导体绝缘体检测
电路导体绝缘体检测
一、教学目标
认知目标：知道物体按导电性能可分类为导体和绝缘体。
知道开关在电路中的作用，了解开关的类型及用途。
认识简单的电路元件以及常用的电路仪表。
掌握常用电路元件的电路符号，学习绘制简单的电路图。
能力目标：初步学会电工的一些实验操作，区分导体和绝缘体。
掌握电路元件的连接与使用方法。
学会电路符号的识别，并学会绘制简单电路图的技能。
情感目标：激发学生对电的现象与电路元件的好奇心与兴趣。
培养学生亲自动手连接电路的学习积极性，激发学生探究电学的激情。二、教学重点和难点
重点：导体与绝缘体的性质及实验鉴别。
电路符号的识别、用电路元件连接电路、绘制简单的电路图。
难点：连接简单的电路、绘制简单的电路图。
三、教学方法
实验法，讨论法。
四、教学设备
仪器：1号电池2节，小灯泡，导线，单刀开关，按钮开关，小电阻，电流表，电压表。
材料：铜线、塑料吸管、玻璃棒、钢丝、铁钉、粉笔、铅笔、铅芯、纸条、小木棒。
教科版四年级科学下《导体与绝缘体》教案
第一单元电 第5课时导体与绝缘体 【教学目标】 科学概念： 1、有的物质易导电，这样的物质叫做导体;有的物质不易导电，这样的物质叫做绝缘体 2、导电性是材料的基本属性之一。 过程与方法： 1、根据任务要求制定一个小组的研究计划，并完成设想的计划。 2、实施有关检测的必要步骤，并整理实验记录。 情感态度价值观： 1、学会与人合作。 2、培养尊重事实的实证精神。 3、认识到井然有序的实验操作习惯和形成安全用电的意识是很重要的。 【教学重点】 【教学难点】 【教学准备】 为每组学生准备:木片、塑料片、陶瓷、纸板、橡皮、布、丝绸、皮毛、钢管、玻璃、铅笔、铜丝、铅丝、铝丝(易拉罐)、铁丝、卷笔刀、硬币、导线、插座、20种待检测的物体，一个电路检测器。一
份科学检测记录表。 【教学过程】 一、观察导入： 1、观察简单的电路连接，说说电流在电路中是怎么流的。 2、讨论将电路中的导线剪断，会出现什么情况，为什么? 3、想办法重新接亮小灯泡，在此过程中引导学生发现电路检测器的两个金属头接在一起，小灯泡会亮，而把外面的塑料皮接触在一起或把金属头和塑料皮接触在一起，小灯泡就不会亮。 4、讨论：为什么电路检测器的两个金属头接在一起，小灯泡会亮，而把外面的塑料皮接触在一起或把金属头和塑料皮接触在一起，小灯泡就不会亮。 5、讲授：像铜丝那样容易让电流通过的物质叫做导体；像塑料那样不容易让电流通过的物质，叫做绝缘体。（板书：导体、绝缘体） 二、检测橡皮是导体还是绝缘体 1、提问：怎样检测一块橡皮是导体还是绝缘体呢？ 2、预测橡皮能否通过电流使小灯泡发光，并做好记录。 3、使“电路检测器”的两个检测头相互接触，检验小灯泡是否发光。 4、用两个检测头接触橡皮的两端，观察小灯泡是否发光。 5、重复检测一次，并将检测时小灯泡“亮”或“不亮”的情况记录下来。 6、得出结论：橡皮是绝缘体。
小学科学《导体与绝缘体》教案
导体与绝缘体 教学目标 科学概念： 1.知道导体和绝缘体的定义 2.了解导电性是材料的基本属性之一。 过程与方法： 1.根据任务要求制定一个小组的研究计划，并完成设想的计划。 2.实施有关检测的必要步骤，并整理实验记录。 情感态度价值观： 1.学会与人合作。 2.培养尊重事实的实证精神。 3.认识到井然有序的实验操作习惯和形成安全用电的意识是很重要的。 教学准备 为每组学生准备:木片、塑料片、陶瓷、纸板、橡皮、布、丝绸、皮毛、钢管、玻璃、铅笔、铜丝、铅丝、铝丝(易拉罐)、铁丝、卷笔刀、硬币、导线、插座、20种待检测的物体，一个电路检测器。一份科学检测记录表。 教学过程 一、观察导入： 1.