课题：研究玻璃导电的实验

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1、课题：研究玻璃导电的实验浙江省桐乡市茅盾中学赵惠松（314500）一、内容解读1.课题目标（1）了解绝缘体和导体不是绝对的，绝缘体在一定的条件下也口J以转化为导体；（2）经历拟订简单的科学探究计划和实验方案，体会应用已知的科学规律去解释某些具体问题。具有初步的分析概括能力（3）形成对H然界的好奇，领悟白然现象小的美妙，乐于探索白然现象和H常生活中的物理学。2.背景描述我们知道，物体从它的导电性能來看，可分为导休、绝缘体和半导体。能够导电的物体叫导体。金属、石墨、酸、碱、盐的水溶液等都是导体。导体能够导电的原因是，导体中存在大量能够自由移动的电荷。当导体两

2、端存在电压时，这些自由电荷能够向一定方向运动形成电流。金属导体中的口由电荷是口由电子，金丿瓜导体中的电流是自由电子的定向移动形成的。酸、碱、盐的水溶液中的自由电荷是正负离了，止、负离了的定向移动形成电流。电离气体屮有自由移动的电子和正、负离子，也能够导电。导电能力介于导体与绝缘体之间的物体，叫做半导体。半导体一般是固体。如：错、硅及某些化合物等。半导体的特点是：加入微量杂质或外界条件（温度、光照、压力等）变化时,半导体的电阻会发生显著的变化。不能够导电的物体叫做绝缘体。玻璃、陶瓷、气体等都是绝缘体。绝缘体之所以不导电是因为其小的自市电荷极少，导电性能极差

3、。绝缘体不能导电不是绝对的。在加热、加高压等条件下，绝缘体可以转化成导体。平常的气体不导电，如果加的电压很高，气体也会变成导体，闪电就是空气中通过电流产生的。干燥的木棒是绝缘体，木棒潮湿后就变成了导体。玻璃在常温下是很好的绝缘体，但在高温下可以成为导体。本课题就是探究玻璃在高温下的导电性。二、材料器具断丝及不断丝的废日光灯玻璃芯各1个、铁架台1个，酒精灯1个，洒精喷灯1个，电流表1个，白炽灯2个（15W、60W各1个），电源插头1个，小灯泡1个，电池组，导线若干。三、教学建议在进行木课题Z前，教师应该让学生知道物体从它的导电性能來看，可分为导体、绝缘体和

4、半导体。并能从微观来解禅物质导电本领人小的原因。导体能够导电的原因是，导体屮存在人量能够自山移动的电荷，当导体两端存在电压时，这些自山电荷能够向一定方向运动形成电流。绝缘体Z所以不导电是因为其屮的白由电荷极少，这样导电性能极差。半导体的导电本领处于导体和绝缘体之间。此时教师可以这样启发学生：绝缘体不能导电的原因是白由电荷很少，那能不能使它们的自由电荷增多呢？在学生充分讨论后教师可以得出结论：绝缘体不能导电不是绝对的，在加热、加高压等条件下，绝缘体町以转化成导体。最后教师提出本课题的研究目的：加热、加高压可以使玻璃由绝缘体变成导体。本课题研究三个内容：①只

5、升高玻璃温度研究玻璃的导电情况；②只升髙玻璃两端的电压研究玻璃的导电情况；③同时升高玻璃温度和玻璃两端的电压研究玻璃的导电情况。四、活动展开1.提出问题（教师提问）课堂上教师问：绝缘体不能导电不是绝对的。在加热、加高压等条件下，绝缘体对以转化成导体。玻璃在常温下不导电，是绝缘体，但在一定的条件下可以使它导电。在什么条件下才能使玻璃变成绝缘体，使它导电？2.议论假设，大胆猜想（1）升高玻璃温度可以使玻璃变成导体玻璃Z所以不导电是因为玻璃内部分子对电子的束缚能力很强，其中的口由电子极少，导电性能极差。如果使玻璃温度升高，被束缚的电了有足够的能量可以脱离分了的

6、约束，而成为占由电子，这样玻璃的导电性能就会很强。（2）升高玻璃两端的电压可以使玻璃变成导体我们说玻璃不导电，不是绝対的，而是导电本领很差，也就是玻璃的电阻很大，如何增加玻璃两端的电压，也会使通过玻璃的电流加人。（3）同时升高玻璃温度和玻璃两端的电压可以使玻璃变成导体综合上述两点的分析可知，同时升高玻璃的温度及玻璃两端的电压，通过玻璃的电流将增大地更多。通过以上推测可以想到：玻璃的温度越高，玻璃两端的电圧越人，玻璃的导电本领越强。图11.启示思路，破释猜想通过怎么的实验来检验以上猜想呢？这个实验需要解决三个问题。同学们讨论了解决这三个问题的各种可能方法：

7、（1）玻璃怎样接入电路？学±A：用铁夹夹住玻璃，然后接入电路。学生B：用白炽灯泡的灯芯作为玻璃体。学生C：用废LI光灯悸（灯丝已断）的玻璃芯（如图1）（2）怎样改变玻璃的温度？学生D：川幣擦生热的方法升高玻璃的温度。学生E：用酒精灯加热玻璃。学纶F：用酒粕喷灯加热玻璃。（3）怎样改变玻璃两端的电压？学生G：用增加电池组电池节数的方法来升高电压。学生H：用家用交变电流作电源。学生I：用高压电源。教师建议：用学生C,E,F,G,H提出的方法来组成探究实验的方案。按照教师的建议，学生分小组进行实验探索。（1）玻璃芯在不加热的情况下两端加电池组如图所示，把电池组

8、（4.5V）、小%抱（2.5V）、电流表和玻璃芯串联起来，发现小灯泡不亮，电流表