引入:
实验:取出一段导线,当场剖开,可看到外面的塑料外套和里面的金属丝。问:为什么所有导线都是这样设计的?我能不能换一下,用塑料或橡胶做内导线,金属做外套?这样会有什么问题产生?
一.探究物质导电能力
1.在讲台上展示铜片、铝片、塑料直尺、玻璃棒、铅笔芯、食盐水、蒸馏水、硬币、粉笔等等。
问:根据生活经验,谁能把这些物质分分类,一类是能够导电的,另一类是不能导电的?
生…… [板书]
这是我们由生活常识得到的结论,正确与否我们得用事实来说话,动手做做实验,验证一下我们的猜想。首先我们要来设计一下实验方案,画出它的电路图。
讨论:1)用什么方法可以显示或说明电路中有电流通过?
2)什么情况下电路中会产生电流?
所谓导电能力就是要检验物质能否通过电流,这就要依赖用电器显示或电流表检测出来。要设计这样的电路,还需要的器材有:导线、开关、电源及用电器(小灯泡、发光二极管或音乐卡片均可)。这些答案可引导学生得出,并训练他们把设计的实验方案用电路图的形式表达出来。
思考:电路中只接电流表而不接小灯泡等其它负载是否可以?
当被测物体是导电性能良好的导体时,电路中会因为电流过大超过电流表量程而导致电流表被烧坏。重新强调电流表使用的规范。
请学生在黑板上画出正确的电路图。
得到结论:
1).容易导电的物质叫导体。有金属、石墨、人体、大地和食盐水。不容易导电的物质绝缘体。橡胶、玻璃、瓷、塑料、干木头、油和干燥的空气都是绝缘体。
(纯净的水机蒸馏水是不导电的,但普通水中往往溶有大量杂质,能够导电。)
2.实验:烧红的玻璃能够导电
(注意点:用酒精喷灯加热;电源电压控制在20伏左右;负载用发光二极管。)
结论2):物质的导电能力不是绝对的。有些绝缘体在条件改变时会变成导体。
3.半导体:导电能力介于导体与绝缘体之间
常见的半导体材料有硅、锗。
在上课前可布置学生了解硅谷和中关村高科技产业大概情况,在课上进行交流。指出半导体在电子工业上的重要地位,可做适当拓展,使所学内容贴近当代科技,激发学习热情。
二.金属导电的微观解释
原子是由原子核和绕原子核高速运动的电子所构成。电子带负电,原子核带正电。
金属内部原子核位置是相对固定的,但有大量能自由移动的电子,它们能从一个地方移动到另一地方,当电路中接入电源,并接通后,金属中的这些自由电子都向同一方向(由电源的负极经导线向电源的正极)移动,从而形成了电流。
三.电阻
我们已经知道有些物质容易导电叫做导体,有些物质不容易导电
叫做绝缘体。那在物理上到底这样来比较物质导电能力的强弱呢?我们就引入电阻这个概念。
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。
问:导体的电阻和绝缘体的电阻大小关系如何?
所以,电阻越大,导体的导电能力越弱。
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