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高三物理教案的模板3篇(高三物理教案怎么寫)

時間:2023-03-06 06:38:00 教案

  下面是范文網(wǎng)小編收集的高三物理教案的模板3篇(高三物理教案怎么寫),供大家賞析。

高三物理教案的模板3篇(高三物理教案怎么寫)

高三物理教案的模板1

  教學(xué)目標(biāo)

  通過復(fù)習(xí)整理靜電場的規(guī)律、概念,建立靜電揚的知識結(jié)構(gòu)。利用場的思想、場疊加的思想認(rèn)識和解決電場問題,加深對靜電場的理解。

  教學(xué)重點、難點分析

  靜電場部分的內(nèi)容概念性強,規(guī)律內(nèi)容含義深刻,是有關(guān)知識應(yīng)用的基礎(chǔ)。但由于概念和規(guī)律較抽象,對掌握這些概念和規(guī)律造成了一定的難度。所以,恰當(dāng)?shù)亟⒂嘘P(guān)的知識結(jié)構(gòu),處理好概念之間、規(guī)律之間的關(guān)系,是解決復(fù)習(xí)困難的有效方式。

  教學(xué)過程設(shè)計

  教師活動

  一、對規(guī)律和概念的回顧

  從本節(jié)課開始,我們復(fù)習(xí)靜電場的有關(guān)知識,請同學(xué)們回顧一下,我們原來學(xué)過的規(guī)律和概念都有哪些?(將學(xué)生分組,進(jìn)行回顧和整理)

  學(xué)生活動

  學(xué)生按組,回憶已學(xué)的有關(guān)知識,相互提醒,相互啟發(fā)。

  在教師的安排下,每組學(xué)生選擇一名代表,將他們整理的知識內(nèi)容寫在黑板上。(安排3個,由于內(nèi)容基本相同,其它組再做一些補充。)

  學(xué)生代表上臺。

  建立知識結(jié)構(gòu):

  從同學(xué)們整理出來的知識內(nèi)容上看,基本上能夠把靜電場的有關(guān)內(nèi)容列舉出來,但一般來說,每個同學(xué)在整理知識時,方式方法又有所區(qū)別。為了使知識在我們頭腦中更有利于理解和記憶,建立一個適合于自己的知識結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)是必要的和有效的。下面,我們來共同構(gòu)造這個靜電場部分的知識結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)。

(帶領(lǐng)學(xué)生整理和建立靜電場的知識結(jié)構(gòu),知識結(jié)構(gòu)圖表見附圖)

  二、靜電場概念的幾個問題討論

  1.場概念的鞏固

[問題1]帶電小球A、C相距30cm,均帶正電。當(dāng)一個帶有負(fù)電的小球B放在A、C間連線的直線上,且B、C相距20cm時,可使C恰受電場力平衡。A、B、C均可看成點電荷。①A、B所帶電量應(yīng)滿足什么關(guān)系?②如果要求A、B、C三球所受電場力同時平衡,它們的電量應(yīng)滿足什么關(guān)系?

  學(xué)生讀題、思考,找學(xué)生說出解決方法。

  通過對此題的分析和求解,可以加深對場強概念和場強疊加的理解。學(xué)生一般從受力平衡的角度進(jìn)行分析,利用庫侖定律求解。在學(xué)生解題的基礎(chǔ)上做以下分析。

  分析與解:①C處于平衡狀態(tài),實際上是要求C處在A、B形成的電場中的電場強度為零的地方。

  既然C所在處的合場強為零,那么,C所帶電量的正或負(fù)、電量的多或少均對其平衡無影響。

②再以A或B帶電小球為研究對象,利用上面的方法分析和解決。

  答案:①qA∶qB=9∶4,②qA∶qB∶qC=9∶4∶36。

[問題2]如圖3-1-1所示,在方框區(qū)域內(nèi)有勻強電場,已知UA=2V,UB=-6V,UC=-2V。試用作圖法畫出電場中電場線的方向。

  學(xué)生讀題、思考。找學(xué)生在黑板上作圖。

  通過此題的分析和解決,使學(xué)生對勻強電場的理解更深刻。

  分析和解:據(jù)題A、B兩點間的電勢差為8V,A、C兩點間的電勢差為4V。所以,先將A、B兩點用直線連接,則A、B兩點間的中點的電勢為4V,與C點的電勢相同。將這兩點連起來,就是電勢為-2V的等勢線,電場線應(yīng)與該直線垂直,且由高電勢點指向低電勢點。(如圖3-1-1所示)