观察简单的电路连接，说说电流在电路中是怎么流的。 2.讨论将电路中的导线剪断，会出现什么情况，为什么? 3.想办法重新接亮小灯泡，在此过程中引导学生发现电路检测器的两个金属头接在一起，小灯泡会亮，而把外面的塑料皮接触在一起或把金属头和塑料皮接触在一起，小灯泡就不会亮。 4.讨论：为什么电路检测器的两个金属头接在一起，小灯泡会亮，而把外面的塑料皮接触在一起或把金属头和塑料皮接触在一起，小灯泡就不会亮。 5.讲授：像铜丝那样容易让电流通过的物质叫做导体；像塑料那样不容易让电流通过的物质，叫做绝缘体。（板书：导体、绝缘体） 二、检测橡皮是导体还是绝缘体 1.提问：怎样检测一块橡皮是导体还是绝缘体呢？ 2.预测橡皮能否通过电流使小灯泡发光，并做好记录。
3.使“电路检测器”的两个检测头相互接触，检验小灯泡是否发光。 4.用两个检测头接触橡皮的两端，观察小灯泡是否发光。 5.重复检测一次，并将检测时小灯泡“亮”或“不亮”的情况记录下来。 6.得出结论：橡皮是绝缘体。 三、检测20种物体的导电性： 1.在材料盘中为学生提供20种供检测的材料，一张“我们的检测记录”表。 2.在检测前，要求学生对每一种物体是否可以使小灯泡发亮做出预测，然后进行尝试实验，并做好检测记录。（活动中，要关注每组学生活动的参与性、兴趣的持久性，鼓励他们学会合作。） 3.待所有的检测都完成后，各组整理分析检测的结果。 4.表达与交流：哪些物体能使小灯泡发亮，哪些物体不能使小灯泡发亮。 5.在观察的基础上对20种物体进行分类，并从分类中发现一定的规律，由学生对导体和绝缘体做出自己的描述。（说明：对插头、卷笔刀等复杂物体可以引导学生进行识别，知道许多物体构成复杂，有的部分能使小灯泡发光，有的部分不能使小灯泡发光。我们常利用绝缘体阻止电流到人们不需要的地方。） 四、讨论教室电器设备的绝缘措施和进行安全用电教育。 1.引导学生观察教室里哪些设施是绝缘体做的，哪些是导体做的。 2.描述绝缘材料的用处，理解各种材料的作用。提醒学生要好好保护电器设备上的绝缘体部分，注意安全用电。 3.概括：我们利用导体把电送到人们需要的地方，利用绝缘体阻止电流到人们不需要的地方。 板书设计： 5.导体与绝缘体 导体导电性 绝缘体 安全用电
导体 绝缘体和半导体的能带论解释
6.3 导体、绝缘体和半导体的能带论解释
一.满带电子不导电 二.未满带电子导电 三.近满带和空穴导电 四.导体、绝缘体和半导体
见黄昆书 5.3节p250
虽然所有固体都含有大量电子，但却有导体和绝缘体 之分，这一基本事实曾长期得不到严格解释，能带论首次 从理论上做了严格说明，是能带论发展初期的重大成就， 也由此开辟了金属电导、绝缘体和半导体的现代理论。
有电场存在时，由于不同材料中电子在能带中的填充情况 不同，对电场的响应也不同，导电能力也各不相同。我们分三 种情况讨论（针对价电子形成的价带而言)：
满 带：电子已填满了能带中所有的能态。 导 带：一个能带中只有部分能态填有电子，而其余的能
态为没有电子填充的空态。 近满带：一个能带的绝大部分能态已填有电子，只有少数
能态是空的。
能带中每个电子对电流的贡献 -ev(k)，因此带中所有
电子的贡献为：
J
?
1 V
? ?e? ? v ?k ?
k
求和包括能带中所有被占据态。
一. 满带电子不导电
在 k 空间中，对于同一能带有 En ?k ? ? En ?-k ?
容易证明，对于同一能带，处于k态和处于－k态的电 子具有大小相等方向相反的速度。
v
?
k
?
?
1 ?
?k
En
?
k
?
v
?-k?
?
1 ?
?-k En
?-k?
?
?
1 ?
?k En
?k?
?
?v
?k?
