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物理課電阻教學(xué)設計

時(shí)間:2021-06-14 11:05:33 教學(xué)設計 我要投稿
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物理課電阻教學(xué)設計

  篇一:電阻教學(xué)設計

物理課電阻教學(xué)設計

  整體設計:

  本節主要內容為電阻概念的建立及對其影響因素的探究,這些內容是學(xué)習第四節“變阻器”的理論基礎。作為電學(xué)中三大基本概念之一,“電阻”處于樞紐和核心的位置。因為電學(xué)知識的應用離不開(kāi)電阻,各種用電器的功能實(shí)現決定于所用電阻的性質(zhì)和特點(diǎn),人類(lèi)對電學(xué)規律的探索、各類(lèi)用電器的發(fā)明,都離不開(kāi)對電阻的研究。僅就初中所學(xué)電學(xué)知識來(lái)說(shuō),電學(xué)中所考查的難點(diǎn)問(wèn)題也離不開(kāi)電阻, 因電路中電阻的變化會(huì )引起電流的改變,電流的改變會(huì )引起電功率的改變。所以本節內容在為學(xué)習“變阻器”作準備的同時(shí)也為后續電學(xué)知識“歐姆定律”和“電功率”的學(xué)習提供理論支持。

  “導入新課”可依據教材提示,通過(guò)學(xué)生的課前調查或教師的課堂展示使學(xué)生認識到導線(xiàn)多用“銅”和“鋁”來(lái)制作這一事實(shí),引出問(wèn)題,從而展開(kāi)探究。

  “演示實(shí)驗”通過(guò)把長(cháng)短、粗細相同的不同導體(銅絲和鎳鉻合金絲)連入電路中,觀(guān)察燈泡明亮程度的變化,來(lái)獲得不同導體(相同條件下)對電路中電流的阻礙作用的信息 。電阻概念的引出是通過(guò)上述實(shí)驗得出的,教師進(jìn)行演示時(shí)可以多選取幾種材料進(jìn)行比較。本實(shí)驗有兩個(gè)作用:一是引出電阻的概念,導體對電流有阻礙作用,電阻是導體本身固有的一種屬性。二是表明電阻的大小跟導體的種類(lèi)等因素有關(guān)。電阻的概念比較抽象,教學(xué)中教師最好不要硬性地將其灌輸給學(xué)生,而應該通過(guò)演示實(shí)驗,讓學(xué)生觀(guān)察、比較、分析,確認導體對電流有阻礙作用后得出,即要把電阻概念的教學(xué)變得直觀(guān)、生動(dòng)、具體,并且使學(xué)生明確怎樣用實(shí)驗的方法比較導體電阻的大小。

  “電阻”概念的教學(xué),教材是以電阻的定義、大小和單位、常見(jiàn)的電阻器為核心展開(kāi),直接給出電阻單位的名稱(chēng)、簡(jiǎn)稱(chēng)、符號、換算關(guān)系。教材沒(méi)有給出電阻率的概念,而是在后面的小資料中給出幾種“長(cháng)度為1 、橫截面積為1 2金屬導線(xiàn)在20 ℃時(shí)的電阻值”。這樣處理既滿(mǎn)足課程標準的要求,又向學(xué)生滲透電阻的本質(zhì)特征是表征物質(zhì)的一種固有屬性,不同導體的導電能力是不同的。換句話(huà)說(shuō),不同的導體對電流的阻礙作用不同。

  “決定電阻大小的因素”的教學(xué),可從生活中的高壓線(xiàn)又粗又直,而電爐絲又細又長(cháng)引出問(wèn)題,引導學(xué)生運用“控制變量法”設計實(shí)驗進(jìn)行探究,條件好的學(xué)?稍O計成分組實(shí)驗完全由學(xué)生進(jìn)行探究,而教師進(jìn)行指導。如果學(xué)校實(shí)驗室中鎳鉻合金絲較少或不易買(mǎi)到,也可用電爐絲(主要成分為鎳鉻合金,買(mǎi)來(lái)后將其拉直即可)來(lái)替代進(jìn)行實(shí)驗。