[問題3]我們知道,公式表示點電荷Q的場中的某一點的電場強度,得到的單位為N/C;公式表示勻強電場中的場強。大小,其單位為V/m。那么,單位N/C能否用在勻強電場中?如果能,其物理意義是什么?單位V/m能否用在點電荷的電場中,如果能,其物理意義又是什么?

  學(xué)生思考、討論,可以請學(xué)生談他們的認(rèn)識與理解。

  通過對此問題的討論,使學(xué)生準(zhǔn)確理解電場強度的物理含義。

  2.問題的是非討論:在靜電場中,

①場強較大處,電勢也一定較高嗎?反之,電勢較高處,場強一定也較大嗎?

②場強為零處,電勢也一定為零嗎?反之,電勢為零處,場強一定也為零嗎?

③場強相等處,電勢也一定相等嗎?反之,電勢相等處,場強一定也相等嗎?

  學(xué)生思考、討論,可以請學(xué)生談他們的認(rèn)識與理解。

  討論中應(yīng)提示學(xué)生,如果要__一個結(jié)論,只需舉出一個反例。

  分析與解:①以點電荷(正和負(fù))的電場為例。②以等量異號電荷的電場和等量同號電荷的電場為例。③以勻強電場和點電荷的電場為例。

  3.電場疊加問題的討論

[問題1] 如圖3-1-2所示,半經(jīng)為r的硬橡膠圓環(huán)上帶有均勻分布的正電荷,其單位長度上的帶電量為q,現(xiàn)截去環(huán)上一小段AB,AB長為l,(l<

  學(xué)生思考、討論,可以請學(xué)生談他們的認(rèn)識與理解。

  通過本題的求解,使學(xué)生加強對電場場強疊加的應(yīng)用能力和加深對疊加的理解。

  分析與解:

  解法之一,利用圓環(huán)的對稱性,可以得出這樣的結(jié)果,即圓環(huán)上的任意一小段在圓心處所產(chǎn)生的電場場強,都與相對應(yīng)的一小段產(chǎn)生的場強大小相等,方向相反,相互疊加后為零。由于AB段被截掉,所以,本來與AB相對稱的那一小段所產(chǎn)生的場強就成為了整個圓環(huán)產(chǎn)生的電場的合場強,因題目中有條件l<解法之二,將AB段看成是一小段帶正電和一小段帶負(fù)電的圓環(huán)疊放,這樣仍與題目的條件相符。而帶正電的小段將圓環(huán)補齊,整個帶電圓環(huán)在圓心處產(chǎn)生的電場的場強為零;帶負(fù)電的一小段在圓心處產(chǎn)生的場強可利用點電荷的場強公式求出,這就是題目所要求的答案。

  答案:,方向:指向AB

[問題2]如圖3-1-3,等邊三角形ABC的邊長為a,在它的頂點B、C上各有電量為Q(>0)的點電荷。試求三角形中心處場強E的大小和方向。

  學(xué)生自己練習(xí)求解,以鞏固概念。

  通過此題的求解,進(jìn)一步鞏固對場強矢量性的認(rèn)識和場強疊加理解。

  答案:

  三、電場中的導(dǎo)體、電容器

  1.電場中的導(dǎo)體

  組織學(xué)生整理、復(fù)習(xí)。

(1)什么是靜電感應(yīng)?

  應(yīng)明確:靜電感應(yīng)是一個過程,是導(dǎo)體內(nèi)電荷重新分布的過程。

  找學(xué)生描述靜電感應(yīng)過程。

(2)導(dǎo)體處于靜電平衡時,有哪些性質(zhì)?