当没有外加电场时，在一定温度下，电子占据 k 态和－k态的 几率只与该状态的能量有关。所以，电子占据 k 态和－k态的
几率相同，这两态的电子对电流的贡献相互抵消。由于能带 相对于 k是对称的，所以，电流密度对整条能带积分后也没 有宏观电流，即 J ＝ 0。
识别导体和绝缘体
识别导体和绝缘体 1、如图2所示电路，把两个金属夹子A 、B 夹在下列某个学习用品的两端（物体保持干燥）， 闭合开关后小灯泡能发光的是 A ．钢制刻度尺 B ．塑料笔杆 C ．塑料透明胶带 D ．绘图橡皮 2、手电筒长期使用，后盖的弹簧变松旋紧后，后盖与干电 池接触不好，小灯泡不能发光。为了使手电筒正常发光，应 在后盖与电池之间垫上下列哪一种物质 A ．塑料片 B ．金属硬币 C ．硬纸片 D ．橡皮 3、下列选项中，都属于绝缘体的一组是 A ．验电器上的金属球和金属箔 B ．玻璃棒和橡胶棒 C ．测电笔的笔尖和笔杆 D ．电线的金属丝和塑料外皮 4、下列各组物质中，通常情况下都属于导体的是 A ．金属、油、陶瓷 B ．人、大地、塑料 C ．玻璃、油、橡胶 D ．盐水、大地、金属 5、图1中标出了制成铅笔的4种材料，在通常条件下，这4种材料中属于绝缘体的是 A ．木材、橡胶 B ．石墨、金属 C ．木材、金属 D ．石墨、橡胶 6、通常情况下，下列物体中不容易导电的是 A.铅笔芯 B.保险丝 C.胶条 D.酱油 7、下列物体在通常情况下属于绝缘体的是 A ．人体 B ．金属棒 C ．塑料棒 D ．食盐水溶液 （ 8、下列物体中，在通常情况下属于绝缘体的一组是 A ．人体、大地、铜钥匙 B ．橡皮、煤油、塑料袋 C ．铅笔、盐水、玻璃杯 D ．瓷瓶、酒精、钢板尺 9、通常情况下，下列材料中都属于绝缘体的一组是： A ．玻璃棒、铜线 B ．塑料绳、铅笔芯 C ．橡胶棒、盐水 D ．陶瓷碗、塑料尺 10、以下学习用品中，在通常情况下属于导体的是 A ．塑料刻度尺 B ．物理课本 C ．绘画橡皮 D ．金属小刀片 11、通常情况下，下列几组材料中都是导体的是 A ．油、干木材 B ．稀硫酸、铜 C ．大地、塑料 D ．铝、陶瓷 12、通常情况下，下列物质是导体的是 A ．空气 B ．橡胶 C ．油 D ．盐水 13、下列物体在通常情况下属于绝缘体的是 A B 图2 图1 石墨 木材 金属 橡胶
四年级上册科学教案-导体与绝缘体
导体与绝缘体 【教学目标】 1．科学知识：初步学会判断生活中哪些物体是导体，哪些物体是绝缘体，构建导体和绝缘体的基本概念。 2．过程与方法：经历检测一块橡皮是否导电的过程，能依据检测一块橡皮的实验计划去检测更多的物体，能对所收集的信息进行整理与分析。 3．情感态度价值观：学会与人合作，形成认真细致的探究习惯和安全用电的生活意识。 【教学重点】 检测区分多种物体是导体还是绝缘体。 【教学难点】 合理分工，科学进行实验。 【教学准备】 教师：电路检测器导线橡皮插头 学生：电路检测器、科学记录表；粉笔、纸片、铁片、铜片、铝片、螺丝钉、塑料片、回形针、木片、陶瓷、塑料尺、布条、毛线、钢锯条、铅笔芯、易拉罐、硬币、钥匙、小刀、海绵等多种物体。 【教学过程】 一、导入 在前面的课文中，我们学习了电流在电路中的流动情况，学会了用电路检测器检测电路中出现的故障。现在，请同学们组装一个电路检测器，比比哪组的同学组装的又快又正确。 1．学生组装电路检测器，教师巡视指导。
2．说说电流在电路中是怎样流动的？（电流从电池的正极经过导线流出，通过小灯泡，回到电池的负极。） 3．讨论：如果将电路中的导线剪断，会出现什么情况，为什么?4．教师演示：那我们现在把这根导线接起来，小灯泡是不是会重新亮起来?（1）检测器的两个铜丝头接在一起； （2）外面的塑料皮接在一起； （3）铜丝头和塑料皮接在一起。 5．问：通过刚才这个小实验，你们发现了什么？（只有把里面的铜丝连起来，灯泡才会亮。） 6．小结：在我们身边，有些物体容易导电，有些物体不容易导电。 7．交流汇报： （1）同学们知道今天我们要研究什么内容吗？（板书：导体与绝缘体）（2）什么叫导体和绝缘体？（板书：容易让电流通过不容易让电流通过） 二、新知探究 （一）学习检测一块橡皮的方法 1．（出示橡皮）问：那橡皮是导体还是绝缘体?怎样才能知道它是导体还是绝缘体？（用电路检测检测） 2．（抽生演示）现在请一个同学上来用你学到的方法进行检测。其他同学注意观察他的检测过程，并提出合理的建议。 3．问：橡皮能不能让电流通过，它是导体还是绝缘体？ （二）分组实验：检测身边的物体是否导电
导体绝缘体和半导体的能带模型