  “科學(xué)世界”主要介紹了半導體和超導現象,利用電阻的知識,進(jìn)一步說(shuō)明導體與絕緣體的區別,進(jìn)行知識的拓展與升華。由于半導體的應用已很廣泛,向學(xué)生介紹這方面的知識,對啟發(fā)學(xué)生思維,開(kāi)闊眼界,提高學(xué)習興趣,都大有好處。

  教學(xué)重點(diǎn):

  1.電阻概念的建立。

  2.探究決定電阻大小的因素。

  教學(xué)難點(diǎn):

  1.在探究決定電阻大小因素的過(guò)程中,掌握控制變量法。

  2.難點(diǎn)是:認清電阻是導體自身的性質(zhì),與電壓、電流無(wú)關(guān)。

  教學(xué)方法:

  自主、合作、探究式學(xué)習。

  課時(shí)安排:1課時(shí)

  三維目標:

  一、知識與技能

  1.知道什么是電阻,理解電阻是導體本身的一種屬性;

  2.知道電阻的單位及其換算;

  3.理解電阻的大小與導體的材料、長(cháng)度、橫截面積有關(guān)。

  二、過(guò)程與方法

  在探究決定電阻大小因素的過(guò)程中,體會(huì )用控制變量法研究物理問(wèn)題。

  三、情感態(tài)度與價(jià)值觀(guān)

  激發(fā)學(xué)生對電阻大小與哪些因素有關(guān)產(chǎn)生興趣,積極動(dòng)手進(jìn)行實(shí)驗或觀(guān)察實(shí)驗。

  課前準備:

  示教電路板,多媒體,電流表,小燈泡,干電池組,開(kāi)關(guān),導線(xiàn)若干,長(cháng)短粗細相同的鐵絲、鎳鉻合金絲及銅絲各一段,相同橫截面積(0.16 2)、不同長(cháng)度(10 c和20 c)的鎳鉻合金絲各一段,相同橫截面積(0.16 2)、不同長(cháng)度(10 c和20 c)的康銅絲各一段。

  篇二:電阻教學(xué)設計

  教學(xué)設計:演示導入

  演示如圖的實(shí)驗,當用鎳鉻合金線(xiàn)替換電路中的銅導線(xiàn)后,燈泡亮度明顯變暗。

  教師引導學(xué)生分析現象,概括出:電壓一定時(shí),導體中的電流大小還與導體自身有關(guān)。

  推進(jìn)新課:

  一、電阻

  1. 探究實(shí)驗,感受新知

  目的:探究粗細、長(cháng)短都相同的銅線(xiàn)、鐵線(xiàn)和鎳鉻合金線(xiàn)的導電情況。

  過(guò)程:

  (1)學(xué)生設計實(shí)驗、選擇器材并操作(實(shí)驗電路圖見(jiàn)上圖)。

  (2)教師補充探究粗細、長(cháng)短都相同的銅絲、碳鋼絲、康銅絲及鎳鉻合金絲的導電情況。

  提示:為了研究各種材料的導電性能,可用實(shí)驗的方法進(jìn)行。提示學(xué)生參照課本上的實(shí)驗方法連接電路進(jìn)行實(shí)驗:

  實(shí)驗器材:鐵線(xiàn)、銅線(xiàn)、鎳鉻合金線(xiàn)(電爐絲)、小燈泡(帶燈座)、開(kāi)關(guān)、干電池(帶電池盒)、電流表、導線(xiàn)若干。

  學(xué)生實(shí)驗步驟(參考):

 、賹㈡囥t合金線(xiàn)連入電路,合上開(kāi)關(guān),觀(guān)察小燈泡的亮度;

 、趯㈡囥t合金線(xiàn)換成長(cháng)短、粗細相同的鐵線(xiàn)連入電路,合上開(kāi)關(guān),觀(guān)察小燈泡的亮度;

 、蹖㈣F線(xiàn)換成長(cháng)短、粗細相同的銅線(xiàn),合上開(kāi)關(guān),觀(guān)察小燈泡的亮度;