①導(dǎo)體內(nèi)部的電場強度處處為零;

②導(dǎo)體表面是個等勢面,導(dǎo)體是一個等勢體;

③凈電荷只分布在導(dǎo)體的外表面。

  應(yīng)讓學(xué)生逐一說明這些性質(zhì)的含義。

(3)鞏固練習(xí)

[問題1]觀察與解釋。

  引導(dǎo)學(xué)生仔細(xì)觀察。

(配合演示實驗)①與毛皮摩擦過的膠棒靠近一個不帶電的靜電計上的小球,可以使靜電計的指針張開,解釋原因,此時靜電計指針上帶何種電荷?②若在此情況下,膠棒與小球接觸,指針會帶何種電荷?③若膠棒不與小球接觸,而是用手接觸一下小球,指針閉合,然后將膠棒拿開,指針又張開,解釋這個現(xiàn)象,并說明此時指針帶何種電荷?

  學(xué)生可以互相討論,然后給出解釋。

[問題2]如圖3-1-4所示,絕緣的導(dǎo)體球殼P上有一個小孔,用一根導(dǎo)線將球殼內(nèi)的小金屬球a和球殼外的小金屬球b連接起來,P帶正電。靜電平衡時,金屬球a、b是否帶電?分別帶何種電荷?

  學(xué)生通過思考回答,如果有不同的解釋,可以討論解決。

  通過對此題的分析,可使學(xué)生對靜電平衡的性質(zhì)的理解更準(zhǔn)確。

  可提示學(xué)生:小球a和小球b與球殼P等電勢,小球a可看成是球殼內(nèi)表面的一部分,而小球b應(yīng)是球殼P外表面的一部分。

  2.電容器

  復(fù)習(xí)要點:

(1)電容的定義;單位:法拉F。

(2)電容器是一個儲存和釋放電能的元件。

(3)平行板電容器的電容由哪些因素決定?(重溫平行板電容器的研究的演示實驗)

  讓學(xué)生做整理工作。

  學(xué)生應(yīng)知道在演示實驗中,靜電計指針指示的是指針與外殼之間

  的電勢差,也是電容器兩板之間的電勢差。

  學(xué)生讀題,思考后回答。

  問題討論:

[問題1]如圖3-1-5所示,金屬板A、C平行放置,且均接地,設(shè)金屬板B帶有正電荷3×10-6C,將B插入A、C之間,并使,則A、B間和B、C間的場強大小之比E1:E2=?A、C板各帶電量多少?

,則A、B間和B、C間的場強大小之比E1:E2=?A、C板各帶電量多少?

  此題可以鞏固靜電平衡和電容的有關(guān)概念。

  答案:E1∶E2=2∶1;QA=2×10-6C,QC=1×10-6C。

[問題2]如圖3-1-6所示,已知電源電動勢E=18V,電容CA=20μF,CA=10μF。

  學(xué)生讀題,思考后回答。

(1)開關(guān)S先接1,再接2,則QB=?

(2)在此基礎(chǔ)上,開關(guān)S再接1,然后又接2,則QB=?

  通過此題的分析和求解,加深對電容器儲存和釋放電荷功能的理解。

  答案:(1) QB=1.2×10-4C;(2)QB=1.6×10-4C。

  教學(xué)反思:

高三物理教案的模板2

  教學(xué)理念:

  依據(jù)“從生活走向物理,從物理走向生活”和“注重科學(xué)探究,提倡學(xué)習(xí)方式多樣化”兩大課程改革的基本理念。本節(jié)教學(xué)采用在教師指導(dǎo)下,學(xué)生進(jìn)行“合作探究”模式的學(xué)習(xí),老師盡量為學(xué)生創(chuàng)造情景,點燃學(xué)生探究的欲望,讓學(xué)生積極主動地參與到教學(xué)活動中去。

  教材分析:

  本節(jié)可包括以下三部分的內(nèi)容:(1)摩擦力。(2)決定滑動摩擦力大小的因素。(3)增大、減小摩擦的方法。在講述摩擦力時,為了不使問題復(fù)雜化,教材中沒有提出靜摩擦的問題,而是統(tǒng)稱為摩擦。教材對滾動摩擦也沒有單獨講述,而是作為減小摩擦的方法來介紹的。教材中沒有具體講述摩擦力產(chǎn)生的原因,教學(xué)中使學(xué)生有所了解即可,不必引伸。教材首先通過分析一些事例使學(xué)生認(rèn)識摩擦力的存在,并在此基礎(chǔ)上說明摩擦力是阻礙物體相對運動的;隨后研究滑動摩擦力的大小跟哪些因素有關(guān)。摩擦在生活和生產(chǎn)中都有重要的意義,教材最后用較大篇幅講述了增大摩擦和減小摩擦的方法。雖然教學(xué)的重點在于應(yīng)用摩擦知識解釋實際現(xiàn)象,學(xué)會根據(jù)不同條件選擇增大或減小摩擦的方法,但這些應(yīng)用都基于對影響摩擦力大小因素的理解,因此,應(yīng)充分重視研究影響摩擦力大小因素的實驗。

  學(xué)情分析:

  學(xué)生在這之前剛學(xué)習(xí)了“重力”,知道可以用彈簧秤來測量力的大小。而摩擦力跟重力一樣是一種常見的力,在生活中無所不在,學(xué)生除對摩擦力的概念比較生疏外,已基本具備自主探究的條件。

  教法建議:

  1.教學(xué)以學(xué)生自主探究為主。

  摩擦是最常見,應(yīng)用最普遍的物理現(xiàn)象之一。對摩擦現(xiàn)象,學(xué)生有比較豐富的感性認(rèn)識,但不能因為學(xué)生有一定的生活經(jīng)驗,就忽視了學(xué)生實驗,作為物理老師是非常清楚物理實驗的作用,它不能用其他任何教學(xué)手段所能代替(包括現(xiàn)代化教學(xué)手段,計算機輔助教學(xué)不能替代實驗讓學(xué)生用自己的眼睛去觀察、分析、判斷、歸納)。尤其在學(xué)生有一定認(rèn)識基礎(chǔ)時,更應(yīng)注意讓學(xué)生親自動手探究,這樣就能既揭示現(xiàn)象的本質(zhì),又能引起學(xué)生的興趣。

  2.進(jìn)行物理學(xué)研究方法的教育。

  在研究影響滑動摩擦力大小因素的實驗中體現(xiàn)了物理學(xué)中對多變量問題的研究方法,即控制變量法。本實驗中的變量有兩個,接觸面的粗糙程度和壓力大小。保持接觸面粗糙程度不變,改變壓力,得到滑動摩擦力大小與壓力大小的關(guān)系;保持壓力不變,改變接觸面的粗糙程度,得到滑動摩擦力大小與接觸面粗糙程度之間的關(guān)系。在教學(xué)中要有意識的向?qū)W生滲透這種物理學(xué)研究方法,對于培養(yǎng)學(xué)生的能力,提高學(xué)生的素質(zhì)是十分有益的。

  教學(xué)目標(biāo):

(一)知識與技能:

  1.知道摩擦力的存在和對物體運動的作用。

  2.知道決定滑動摩擦力的因素。

  3.認(rèn)識摩擦的利與弊以及增大和減小摩擦的方法。

(二)過程與方法:

  1.觀察有關(guān)摩擦現(xiàn)象。

  2.經(jīng)歷探究滑動摩擦力的大小與什么因素有關(guān)的實驗過程。

  3.對學(xué)生進(jìn)行科學(xué)研究方法的教育。

(三)情感態(tài)度與價值觀:

  1.通過探究活動,培養(yǎng)學(xué)生實事求是的科學(xué)態(tài)度。

  2.通過對摩擦的分析,激發(fā)用物理知識解決實際問題的熱情,養(yǎng)成用所學(xué)知識聯(lián)系生活、生產(chǎn)問題的習(xí)慣。

  教學(xué)重點:

  1.通過具體事例引導(dǎo)學(xué)生思考增大、減小摩擦的方法。

  2.決定滑動摩擦力大小的因素。

  教學(xué)難點:

  1.設(shè)計探究實驗。

  2.會解決實際生活中有關(guān)增大摩擦和減小摩擦的問題。

  教學(xué)器材:

  教師用:筷子、玻璃杯、米、水、小車、木塊、彈簧測力計、自行車、多媒體電腦等。

  學(xué)生用:彈簧測力計、帶掛鉤的木塊(側(cè)面積不同)、砝碼(或鉤碼)、長木板、毛巾等。

  教學(xué)時間:一課時

  教學(xué)過程:(略)

高三物理教案的模板3

  一、教材分析

  1.庫侖定律既是電荷間相互作用的基本規(guī)律,又是學(xué)習(xí)電場強度的基礎(chǔ),不僅要求學(xué)生定性知道,而且還要求定量了解和應(yīng)用。

  2.本節(jié)摩擦起電、兩種電荷的相互作用、電荷量的概念初中已接觸,已經(jīng)有了一定的基礎(chǔ),在復(fù)習(xí)初中知識的基礎(chǔ)上,應(yīng)著重從原子結(jié)構(gòu)的角度講解物體帶電的本質(zhì)。

  3.通過對使物體帶電的方法接觸起電、摩擦起電和感應(yīng)起電的分析,讓學(xué)生體會到使物體帶電的實質(zhì)是電子發(fā)生轉(zhuǎn)移,從而打破了物體的電中性,失去電子的物體帶上了正電荷,得到電子的物體帶上了負(fù)電荷。過渡到電荷守恒定律,水到渠成,對高中學(xué)生而言很容易接受,進(jìn)一步鞏固守恒思想。

  4.在分析思考的過程中學(xué)生體會到電荷守恒定律以及元電荷的概念。同時教學(xué)中滲透“透過現(xiàn)象看本質(zhì)”的思想。

  5.展示庫侖定律的內(nèi)容和庫侖發(fā)現(xiàn)這一定律的過程,并強調(diào)該定律的條件和遠(yuǎn)大意義。

  二、學(xué)情分析

  學(xué)生在初中已經(jīng)學(xué)習(xí)了電學(xué)的基本知識,為過渡到本節(jié)的學(xué)習(xí)起著鋪墊作用,學(xué)生已具備了一定的探究能力、邏輯思維能力及推理演算能力。能在老師指導(dǎo)下通過觀察、思考,發(fā)現(xiàn)一些問題和解決問題。因此有必要把初中學(xué)過的兩種電荷及其相互作用、電荷量的概念、摩擦起電的知識復(fù)習(xí)一下。

  三、教學(xué)方法分析及建議

  1.在學(xué)生初中學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)上,可以通過演示實驗或者媒體播放復(fù)習(xí)并鞏固電荷的有關(guān)知識;先運用教材上給出的簡單易行的實驗,讓學(xué)生觀察摩擦后的塑料片之間的相互作用力,猜想作用力的大小跟哪些因素有關(guān);然后通過實驗定性驗證猜想是否正確,并在這個基礎(chǔ)上介紹庫侖定律的發(fā)現(xiàn)過程。

  2.講解點電荷時,可以對照質(zhì)點的概念進(jìn)行講解,要講清點電荷是一種理想化的物理模型。

  3.物理發(fā)展的重要概念及重大規(guī)律的建立都是經(jīng)科學(xué)家艱辛的探索而完成的,都是對原有思維方式突破的結(jié)果,體現(xiàn)出了科學(xué)家的創(chuàng)造性。如何充分利用這寶貴的素材,需要教師創(chuàng)設(shè)問題情景對學(xué)生“誘思”、“導(dǎo)思”,在本節(jié)課中,對庫侖定律得出過程進(jìn)行了嘗試。