§ 5-6 导体、绝缘体和半导体的能带模型 尽管所有的固体都包含大量有电子，但有些固体具有很好的电子导电性能，而另一些固体则观察不到任何电子的导电性。对于固体为什么分为导体、绝缘体和半导体呢？这一基础事实曾长期得不到解释，能带论对这一问题给出了一个理论说明，并由此逐步发展成为有关导体、绝缘体和半导体的现代理论。 每个能带均由N个准连续能级组成(N为晶体原胞数)，所以，每个能 带可容纳2N个电子。晶体电子从最低能级开始填充，被电子填满的能带称作满带，被电子 部分填充的能带称为不满带，没有电子填充的能带称为空带。能带论解释固体导电的基本观点是：满带电子不导电，而不满带中的电子对导电有贡献。 5. 6. 1 满带电子不导电 从前面的知识中，已经知道，晶体中电子能量本征值E(k)是k的偶函数，则利用(5-5-11)，可以证明 k空间具有中心对 v(-k)=-v(k)，即v(k)是k的奇函数。一个完全填满的电子能带，电子在能带上的分布，在 称性，即一个电子处于k态，其能量为E(k)，则必有另一个与其能量相同的E(-k)=E(k)电子处于-k态。当 不存在外电场时，尽管对于每一个电子来证，都带有一定的电流-ev,但是k态和-k态的电子电流-ev(k)和 -ev(-k)正好一对对相互抵消，所以说没有宏观电流。 当存在外电场或外磁场时，电子在能带中分布具有k空间中心对称性的情况仍不会改变。以一维能带 为例，图5-6-1中k轴上的点子表示简约布里渊区内均匀分布的各量子态的电子。如上所述，在外电场 的作用下，所有电子所处的状态都以速度 dk dt eE h (5-6-1) 沿k轴移动。由于布里渊区边界A和A两点实 F 图5-6-1外场下满带电子的运动 际上代表同一状态，在电子填满布里渊区所有状 态即满带情况下，从A点称动出去的电子同时就 从A点流进来，因而整个能带仍处于均匀分布填 满状态, 5. 6. 2 并不产生电流。 不满带的电子导电 5-6-2给出不满带电子填充的情况，没有 外电场时，电子从最低能级开始填充，而且k态 和-k态总是成对地被电子填充的，所以总电流为 零。存在外电场时，整个电子分布将向着电场反方向移动, 由于电子受到声子或晶格不完整性的散射作用, 5-6-2 (b)所示。当电子分布偏离中心对称状况时，各电了所荷载的电流中将只有一部分被抵消，因而总电流不为零。外加电场增强，电子 电子的状态代表点不会无限地称动下去，而是稍稍偏离原来的分布，如图 分布更加偏离中心对称分布，未被抵消的电子电流就愈大，晶体总电流也就愈大。由于不满带电子可以导晶体中电子有能量本征值分裂成一系列能带,
小学科学《导体与绝缘体》教学设计
小学科学《导体与绝缘体》教学设计 科学概念： 1、有的物质易导电，这样的物质叫做导体;有的物质不易导电，这样的物质叫做绝缘体 2、导电性是材料的基本属性之一。 过程与方法： 1、根据任务要求制定一个小组的研究计划，并完成设想的计划。 2、实施有关检测的必要步骤，并整理实验记录。 情感态度价值观： 1、学会与人合作。 2、培养尊重事实的实证精神。 3、认识到井然有序的实验操作习惯和形成安全用电的意识是很重要的。 为每组学生准备:木片、塑料片、陶瓷、纸板、橡皮、布、丝绸、皮毛、钢管、玻璃、铅笔、铜丝、铅丝、铝丝(易拉罐)、铁丝、卷笔刀、硬币、导线、插座、20种待检测的物体，一个电路检测器。一份科学检测记录表。 一、观察导入： 1、观察简单的电路连接，说说电流在电路中是怎么流的。 2、讨论将电路中的导线剪断，会出现什么情况，为什么? 3、想办法重新接亮小灯泡，在此过程中引导学生发现电路检测器的两个金属头接在一起，小灯泡会亮，而把外面的塑料皮接触在一起或把金属头和塑料皮接触在一起，小灯泡就不会亮。 4、讨论：为什么电路检测器的两个金属头接在一起，小灯泡会亮，而把外面的塑料皮接触在一起或把金属头和塑料皮接触在一起，小灯泡就不会亮。
5、讲授：像铜丝那样容易让电流通过的物质叫做导体；像塑料那样不容易让电流通过的物质，叫做绝缘体。（板书：导体、绝缘体） 二、检测橡皮是导体还是绝缘体 1、提问：怎样检测一块橡皮是导体还是绝缘体呢？ 2、预测橡皮能否通过电流使小灯泡发光，并做好记录。 3、使“电路检测器”的两个检测头相互接触，检验小灯泡是否发光。 4、用两个检测头接触橡皮的两端，观察小灯泡是否发光。 5、重复检测一次，并将检测时小灯泡“亮”或“不亮”的情况记录下来。 6、得出结论：橡皮是绝缘体。三、检测20种物体的导电性： 1、在材料盘中为学生提供20种供检测的材料，一张“我们的检测记录”表。 2、在检测前，要求学生对每一种物体是否可以使小灯泡发亮做出预测，然后进行尝试实验，并做好检测记录。（活动中，要关注每组学生活动的参与性、兴趣的持久性，鼓励他们学会合作。） 3、待所有的检测都完成后，各组整理分析检测的结果。 4、表达与交流：哪些物体能使小灯泡发亮，哪些物体不能使小灯泡发亮。 5、在观察的基础上对20种物体进行分类，并从分类中发现一定的规律，由学生对导体和绝缘体做出自己的描述。（说明：对插头、卷笔刀等复杂物体可以引导学生进行识别，知道许多物体构成复杂，有的部分能使小灯泡发光，有的部分不能使小灯泡发光。我们常利用绝缘体阻止电流到人们不需要的地方。） 四、讨论教室电器设备的绝缘措施和进行安全用电教育。 1、引导学生观察教室里哪些设施是绝缘体做的，哪些是导体做的。