 、軐㈦娏鞅泶(lián)接入電路,重復上述的實(shí)驗,觀(guān)察電流表的示數。

  發(fā)現小結:接入銅線(xiàn)比接入鐵線(xiàn)時(shí)燈泡亮,接入鐵線(xiàn)時(shí)比接入鎳鉻合金線(xiàn)時(shí)燈泡亮;接入銅線(xiàn)比接入鐵線(xiàn)時(shí)電流大,接入鐵線(xiàn)時(shí)比接入鎳鉻合金線(xiàn)時(shí)電流大。小燈泡亮時(shí)電流大,小燈泡暗時(shí)電流小。

  教師組織學(xué)生討論本次發(fā)現的意義。

  意義概述:導體能導電,但同時(shí)對電流又有阻礙作用。相同電壓下,導線(xiàn)中電流不同,說(shuō)明兩條導線(xiàn)對電流的阻礙作用不同。在物理學(xué)中用“電阻”這個(gè)物理量來(lái)表示導體對電流阻礙作用的大小。導體的電阻越大,表示導體對電流的阻礙作用越大。不同的導體,電阻一般不同,電阻是導體本身的一種性質(zhì)。

  (教學(xué)說(shuō)明:這樣安排教學(xué)的目的是讓學(xué)生通過(guò)觀(guān)察、比較、分析,確認導體對電流有阻礙作用,并且使學(xué)生明確怎樣用實(shí)驗的方法來(lái)比較導體電阻的大小,從而初步突破“電阻”這一教學(xué)重難點(diǎn)。)

  2.小組合作,閱讀探究電阻相關(guān)知識

  組織學(xué)生以小組為單位,閱讀教材中電阻部分的材料,解決如下問(wèn)題:

  解決問(wèn)題:(用展示)

 、匐娮枋潜硎綺___________________的物理量。電阻越大,表示導體對電流的阻礙作用________。

 、诓煌膶w,電阻一般______。

 、垭娮璧姆柺莀___,電路圖中的符號“ ”。

 、茈娮鑶挝挥衉_____、______、______,你掌握這些單位之間的轉換了么?

 、菽阒懒松钪心男┏R(jiàn)的電阻器呢?

 、迣τ陔娮,你有什么新的問(wèn)題和發(fā)現?

  教師活動(dòng):

 、俳M織學(xué)生進(jìn)行解答問(wèn)題、質(zhì)疑。

 、诮處煹礁鱾(gè)小組當中,以小組成員的身份參加討論。

 、郯鍟(shū)電阻相關(guān)知識,并糾正學(xué)生回答過(guò)程中的錯誤和不足。

  學(xué)生活動(dòng):

 、匍喿x教材及資料學(xué)習電阻的相關(guān)知識并初步解答問(wèn)題。

 、趯⒆约簺](méi)有掌握準確的知識交給小組,進(jìn)行合作、交流互相解答問(wèn)題。

 、坌〗M代表發(fā)言為全班同學(xué)解答問(wèn)題。

 、苄〗M內解決不了的疑問(wèn)提出來(lái),其他小組答疑(如果沒(méi)有則該步驟不用進(jìn)行)。

  總結:(用展示)

  (1)知識學(xué)習方面:

 、匐娮枋潜硎緦w對電流阻礙作用大小的物理量。電阻越大,表示導體對電流的阻礙作用越大。

 、诓煌膶w,電阻一般不同。

  各種固定電阻器

 、垭娮璧姆柺荝,電路圖中的符號“ ”。

 、茈娮鑶挝挥校簹W姆(Ω),千歐(Ω),兆歐(MΩ);換算關(guān)系:1 Ω=103 Ω,1 M Ω=106 Ω。

 、萆钪谐R(jiàn)的電阻器: 電視機、收音機和耳麥的調音旋鈕,各種家用電器的電路板上有各種各樣的電阻器(如右上圖)。

 、扌碌膯(wèn)題和發(fā)現:由課本上“幾種長(cháng)1 、橫截面積1 2的金屬導線(xiàn)在20 ℃時(shí)的電阻值”可發(fā)現“導體電阻除與材料有關(guān)外,還可能還與導體的長(cháng)度、橫截面積及溫度有關(guān)(‘是否有關(guān),有什么關(guān)系?’需要用實(shí)驗進(jìn)行驗證)!