  4.利用“思考與討論”的問題,比較庫侖定律與萬有引力定律的異同。

  5.要做好演示實驗,使學(xué)生清楚地知道什么是靜電感應(yīng)現(xiàn)象。在此基礎(chǔ)上,使學(xué)生知道,感應(yīng)起電不是創(chuàng)造了電荷,而是使物體中的正負(fù)電荷分開,使電荷從物體的一部分轉(zhuǎn)移到另一部分,進(jìn)一步說明電荷守恒定律。

  四、教學(xué)目標(biāo)

(一)知識與技能

  1.了解人類對電現(xiàn)象的認(rèn)識過程,體會人類探索自然規(guī)律的科學(xué)方法、科學(xué)態(tài)度和科學(xué)精神。

  2.了解元電荷的大小,了解電荷守恒定律,知道摩擦起電和感應(yīng)起電的實質(zhì)不是創(chuàng)造電荷,而是電荷的轉(zhuǎn)移。

  3.理解庫侖定律的含義和表達(dá)式,知道靜電常量。了解庫侖定律的適用條件,學(xué)習(xí)用庫侖定律解決簡單的問題。

  4.滲透理想化思想,培養(yǎng)由實際問題進(jìn)行簡化抽象思維建立物理模型的能力。

(二)過程與方法

  1.教師通過實驗法、問題教學(xué)法啟發(fā)學(xué)生理解抽象的電荷知識。

  2.通過認(rèn)識科學(xué)家在了解自然的過程中常用的科學(xué)方法,培養(yǎng)學(xué)生善用類比方法、理想化方法、實驗方法等物理學(xué)習(xí)方法。

(三)情感態(tài)度與價值觀

  1.通過閱讀材料,展示物理學(xué)發(fā)展中充滿睿智和靈氣的科學(xué)思維,弘揚前輩物理學(xué)家探尋真理的堅強意志和科學(xué)精神。

  2.通過對比天電和地電、以及定性和定量、神學(xué)和科學(xué)對電現(xiàn)象的認(rèn)識,使學(xué)生了解人類對電荷的認(rèn)識過程,培養(yǎng)學(xué)生探索大自然的興趣。

  3.通過對庫侖定律探究過程的討論,使學(xué)生掌握科學(xué)的探究方法,激發(fā)學(xué)生對科學(xué)的熱情。

  五、本節(jié)要點

  1.什么是靜電現(xiàn)象?電荷間的相互作用是什么?什么叫電荷量?

  2.什么是感應(yīng)起電現(xiàn)象?什么叫中和現(xiàn)象?

  3.電荷守恒定律的內(nèi)容是什么?什么叫元電荷?

  4.庫侖定律的內(nèi)容是什么?適用條件是什么?

  六、教學(xué)重難點分析

(一)重點

  1.對庫侖定律的理解。

(二)難點

  1.對電荷這一抽象概念的理解;

  2.對庫侖定律發(fā)現(xiàn)過程的探討。

(三)突破重、難點的方法

  1.講清庫侖定律及適用條件,說明庫侖力符合力的特征,遵守牛頓第三定律。

  2.為定性演示庫侖定律,應(yīng)使帶電小球表面光滑,防止尖端放電,支架應(yīng)選絕緣性能好的,空氣要干燥。

  3.說清K的單位由公式中各量單位確定,其數(shù)值則由實驗確定。

  七、教學(xué)流程設(shè)計

(一)新課引入

(多媒體展示電磁學(xué)的發(fā)展史)

  古代人已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了有關(guān)靜電現(xiàn)象,主要是梳頭或者是羊毛、絲、棉類的衣物摩擦有閃光及聲音;古希臘人發(fā)現(xiàn)琥珀可以吸引輕小物體。