导体、绝缘体和半导体的能带模型
§5-6 导体、绝缘体和半导体的能带模型 尽管所有的固体都包含大量有电子，但有些固体具有很好的电子导电性能，而另一些固体则观察不到任何电子的导电性。对于固体为什么分为导体、绝缘体和半导体呢？这一基础事实曾长期得不到解释，能带论对这一问题给出了一个理论说明，并由此逐步发展成为有关导体、绝缘体和半导体的现代理论。 晶体中电子有能量本征值分裂成一系列能带，每个能带均由N 个准连续能级组成（N 为晶体原胞数），所以，每个能带可容纳2N 个电子。晶体电子从最低能级开始填充，被电子填满的能带称作满带，被电子部分填充的能带称为不满带，没有电子填充的能带称为空带。能带论解释固体导电的基本观点是：满带电子不导电，而不满带中的电子对导电有贡献。 5. 6. 1 满带电子不导电 从前面的知识中，已经知道，晶体中电子能量本征值E (k )是k 的偶函数，则利用（5-5-11），可以证明v (-k )=-v (k )，即v (k )是k 的奇函数。一个完全填满的电子能带，电子在能带上的分布，在k 空间具有中心对称性，即一个电子处于k 态，其能量为E(k )，则必有另一个与其能量相同的E (-k )=E (k )电子处于-k 态。当不存在外电场时，尽管对于每一个电子来证，都带有一定的电流-e v ，但是k 态和-k 态的电子电流-e v (k )和-e v (-k )正好一对对相互抵消，所以说没有宏观电流。 当存在外电场或外磁场时，电子在能带中分布具有k 空间中心对称性的情况仍不会改变。以一维能带为例，图5-6-1中k 轴上的点子表示简约布里渊区内均匀分布的各量子态的电子。如上所述，在外电场E 的作用下，所有电子所处的状态都以速度 d e dt =- k E …………………………………………………………………………………………(5-6-1) 沿k 轴移动。由于布里渊区边界A 和A '两点实 际上代表同一状态，在电子填满布里渊区所有状态即满带情况下，从A 点称动出去的电子同时就从A '点流进来，因而整个能带仍处于均匀分布填满状态，并不产生电流。 5. 6. 2 不满带的电子导电 图5-6-2给出不满带电子填充的情况，没有外电场时，电子从最低能级开始填充，而且k 态和-k 态总是成对地被电子填充的，所以总电流为 零。存在外电场时，整个电子分布将向着电场反方向移动，由于电子受到声子或晶格不完整性的散射作用，电子的状态代表点不会无限地称动下去，而是稍稍偏离原来的分布，如图5-6-2 (b)所示。当电子分布偏离中心对称状况时，各电了所荷载的电流中将只有一部分被抵消，因而总电流不为零。外加电场增强，电子分布更加偏离中心对称分布，未被抵消的电子电流就愈大，晶体总电流也就愈大。由于不满带电子可以导 图5-6-1 外场下满带电子的运动 F
苏教版小学五年级科学导体和绝缘体教案
《导体与绝缘体》教学设计 【教学目标】 科学概念： 1有的物质容易导电，这样的物质叫做导体；有的物质不易导电，这样的物质叫做绝缘体。2导电性是金属材料的基本属性之一。 过程与方法： 1根据任务要求制定一个小组的研究计划，并完成设想的计划。 2实施有关检测的必要步骤，并整理实验记录 情感态度价值观： 1学会与人合作。 2培养尊重事实的实证精神。 3认识到井然有序的实验操作习惯和形成安全用电的意识是很重要的。 【教学重点】设计检测方法 【教学难点】不能使小灯泡发光的物体不一定就是绝缘体 【教学准备】 每组学生准备： 木头，橡皮，陶瓷，玻璃球，铜片，纸片，铝片，铁钉，钥匙，硬币，金属调羹，蜡烛，棉线，竹签，圆珠笔芯等，一个电路检测器。一份 检测记录表。 【教学过程】 一．导入：复习旧知识（5分钟） 1.师：上节课我们学习了简单电路，有没有同学能说说简单电路由哪些原件构成？ 学生回答。 明确：简单电路是由电池（电源）、小电珠、导线三部分构成。 2.师：老师带来了一些电路原件，现在请一位同学上讲台用老师准备的原件组成一个简单电路，其他同学轻认真看他的操作。 