  (2)學(xué)生小組合作交流方面。

  教師對表現優(yōu)秀的小組和成員進(jìn)行表?yè)P與鼓勵,并提出新的要求:運用小組的合力設計實(shí)驗,探究決定電阻大小的因素。

  (教學(xué)說(shuō)明:這樣安排教學(xué)的目的有二:一是放手讓學(xué)生進(jìn)行知識建構,突破“電阻”這一教學(xué)重難點(diǎn);二是打開(kāi)新的探究之門(mén),過(guò)渡到對影響導體電阻大小因素的探究上來(lái)。)

  3.即學(xué)即練

  (1)單位換算:180 Ω=______ Ω,3×105 Ω=______MΩ=______ Ω。

  (2)關(guān)于導體的電阻,下列說(shuō)法正確的是( )

  A.導體中的電流越大,其電阻越小

  B.電阻是導體本身的性質(zhì)

  C.粗導線(xiàn)的電阻要比細導線(xiàn)的電阻小

  D.銅導線(xiàn)的電阻比鐵導線(xiàn)的電阻小

  答案:(1)0.18 0.3 300 (2)B

  二、決定電阻大小的因素

  1.創(chuàng )設情景,引發(fā)猜想

  展示:學(xué)生課下搜集來(lái)的各種電阻線(xiàn)。(要求學(xué)生搜集得多一些,種類(lèi)要全,各種粗細、材料的都有,有家庭用的,有工業(yè)生產(chǎn)用的等等,這樣有益于學(xué)生提出自己的猜想)

  教師用展示幾種電阻線(xiàn):見(jiàn)圖甲~圖丁。

  甲 生活中的電線(xiàn)(1) 乙 生活中的電線(xiàn)(2) 丙 高壓輸電線(xiàn) 丁 電爐

  提出問(wèn)題:我們看到,高壓輸電用的電線(xiàn),使用的金屬線(xiàn)又粗又直。為什么不用細導線(xiàn)輸電呢?電爐上面的電爐絲,為什么不用粗而直的導線(xiàn)呢?

  引導學(xué)生猜想:電阻與哪些因素有關(guān)?

  學(xué)生分組討論,提出自己組的猜想。教師也有意選擇幾組,加入討論。

  教師主持,學(xué)生交流猜想。

  有的學(xué)生提出,從剛才的探究實(shí)驗中,可看出電阻的大小可能和導線(xiàn)的材料有關(guān);有的學(xué)生則在與水流的對比中推斷出可能與導體的橫截面積和長(cháng)度有關(guān);也有學(xué)生聯(lián)想到長(cháng)跑時(shí)比短跑時(shí)的速度慢,認為可能與電流所流過(guò)的路徑長(cháng)短有關(guān)。

  教師在交流過(guò)程中則應注意讓學(xué)生說(shuō)出得到猜想的線(xiàn)索和依據,啟發(fā)、幫助學(xué)生明了自己所采用的生成猜想的方法(如聯(lián)想、類(lèi)比、觀(guān)察等)。此外,不論學(xué)生提出的猜想或假設是否成立,只要是有依據的,教師在此都應予以表?yè)P。

  2.自主探究,搜集證據

  學(xué)生分組實(shí)驗器具:1.5 V電池(1節);電流表(1只);導線(xiàn)若干;待研究導體4根,規格如下:

  編號材料長(cháng)度(c)橫截面積(2)

 、冁囥t100.16

 、阪囥t200.16

 、劭点~100.16

 、芸点~200.16

  學(xué)生按照自己的假設,自己設計實(shí)驗電路,自主擬定實(shí)驗步驟,進(jìn)行實(shí)驗并完成實(shí)驗報告。教師巡回指導,發(fā)現問(wèn)題及時(shí)糾正。

  3.得出結論,分析交流

  實(shí)驗結束后,學(xué)生上講臺,將實(shí)驗報告投影出來(lái),并重點(diǎn)就結論、電路圖、實(shí)驗步驟、實(shí)驗設計思想進(jìn)行交流,生生、師生互問(wèn)、互辯。

