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4.3 物质的导电性
[教学目标]
认知目标 1、能用正确的方法探测电路中的电流大小。
2、知道常见的导体和绝缘体。
3、了解导体的导电能力与外界条件有关。
4、知道半导体材料及其应用。
5、知道金属导电原因是有自由电子。
6、理解电阻概念，知道电阻的单位。
技能目标 1、能设计一个最简单的实验方案检测物质的导电性。
2、记录实验中产生的现象，并能根据现象的不同进行分类。
3、能根据实验现象得出结论。
情感目标 1、培养和发挥学生的探究能力，激发学生参与活动的主动性。
2、学会合作与交流。 3、体验探究成功的乐趣。
4、体验辨证唯物主义的观点和方法论的运用。
[教学重.难点]
重点：知道常见的导体和绝缘体；知道金属导电原因是有自由电子；理解电阻概念，知道电阻的单位。
难点：能用正确的方法探测电路中的电流大小；了解导体的导电能力与外界条件有关；知道金属导电原因是有自由电子。
[教学准备]
学生分组：金属片、塑料直尺、玻璃棒、铅笔芯（碳棒）、食盐水、粉笔、硬币、两节干电池、小灯泡、电流表、带夹的导线、开关
[教学过程设计]
一、史事引入
师：科索沃战争中，北约发言人吹嘘有控制南联盟的“电力开关”。1999年5月2 日晚，美国空军在轰炸南联盟首都贝尔格莱德时使用一种神秘的机载武器，果然造成了贝尔格莱德及周围地区的大面积停电，对南联盟人民的生活造成严重影响。你知道所谓的“电力开关”指的是哪种物质？主要运用了它的什么性质？
生讨论：这种被北约吹得神乎其神的“电力开关”叫作石墨炸弹，美国人称其为电子炸弹。罐内装有大量经过处理的石墨丝。石墨丝比人的头发还细，具有极强的导电能力。电站或变电网络的高压线一旦被石墨丝缠上，瞬间即可造成电网短路，烧毁电力设备，导致大面积停电。 引出课题——物质的导电性
二、新课教学
探究：现在在你的桌面上有：金属片、塑料直尺、玻璃棒、铅笔芯（碳棒）、食盐水、粉笔、硬币。
师：你认为在你身边有哪些物体容易导电？哪些物质不容易导电？你是怎么知道的？
生……
师：这是我们由生活常识得到的结论，用什么方法可以现场辨别呢？动手做做实验，验证一下我们的猜想。
师：所谓导电能力就是要检测某种物质能否通过电流，要设计这样的电路，除了被检测物质外，还要哪些器材呢？
讨论：1）用什么方法可以显示或说明电路中有电流通过？小灯泡检测法，电流表检测法等
2）什么情况下电路中会产生电流？
3）根据以上设想能否画出一个检测电路图
学生实验：按照实验方案及电路图进行实验检测，对各种物品测试后分成两类：
容易导电：金属片、铅笔芯（碳棒）、食盐水、硬币、
不容易导电：塑料直尺、玻璃棒、粉笔、
师归纳：容易导电的物质叫导体；不容易导电的物质叫绝缘体。
师介绍：常见的导体有：金属、石墨、人体、大地和食盐水
常见的绝缘体有：橡胶、玻璃、瓷、塑料、干木头、油和干燥的空气
师：那水是导体还是绝缘体？你的依据是什么？
生讨论：纯净的水是绝缘体，但是普通的水里面溶有大量其他的物质，因此普通的水是能导电。（如人会触电）
演示实验：烧红的玻璃能够导电 你有什么启发？
（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。）
生结论：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。
师：反之，导体是否也会变成绝缘体？
（1）你知道某些电路的关键部位为什么要有防腐蚀措施吗？
（2）家庭电路中的所有导线都是用塑料、橡胶等绝缘体材料包裹着的，主要是为了什么？
介绍半导体：在生产生活中，我们还经常听到一种称为半导体的物质，它的导电能力介于导体与绝缘体之间，常见的半导体材料有硅和锗，主要应用于电子工业，我们常听到“硅谷”意指电子产品基地。（介绍计算机主板的集成电路）
过渡：我们了解了金属是导体，很容易导电，金属为什么都能导电？（微观解释）
回忆：物质的构成
介绍：（1）物质是由分子构成的，分子是由原子构成的，而原子又是由原子核（带正电）和绕原子核高速运动的电子所构成。
（2）金属内部原子核相对固定，但周围有大量能自由移动的电子（带负电），能从一个地方移动到另一个地方。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。
（3）而非金属不容易导电就是因为几乎没有自由移动的电子，它里面的电荷是被束缚着，不能自由移动的。
过渡：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。可见，不同物质的导电能力不同，为了定量比较导电能力的强弱，我们引入电阻的概念。
师：电阻表示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，谁大一点？
介绍：绝缘体就是电阻非常大的，而导电能力却非常小的物质。而导体的导电能力很强，可见对电流通过的阻碍能力较差，所以导体的电阻相对较小。
介绍：电阻用字母R表示，单位是：欧姆（简称欧，符号Ω）
除了欧姆外，还有千欧KΩ，兆欧MΩ，之间的换算为1000倍，1MΩ=103KΩ=106Ω
如：200C时，铁的电阻=0.1Ω，铝的电阻=0.03Ω，橡胶的电阻=1020Ω
三、课堂小结：
通过今天对物质的导电性的学习，你觉得在今后的生活和学习中，会有什么帮助？
四、课堂练习
【例1】为什么电线芯线常用铜或铝来做？而电线芯线外面的包层常用橡胶或塑料来做？
【分析】可以从铜（或铝）和橡胶（或塑料）这两类物质的导电能力上考虑。
【解答】因为铜或铝是导电性能良好的金属，用它们做芯线可以导电，而橡胶或塑料是绝缘体，用它们包在芯线外面可以防止电线漏电和人触电。
【例2】绝缘体不容易导电是因为绝缘体中 [ ]
A没有电荷 B没有自由电荷 C.有大量自由电荷 D．只有少量自由电荷
【分析】在绝缘体中，电荷几乎都被束缚住了而不能自由移动，只有极少量自由电荷，所以不容易导电。
【解答】D．
【说明】导体、绝缘体都是由分子或原子组成的，因此都有大量的电荷存在。如果物体中自由电荷极多那就是导体，如果物体中自由电荷极少那就是绝缘体。因此，导体和绝缘体之间没有绝对的界限，而且条件变了可以转化。
【例3】图8是某种按钮开关构造的截面图。A为外壳，B为按钮，C、D为金属片，其中C具有弹性。试简述按钮开关如何使电路通、断？制作A、B部件的材料应是导体还是绝缘体？为什么？
【解答】使用按钮开关时，按下按钮B，弹性金属片C与金属片D接触，于是电路接通；松开按钮B，由于弹性，金属片C恢复原位，与金属片D分开，于是电路断开。外壳A和按钮B都必须使用绝缘材料，例如胶木、塑料之类，这是为了使用时安全，因为人身是导体。
[板书设计]
§4---3 物质的导电性
1、检验物质的导电能力
2、微观解释
① 导体：容易导电的物质 有大量的自由电子
② 绝缘体：不容易导电的物质 电荷几乎被束缚
3、电阻（R）： 导体对电流的阻碍作用。
单位：欧姆（Ω）、千欧（KΩ）、兆欧（MΩ）
1MΩ=103KΩ=106Ω
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