学生上讲台组成简单电路。 3.师：现在我们再找两位同学拿上尺子在黑板上画一下串联电路，其他同学认真看他们画。等一下我们来评价他们画的怎么样。 学生画。然后指出问题。 特别强调：导线要全部连接上，不能有断开的地方。 二．引入新知识 师：导体和绝缘体在我们生活中广泛应用，从安全角度来说，我们也应该了解一些有关的知识。这节课我们就来学习《导体和绝缘体》。此处板书：导体和绝缘体 在了解了简单电路的知识基础上，我们这节课通过实验，看看一些生活中很不起眼的物体连入到电路中，小电珠还会不会发亮。 1.演示实验操作（1分钟） 师：实验前老师先给大家演示一下应该如何接入物体，找一个同学和老师配合一下。 演示如何将物体连入电路中。 师总结：刚才老师已经给大家演示了我们如何接入物体，等一会我们一定要按照老师示范的步骤来接入物体，明白了吗？ 2.强调实验须知（1分钟） 师：在实验开始之前老师要先强调一下实验注意的事项： 1.检测前先要确定电路连接正常。
四年级科学下册 导体与绝缘体教案 教科版
导体与绝缘体 【教学目标】 科学概念： 1.有的物质易导电，这样的物质叫做导体;有的物质不易导电，这样的物质叫做绝缘体 2.导电性是材料的基本属性之一。 过程与方法： 1.根据任务要求制定一个小组的研究计划，并完成设想的计划。 2.实施有关检测的必要步骤，并整理实验记录。 情感态度价值观： 1.学会与人合作。 2.培养尊重事实的实证精神。 3.认识到井然有序的实验操作习惯和形成安全用电的意识是很重要的。 【教学准备】 为每组学生准备:木片、塑料片、陶瓷、纸板、橡皮、布、丝绸、皮毛、钢管、玻璃、铅笔、铜丝、铅丝、铝丝(易拉罐)、铁丝、卷笔刀、硬币、导线、插座、20种待检测的物体，一个电路检测器。一份科学检测记录表。 【教学过程】 一、观察导入： 1.观察简单的电路连接，说说电流在电路中是怎么流的。 2.讨论将电路中的导线剪断，会出现什么情况，为什么? 3.想办法重新接亮小灯泡，在此过程中引导学生发现电路检测器的两个金属头接在一起，小灯泡会亮，而把外面的塑料皮接触在一起或把金属头和塑料皮接触在一起，小灯泡就不会亮。 4.讨论：为什么电路检测器的两个金属头接在一起，小灯泡会亮，而把外面的塑料皮接触在一起或把金属头和塑料皮接触在一起，小灯泡就不会亮。 5.讲授：像铜丝那样容易让电流通过的物质叫做导体；像塑料那样不容易让电流通过的物质，叫做绝缘体。（板书：导体、绝缘体） 二、检测橡皮是导体还是绝缘体 1.提问：怎样检测一块橡皮是导体还是绝缘体呢？ 2.预测橡皮能否通过电流使小灯泡发光，并做好记录。
3.使“电路检测器”的两个检测头相互接触，检验小灯泡是否发光。 4.用两个检测头接触橡皮的两端，观察小灯泡是否发光。 5.重复检测一次，并将检测时小灯泡“亮”或“不亮”的情况记录下来。 6.得出结论：橡皮是绝缘体。 三、检测20种物体的导电性： 1.在材料盘中为学生提供20种供检测的材料，一张“我们的检测记录”表。 2.在检测前，要求学生对每一种物体是否可以使小灯泡发亮做出预测，然后进行尝试实验，并做好检测记录。（活动中，要关注每组学生活动的参与性、兴趣的持久性，鼓励他们学会合作。） 3.待所有的检测都完成后，各组整理分析检测的结果。 4.表达与交流：哪些物体能使小灯泡发亮，哪些物体不能使小灯泡发亮。 5.在观察的基础上对20种物体进行分类，并从分类中发现一定的规律，由学生对导体和绝缘体做出自己的描述。（说明：对插头、卷笔刀等复杂物体可以引导学生进行识别，知道许多物体构成复杂，有的部分能使小灯泡发光，有的部分不能使小灯泡发光。我们常利用绝缘体阻止电流到人们不需要的地方。） 四、讨论教室电器设备的绝缘措施和进行安全用电教育。 1.引导学生观察教室里哪些设施是绝缘体做的，哪些是导体做的。 2.描述绝缘材料的用处，理解各种材料的作用。提醒学生要好好保护电器设备上的绝缘体部分，注意安全用电。 3.概括：我们利用导体把电送到人们需要的地方。我们利用绝缘体阻止电流到人们不需要的地方。 板书设计： 5.导体与绝缘体 导体导电性 绝缘体 安全用电
导体绝缘体半导体和超导体