  這一階段,教師應注意:(1)通過(guò)突出導線(xiàn) 的選擇原則,滲透實(shí)驗變量的控制方 法。(2)注意收集得出同一實(shí)驗結論的不同實(shí)驗途徑,如探索長(cháng)度因素時(shí),既可用導線(xiàn)①②比較,也可用導線(xiàn)③④,還可將同一導線(xiàn)的不同長(cháng)度接入電路。激勵學(xué)生用多種方法完成實(shí)驗,培養他們思維的多向發(fā)散能力。(3)對實(shí)驗方法獨特的學(xué)生予以大力贊揚,以養成學(xué)生盡力追求“與眾不同”的創(chuàng )新意識。(4)由于實(shí)驗器材中四根導體的橫截面積相同,因此在交流粗細因素時(shí),特別注意讓學(xué)生說(shuō)出如何得到長(cháng)度、材料相同而粗細不同的導體的,如將②④導線(xiàn)對折后分別與導線(xiàn)①③相比;或向別組借一條導線(xiàn)和自己組中相同的一根并聯(lián)后測出電流,與原導線(xiàn)相比等。

  結論:導線(xiàn)的電阻與導線(xiàn)的長(cháng)度和導線(xiàn)的橫截面積有關(guān)系:導線(xiàn)越長(cháng),電阻越大;導線(xiàn)越細,電阻越大。大量實(shí)驗表明,導體的電阻是導體本身的一種性質(zhì),它的大小決定于導體的材料、長(cháng)度和橫截面積。

  4.即學(xué)即練:(用展示問(wèn)題)

  李智和周慧做“探究導體電阻大小與導體橫截面積關(guān)系”的實(shí)驗。他們準備在下圖中的M、N兩點(diǎn)間接入待研究的電阻絲,電源電壓恒定,忽略燈絲電阻隨溫度變化的影響,待用電阻絲的規格如下:

  導體編號材料長(cháng)度橫截面積

  a b鎳鉻合金絲LS

  c d錳銅合金絲 LS

  e f鎳鉻合金絲2LS

  g h鎳鉻合金絲 L2S

  (1)他們應選擇編號為_(kāi)_______、________的兩根電阻絲來(lái)探究;

  (2)正確選擇后,他們將所選電阻絲分別接入M、N兩點(diǎn)間,閉合開(kāi)關(guān),通過(guò)觀(guān)察燈泡的亮暗或電流表的示數來(lái)比較電阻絲電阻的大小。實(shí)驗中,兩次電流表指針均有偏轉,但第一次的示數小于第二次的示數,說(shuō)明第二次接入電路的電阻絲的電阻值__________,同時(shí)周慧發(fā)現第一次實(shí)驗中燈泡不亮,你認為原因是:

  ________________________________________________________________________。

  答案:(1)ab gh (2)較小(小) 燈泡的實(shí)際功率太小(通過(guò)燈泡的電流太小或燈泡兩端的電壓太小)

  拓展深化:

  (根據課堂所剩時(shí)間,可選擇下面的部分內容進(jìn)行拓展)

  1.半導體和超導現象

  學(xué)生閱讀教材“科學(xué)世界”中的內容,了解什么是半導體,什么是超導現象。

  播放視頻:誘人的.超導,師生共同觀(guān)看。

  超導(視頻截圖)

  2.介紹能導電的塑料(見(jiàn)參考資料)。

  3 .播放電阻與溫度視頻,師生共同觀(guān)看。

  電阻與溫度(加熱) 電阻與溫度(降溫)

  4.走向社會(huì )

  (1)假如讓你架設一條輸電線(xiàn)路,在鐵線(xiàn)和鋁線(xiàn)之間,你選用哪種?請說(shuō)出理由。

  (2)請課后調查你家里的電線(xiàn)、室外的電線(xiàn)、高壓電線(xiàn)、電話(huà)的電纜線(xiàn)分別是用什么材料制成的,并用今天學(xué)到的知識分析采用該材料的原因。

  [課堂總結]

  本節課主要學(xué)習了以下內容:

  1.電阻是用來(lái)表示導體對電流阻礙作用大小的物理量。電阻的符號為R,電路圖中的符號“ ”;

  2.電阻的單位為歐姆(Ω),常用單位還有千歐(Ω)和兆歐(MΩ),其換算關(guān)系:1 Ω=103 Ω,1 MΩ=106 Ω;

  3.大量實(shí)驗表明,導體的電阻是導體本身的一種性質(zhì),它的大小決定于導體的材料、長(cháng)度和橫 截面積。

  [布置作業(yè)]