  英國的吉爾伯特(1544—1603)是最早系統(tǒng)地研究電磁現(xiàn)象的科學(xué)家。他發(fā)現(xiàn)琥珀和磁鐵都能夠吸引物體,不過性質(zhì)不同,經(jīng)過研究,他發(fā)現(xiàn)許多其他物體經(jīng)過摩擦后也都能夠吸引其他小物體。引入(electric)(琥珀體)還發(fā)明了可供實驗用的驗電器。

  德國的奧托·格里克(1602—1686),馬德堡市市長,1654年曾用自己發(fā)明的抽氣機做了馬德堡半球?qū)嶒?1660年發(fā)明了第一臺可產(chǎn)生大量電荷的摩擦起電機。有了這樣的機器,因而做成了各種各樣的電火花實驗;還有讓人身體帶電的實驗;這使得18世紀(jì)40年代的德國整個社會都對電現(xiàn)象感興趣,許多人購買了摩擦起電機做實驗作為娛樂,同時也大大普及了電學(xué)知識。電學(xué)知識在整個歐洲各國都普及起來。

  法國電學(xué)家諾萊特在巴黎圣母院前進(jìn)行,他請700個修道士手拉手地排起來,讓排頭的手拿萊頓瓶放電時,發(fā)現(xiàn)700個修道士同時跳了起來,顯示了電的強大威力。

  富蘭克林的風(fēng)箏實驗,證明了雷電是一種放電現(xiàn)象,在此基礎(chǔ)上,發(fā)明了避雷針。

(二)進(jìn)行新課

  1.接引雷電下九天──富蘭克林發(fā)明避雷針的故事

  1752年7月的一天,在北美洲的費城,一位名叫富蘭克林的科學(xué)家,做了一個轟動世界的實驗:這天下午,天色陰暗,烏云滾滾。天空中不時閃爍著青白色的電光,傳來一陣陣沉悶的雷聲,眼看一場可怕的大雷雨就要來臨了。

“這是最合適的天氣!”富蘭克林和他的兒子威廉帶著風(fēng)箏和萊頓瓶(一種可充放電的容器),奔向郊外田野里的一間草棚。

  這可不是一只普通的風(fēng)箏:它是用絲綢做成的,在它的頂端綁了一根尖細(xì)的金屬絲,作為吸引閃電的“接收器”;金屬絲連著放風(fēng)箏用的細(xì)繩,這樣細(xì)繩被雨水打濕后,也就成了導(dǎo)線;細(xì)繩的另一端系上綢帶,作為絕緣體(要干燥),避免實驗者觸電;在綢帶和繩子之間,掛有一把鑰匙,作為電極。

  富蘭克林和他的兒子連忙乘著風(fēng)勢,將風(fēng)箏放上了天。風(fēng)箏,像一只矯健的鳥兒,漸漸地飛到云海中。

  父子倆躲在草棚的屋檐下,手中緊握著沒有被雨水淋濕的綢帶,目不轉(zhuǎn)睛地觀察著風(fēng)箏的動靜。

  突然,天空中掠過一道耀眼的閃電。富蘭克林發(fā)現(xiàn),風(fēng)箏引繩上的纖維絲一下子豎立起來。這說明,雷電已經(jīng)通過風(fēng)箏和引繩傳導(dǎo)下來了。富蘭克林高興極了,他禁不住伸出左手,觸碰一下引繩上的鑰匙?!斑辍钡囊宦暎粋€小小的藍(lán)火花跳了出來。

“這果然是電!”富蘭克林興奮地叫了起來。

“把萊頓瓶拿過來?!备惶m克林對威廉喊道。他連忙把引繩上的鑰匙和萊頓瓶連接起來。萊頓瓶上電火花閃爍。這說明萊頓瓶充了。

  事后,富蘭克林用萊頓瓶收集的雷電,做了一系列的實驗,進(jìn)一步證實了雷電與普通電完全相同。

  富蘭克林的這一風(fēng)箏實驗,徹底地?fù)羲榱碎W電是“上帝之火”、“煤氣爆炸”等流行的說法,使人們真正認(rèn)識到雷電的本質(zhì)。因此,人們說:“富蘭克林把上帝與閃電分了家?!?/p>