一、选择题 （11·泉州）6．下列物体中属于导体的是 A．玻璃杯B．竹筷C．瓷碗D．不锈钢杯 答案：D （11·北京）3．下列用品中，通常情况下属于绝缘体的是 A．金属勺B．瓷碗C．铅笔芯D．铁钉 答案：B （11·莆田）8．当温度降低到一定程度时，某些物质的电阻会变为零，这种物质叫做超导体。电流通过超导体时不发热，因此超导体的应用十分广泛。假如有室温环境中的超导体，可用它来制作 A．家用保险丝B．白炽灯灯丝 C．电热丝D．输电导线 答案：D （11·漳州）9．下列物品中使用了半导体材料的是 A．机器人B白炽灯C．滑动变阻器D，机械手表 答案：A （11·柳州）2．下列物体中，通常情况下属于绝缘体的是 A．金属B．人体C．铅笔芯D．橡胶 答案：D （11·昆明）7．下列材料中符合大功率、远距离输送电能要求并最具有应用前景的是A．铝质材料B．超导体材料C．纳米材料D．半导体材料 答案：B （11·新疆）4．将下面一个物体与小灯泡串联在电源上，闭合开关后，能使小灯泡发光的是 A．橡皮B．铅笔芯C．塑料尺D．透明胶带 答案：B (11·潜江、天门、仙桃等)34．下列物体中，不可能应用超导材料的是 A．输电导线B．发电机线圈C．电炉丝D．磁悬浮列车 答案：C （11·杭锦旗）6．今年四月，美国《科学》杂志发表“新超导体将中国物理学家推到最前沿”的评述。这表明，在新超导体研究领域，我国取得了令人瞩目的成就。假如人们已研制出常温下的超导体，则可以用它制作
A．家用保险丝B．白炽灯泡的灯丝 C．电炉的电阻丝D．远距离输电导线 答案：D （11·沈阳）4．材料科学的发展正在影响着我们的生活，下列关于材料应用的说法中正确的是 A．保险丝是利用半导体材料制成的 B．利用超导材料做电热丝，电热丝会更热 C．利用钨做灯丝，是因为钨的熔点低 D．试电笔外壳是用塑料制成的，因为它是绝缘材料 答案：D （11·清远）2．太阳能电池的光伏板是由非晶态硅制成的，它能把太阳能直接转化为电能，其主要材料是 A．磁性材料B．纳米材料C．半导体D．超导体 答案：C 二、填空题 （11·湛江）14．在我国，家庭电路的电压是_______V，每个用户之间的电路连接方式是_______联；今年高考，湛江市首次使用金属探测仪防止考生作弊，金属是______（填“导体”或“绝缘体”）． 答案：220 并导体 （11·肇庆）12．有一种材料，它的导电性介于导体和绝缘体之间，这种材料称为_______材料，电脑的微处理器就是由成千上万个这种材料制成的元件组成；某些材料在特定温度下，电阻接近于零，这种材料物理学上称之为_______材料，此处的特定温度通常_______（选填“很高”、“接近常温”或“很低”）． 答案：半导体超导很低 （11·崇左）18．如图（甲）所示，把玻璃珠接入电路中，闭合开关，发现小灯泡不发光。说明：； 现给玻璃珠加热，如图乙所示，当玻璃珠加热到红炽状态时，发现小灯泡发光，说明：。
最新教科版小学四年级科学下册期末检测试卷(及答案)1
最新教科版小学四年级科学下册期末检测试卷（及答案）1 班级：___________姓名：___________等级：___________ 时间:60分钟满分:100 题号一二三四五六总分得分 一、填空题（共8题；共22分） 1.只有雄蕊没有雌蕊的花叫做________，只有雌蕊没有雄蕊的花叫做________，它们都是 ________花。 2.食品包装袋上的_______、_______、_______和保存方法，为我们科学均衡营养提供了帮助。 3.在识别某种矿物时，观察矿物________（填“条痕”或“颜色”）更可靠。 4.为连接电路进行排序。 ________在电池盒的两端各连接好一根导线，把电池安装在电池盒里。 ________把小灯泡安装在小灯座上，再连接上导线。 ________用连接电池的两根导线的另一端接触小灯泡，确定能使小灯泡发光。 5.在蚕豆种子发芽实验中，根由________发育而来，茎和叶由 ________发育而来，种子萌发时所需的营养是由________提供的。 6.有的食物经过________后对我们的健康有利，而有的食物________更富有营养。 7.发电厂发出的，通过电线送到各家各户的电，电压是________V交流电。 8.像猫、狗繁殖后代的方式叫做________，用这种方式繁殖后代的动物叫做________。 二、单选题（共10题；共30分） 9.遇到电器冒烟起火，应先（），再用绝缘体物体将插头拨开。 A.关掉电器开关 B.用手拔出插头 C.切断电源 10.同一株油菜上的果实成熟的时间( )。 A.肯定是同一时间 B.肯定是不同时间 C.一般情况下是同一时间 D.无法确定 11.下面是同学们关于导体和绝缘体用处的讨论，你认为正确的说法是( )。
中考物理考点：导体 半导体 绝缘体