  動(dòng)手動(dòng)腦學(xué)物理1、2、3。

  篇三;電阻教學(xué)設計

  電阻定義:導體對電流的阻礙作用符號:R單位:Ω Ω MΩ電路圖中的符號:決定電阻大小的因素材料長(cháng)度:導體越長(cháng),電阻越大橫截面積:導體的橫截面積越大,電阻越小

  活動(dòng)與探究

  課題:探究導體的電阻與溫度的關(guān)系。

  目的:通過(guò)探究導體的電阻與溫度的關(guān)系,進(jìn)行知識拓展和探究能力的培養。

  內容:通過(guò)課堂上的學(xué)習,同學(xué)們已經(jīng)知道了決定電阻大小的因素有材料、長(cháng)度和橫截面積這三個(gè)因素,還有什么因素能影響導體的電阻大小呢?

  導體的溫度對導體電阻有沒(méi)有影響呢?如果有影響,導體電阻大小與溫度有什么關(guān)系呢?

  設計實(shí)驗:

 、僖淖儗w的溫度,我們可以用酒精燈給導體加熱。

 、谠O計實(shí)驗,用電流表測量電路中電流的變化,實(shí)驗用器材和電路如右圖。

 、圻M(jìn)行實(shí)驗:給接入電路中的螺旋狀的導體線(xiàn)圈加熱,觀(guān)察電流表指針有什么變化。

  實(shí)驗現象中的電流變小說(shuō)明什么?是不是所有的導體電阻都隨溫度升高而變大呢?請上網(wǎng)查閱相關(guān)資料得出結論。

  結論:實(shí)驗結果表明,導體的電阻除了和導體的材料、長(cháng)度、橫截面積有關(guān)外,還與導體的溫度有關(guān)。大多數導體電阻隨溫度升高而增大,個(gè)別的導體的電阻隨溫度變化升高而減小。

  設計反思

  本課教學(xué)設計立足于“從生活走向物理,從物理走向社會(huì )”的思路上,以科學(xué)探究為主線(xiàn),采用“提出問(wèn)題——進(jìn)行猜想——設計實(shí)驗——進(jìn)行實(shí)驗——得出結論——拓展應用”的課堂探究式教學(xué)模式,讓學(xué)生經(jīng)歷從生活到物理的認識過(guò)程,經(jīng)歷基本的科學(xué)探究實(shí)踐,達到掌握知識與技能,提高各種能力以及培養敢于創(chuàng )新的探索精神的目的,充分體現課程標準所要求的“以學(xué)生為主體,以活動(dòng)為主線(xiàn),以創(chuàng )新為主旨”的探究式教學(xué)理念。

  參考資料

  一、電流對抗金屬離子:電阻

  當自由電子的流動(dòng)(電流)被導體的金屬離子所阻礙時(shí),就產(chǎn)生了電阻。金屬離子具有規則的晶體結構,但實(shí)際上它們也不是純的(含有其他金屬和含有不規則的結構,所有這些就干擾了金屬離子對稱(chēng)的和同質(zhì)的結構)。另外由于熱能的原因,離子不停地振動(dòng)。這種網(wǎng)狀的不規則和由熱能引起的擺動(dòng)是對電流造成阻力的起因。

  在普通導體中會(huì )發(fā)生什么情況:

  右圖使電傳導觀(guān)念形象化了,電傳導就如同球體(電子)運動(dòng)一樣。它在斜面上流動(dòng)(斜面相當于一個(gè)導體)。障礙物代表金屬離子不規則的網(wǎng)狀結構,它們不允許電子自由流動(dòng)。這就是形成電阻的原因。電子與金屬離子相撞,輸出了它的部分能量,這些能量又轉化為熱量。

  超導體會(huì )發(fā)生什么變化:超導體中電子兩 個(gè)兩個(gè)地成組聚集在所謂的“庫珀對”里面,它們又表現為單一的粒子,這同煤氣分子能夠聚集成液體狀是同樣的道理。超導電子作為整體以液體的形態(tài)表現出來(lái),盡管存在著(zhù)由于金屬離子擺動(dòng)和金屬離子網(wǎng)的不規則帶來(lái)的阻礙,它還是能夠自由流動(dòng)而不受影響。