  富蘭克林的風(fēng)箏實驗絕不是一時沖動所做的。早在數(shù)年前,他就致力于電的研究,并在當(dāng)時人們不知“電為何物”的時代,指出了電的性質(zhì)。

  在一次研究的意外事件中,他得到啟迪。有一次,他把幾只萊頓瓶連在一起,以加大電容量。不料,實驗的時候,守在一旁的妻子麗德不小心碰了一下萊頓瓶,只聽得“轟”的一聲,一團電火花閃過,麗德被擊中倒地,面色慘白。她因此休息了一個星期身體才得到康復(fù)。

“萊頓瓶發(fā)出的轟鳴聲,放出的電火花,不是和雷電一樣嗎?”富蘭克林大膽地提出這個設(shè)想。經(jīng)過反復(fù)思考,他推測雷電就是普通的電,并找出它們兩者間的12條相同之處:都發(fā)亮光;光的顏色相同;閃電和電火花的路線都是曲折的;運動都極其迅速;都能被金屬傳導(dǎo);都能發(fā)出爆炸聲或噪聲;都能在水或冰塊中存在;通過物體時都能使之破裂;都能殺死動物;都能熔化金屬;都能使易燃物燃燒;都放出硫磺氣味。

  1747年,富蘭克林把他的這些想法,寫成論文《論雷電與電氣的一致性》。他將論文寄給他的朋友、英國皇家學(xué)會會員科林遜??僧?dāng)科林遜將論文送交皇家學(xué)會討論時,得到的是一陣嘲笑。許多權(quán)威科學(xué)家認(rèn)為富蘭克林的觀點荒唐無比,“把科學(xué)當(dāng)作兒童的幻想”。

  對于權(quán)威人士的嘲笑、奚落,富蘭克林不予理睬,終于在做好各種準(zhǔn)備的情況下,冒著生命危險,做了風(fēng)箏實驗。

  富蘭克林從風(fēng)箏實驗中,不但了解了雷電的性質(zhì),而且證實:雷電是可以從天空“走”下來的?!案叽蠼ㄖ锍3T獾嚼讚?,能不能給雷電搭一個梯子,讓它乖乖地‘走’下來呢?”富蘭克林想。

  正當(dāng)富蘭克林思考這一問題的時候,不幸從俄國彼得堡傳來消息:1753年7月26日,科學(xué)家利赫曼為了驗證富蘭克林的實驗,在操作時,不幸被一道電火花擊中身亡。這更堅定了富蘭克林研制避免雷擊裝置的決心。

  他先在自己家做實驗:在屋頂高聳的煙囪上,安裝一根3米長的尖頂細(xì)鐵棒;在細(xì)鐵棒的下端綁上金屬線;沿著樓梯,把金屬線引到底樓的一個水泵上(水泵與大地有接觸);將經(jīng)過房間的那段金屬線分成兩段,且將兩股線相隔一段距離,各掛一個小鈴。這樣,如果雷電從細(xì)鐵棒進(jìn)入,經(jīng)過金屬線進(jìn)入大地,那么,兩股線受力,小鈴就會晃蕩,發(fā)出響聲。

  一天,電閃雷鳴,暴風(fēng)雨就要來了。在雷聲、雨聲的“伴奏”下,守候在房間小鈴旁的富蘭克林,聽到了小鈴發(fā)出的清脆、悅耳的聲音。他高興地笑了。

  富蘭克林把那根細(xì)鐵棒稱為“避雷針”。

  避雷針的問世,引起了教會的反對。他們認(rèn)為:“裝在屋頂?shù)募鈼U指向天空是對上帝的不敬?!薄案缮嫔系鄣氖?,對上帝指手劃腳,是要受上帝懲罰的?!?/p>

  然而,有一次在一場雷雨之后,神圣的教堂著火了,而裝有避雷針的房屋卻平安無事。于是,避雷針的作用被人們認(rèn)識,避雷針也很快地傳開了。至1784年,全歐洲的高樓頂上都用上了避雷針。

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