔是我们常用的学习用具，如图所示。关于铅笔，下列说法正确的是(　　)
A．表面油漆是导体
B．橡皮擦是导体
C．铅笔芯是绝缘体
D．干燥的木质杆是绝缘体
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12．[2025·西安模拟]中央电视台搭建了一形似“穹顶”的舞台，并设有154块超高清LED(发光二极管)大屏幕分布于观众席后区上方，每块屏幕可以独立工作也可以同时工作。关于LED屏涉及的物理知识，下列说法不正确的是(　　)
A．154块LED屏幕是并联的
B．LED属于超导材料，工作时不发热
C．控制各屏幕工作的芯片主要是由半导体材料做的
D．电源线芯线用铜做是因为铜的导电性好
B
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13．[2025年1月太原期末]人类已经进入了电气化时代，生产生活离不开各种材料。下列说法中正确的是(　　)
A．导体容易导电是因为内部的电荷都能自由移动
B．LED灯是由导体材料制作的
C．导体和绝缘体之间有明显界限，它们不可以相互转化
D．绝缘体不容易导电是因为内部几乎没有可以自由移动的电荷
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14．[2025年1月广州期末]半导体制冷技术是用于电脑元件散热的前沿科技。如图所示的是半导体制冷的原理图，图中标有“N”和“P”字样的材料分别叫作N型半导体和P型半导体，把N型半导体和P型半导体用导体串联，接上直流电源后，半导体材料的两端产生温度差，在电流方向是N→P的地方吸热，在P→N的地方放热。则不断散热的电脑CPU要靠近的是______(填“A”或“B”)陶瓷片。半导体的导电性能比导体的导电性能________(填“强”或“弱”)。
B
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弱
15．如图所示，小点用如图所示的电路进行探究物体导电能力的实验。
(1)小点通过观察____________________判断接入物体的
导电能力强弱，若灯泡较暗，说明物体的导电能力较
________，这种方法叫作________法。
(2)小点将玻璃块接入电路，闭合开关，发现小灯泡不亮，电流表指针不动，此时电路处于________状态，用酒精灯加热玻璃块，当玻璃达到红炽状态时，灯泡逐渐亮起，电流表有示数，说明玻璃由_________________(填“导体变为绝缘体”或“绝缘体变为导体”)。
(3)导体与绝缘体之间 ________(填“有”或“没有”)绝对的界限。
小灯泡的亮度
弱
转换
断路
绝缘体变为导体
没有
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16. [新考法]小欣通过学习知道盐水容易导电。她连接了如图甲所示的电路，将A、B两个金属夹接触时，闭合开关灯泡发光；又将少许盐放入装有适量水的烧杯中，并将C、D两个完全相同的石墨棒放在烧杯中，如图乙所示。然后将A、B两个金属夹分别夹在C、D两处时，闭合开关灯泡不发光。
(1)请你猜想灯泡不发光的原因是___________。
(2)写出验证猜想是否正确的方法：
_______________________________________________________________。
盐水浓度低
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向烧杯中加适量的盐，闭合开关，若灯泡发光，说明猜想正确
不同物质的导电性能
物质导电性分类
定义
单位
导体
绝缘体
半导体
电阻
电学符号
谢谢观看！

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