  二、能導電的塑料

  提到塑料和橡膠,人們當然地認為它們是很不錯的電絕緣體。是的, 絕大多數高分子材料都具有優(yōu)異的電絕緣性能,可以用來(lái)做電線(xiàn)的包覆、插座、插頭、電器外殼等 。但是,你可知道,在這一般認為不能導電的塑料家族中,卻出現了一支“叛軍”,這就是導電聚合物材料。說(shuō)起它的發(fā)現和發(fā)展,幾十年來(lái),不知凝聚著(zhù)多少高分子材料專(zhuān)家的心血。

  意大利的納塔教授是配位絡(luò )合聚合理論的創(chuàng )立者,前面說(shuō)過(guò),是他首先在世界上把丙烯合成為聚丙烯。由于這些成就,他后來(lái)榮獲了1963年的諾貝爾化學(xué)獎。從1958年起,他就對把乙炔合成為聚乙炔產(chǎn)生了濃厚的興趣,開(kāi)始了孜孜不倦的研究。直至1979年他去世時(shí),這項工作仍然沒(méi)有很大的進(jìn)展。盡管納塔一生取得了許多科學(xué)成就,但在乙炔聚合的研究上,他終于抱憾而逝。

  從1958年納塔教授的研究開(kāi)始,到1987年納爾曼教授的成功,經(jīng)過(guò)30年的努力,導電聚乙炔終于誕生了。事實(shí)上,聚乙炔只是導電塑料的一種。這些年來(lái),對其他導電塑料的研究也有許多成就,每年發(fā)表的有關(guān)論文達數百篇。單是美國,在這幾年的美國物理學(xué)會(huì )和美國化學(xué)學(xué)會(huì )的年會(huì )論文中,有近一半是關(guān)于導電高分子材料的。研制成功的導電塑料有:胺、聚噻吩及其衍生物、聚吡咯及其衍生物、聚對苯乙炔、聚對亞苯基等。

  導電聚合物的研究除了在開(kāi)發(fā)品種上,還在導電機制上、導電聚合物的應用、超導聚合物等方面取得了進(jìn)展。在應用方面已有許多成功的嘗試,我們舉幾個(gè)例子。

  導電聚乙炔的吸收光譜與照到地面上的太陽(yáng)光十分相似,也就是說(shuō),導電聚乙炔能把太陽(yáng)光中幾乎所有的能量都吸收下來(lái),因此是做太陽(yáng)能電池的理想材料。

  導電聚合物由于摻雜、脫雜,會(huì )發(fā)生從絕緣體到導電體之間的不同相變化,這種變化同時(shí)帶來(lái)吸收光譜的變化,聚合物的顏色也就發(fā)生變化,所以用來(lái)做電致變色顯示元件是很理想的。

  透明的導電聚合物已成為透明導電膜的首選材料。我國訪(fǎng)問(wèn)學(xué)者曹鏞參與的希格爾小組,已用某種導電聚合物制成了發(fā)光二極管。美國軍界已把導電聚合物用于隱身飛機。

  此外,導電聚合物還在傳感器、電磁屏蔽、催化等方面作出了貢獻。

  目前,從事導電聚合物研究的科學(xué)工作者正充滿(mǎn)信心,大家一致認為,21世紀導電聚合物研究將有突破性的進(jìn)展,超導型導電聚合物也有成功的希望。導電聚合物全面造福于人類(lèi)的日子已為期不遠了。

  三、鉛筆芯的導電性能和硬度有關(guān)

  任何一種鉛筆芯的主要成分都是石墨。其實(shí)鉛筆的筆芯是用石墨和粘土按一定比例混合制成的。如“H”即英文“hard”(硬)的詞頭,代表粘土,用以表示鉛筆芯的硬度!癏”前面的數字越大(如6H),鉛筆芯就越堅硬,也即筆芯中與石墨混合的粘土比例越大!癇”是英文“blac”(黑)的詞頭,代表石墨,用以表示鉛筆芯質(zhì)軟的情況和寫(xiě)字的明顯程度。以“6B”為最軟,字跡最黑,常用以繪畫(huà),普通鉛筆標號則一般為“HB”。