一、选择题 1.（2018北京，1，2）下列物品中，通常情况下属于导体的是 A. 塑料安全帽 B. 布手套 C. 橡胶鞋 D. 钢尺 【答案】D 【解析】通常情况下棉布、干木棒、塑料、橡胶都属于绝缘体，金属、人体、大地、酸碱盐水溶液是导体，故、选D。 2.（2018桂林市，7，3分）各种新村科正在提高我们的生活品质，坚硬的纳米材料——石墨烯，就是其中的一种，它几乎是完全透明的，并有着出色的导电性和导热性．下列物体中不适合使用石墨烯制作的是（） A．防弹衣 B．隔热手套 C．电脑元件 D．太阳能电池 【答案】B 【解析】因为石墨烯时一种坚硬的纳米材料，所以可以用来制防弹衣，故A不符合题意；因为石墨烯由出色的导热性，所以不能用来制隔热手套，故B符合题意；因为石墨烯由出色的导电性可以用来制电脑元件，故C不符合题意；因为石墨烯几乎完全透明，由出色的导电性可以用来制太阳能电池，故D不符合题意． 3.（2018广西柳州，2，3）用一个物体将如图2电路中a和b两点连楼起来，可以使小灯泡发光。下列物体中最合适的是 A.铁钉 B．木筷子 C．橡皮擦 D.型科吸管 【答案】A 【解析】本题考查的是导体绝缘体，要想让灯泡发光就得使电路成为通路，而铁钉是导体，木块、塑料、橡皮都是绝缘体。故本题选A。 4.（2018安顺市，2，3分） 【答案】B 【解析】“排热被”说明它的导热性能好，能把电子元件产生的热量及时传走，故A、C、D不正确；B正确． 5.（2018贵州省遵义市，19题，3分）
【答案】D 【解析】天然气一旦消耗短时间内无法再生，所以属于不可再生能源，A错误；手机充电过程中将电能转化为化学能，B错误；手机通话是利用电磁波传递信息，C错误；半导体材料可以制成二极管、三极管等元件，D正确.故选D. 6.（2018河南省，题号7，分值2）下列物品中，在通常情况下都是绝缘体的是（） A.玻璃棒、橡胶棒 B.铅笔芯、硬币 C.金属勺、塑料尺 D.陶瓷碗、盐水 【答案】A 【解析】善于导电的物体叫导体，比如题中的铅笔芯、硬币,金属勺,盐水；不善于导电的物体叫绝绿体比如题中的玻璃棒、橡胶棒、塑料尺，陶瓷碗。 7.（2018湖南省衡阳市，题号13，分值2）下列有关物理知识的应用，说法正确的是 A．飞机的机翼能获得升力，是应用了流体中流速越大的地方压强越大的原理 B．人用吸管吸食饮料是靠大气压强把饮料“压”进了嘴里 C．体操运动员上杠前给手涂防滑粉是为了减小摩擦力 D．超导材料可应用于电饭锅和远距离输电线 【答案】B 【解析】飞机的机翼能获得升力，是应用了流体中流速越大的地方压强越小的原理，A错误；利用吸管喝饮料时，嘴吸吸管内的空气，管内气压变小，饮料上方的气压大于管内的气压，把饮料压进管内，进到嘴里，B正确；体操运动员上杠前给手涂防滑粉是通过增大接触面的粗糙程度增大摩擦力，C错误；超导材料电阻非常小，可用于 远距离输电线，但不能用于电饭锅，电饭锅是利用电流的热效应工作的，根据可知，电阻太小，材料产生的热量太少，不便于做饭，D错误。 8.（2018山东聊城，1，3）下列说法中正确的是（） A．二极管是用半导体材料制成的 B．光盘是用磁性材料制成的 C．建筑物上的避雷针是用绝缘材料制成的 D．在橡皮泥上能留下漂亮的指印，说明橡皮泥具有弹性 【答案】A 【思路分析】（1）二极管是半导体材料制成的； （2）磁性材料在我们生活中应用广泛，如：磁带、磁卡、磁盘、收音机里面的天线磁棒、录音机
导体、绝缘体和半导体的能带论
导体、绝缘体和半导体的能带论 .1. 能带的填充与导电性. ()()E k E k =?K K (1) 22()2k E k m =+K =Δ (2) E 是k 的偶函数，v(k)是k 的奇函数。在电场下，/dk eE τ=?K K = 对满带，k 与-k 的电子数相等，I = 0 。 图1 .2. 金属、绝缘体和半导体 a) 对Ag ，Au ，Cu 及碱金属， 每原子含一个价电子。 b) 碱土金属，二个价电子，对一维情况能带填满，为绝缘体；三维晶体各方向上带宽不等的能带产生重迭，结果仍然是金属。 c) 对Al ，S ，P 等，p 带半满。 d) 对C ，Si ，Ge 等，半导体。 图2
.3. 空穴的慨念 在能带中空的轨道常叫空穴。空穴在外电场和外磁场的作用下就象带正电+e 一样。我们通过以下五步来说明： 1) k k k =?K K e （3） 对于满带，电子的总波矢为零，0k =∑K ，此结果是从布里渊区的几何对称性得到的：即对每一个基本类型的格子，都存在着关于任一格点的反演对称性（）；从而倒格子及布里渊区亦存在着反演对称性。如果能带中所有的轨道对都被填满，则总波矢为零。 r →?K K r 如果轨道中一个波矢为的电子逸失，则系统的总波矢为-，这也就是空穴的波矢。结果令人吃惊：电子从e k K e k K e k K 处逸失，于是在色散关系图中（图4）空穴亦处于的位置。但是空穴真实的波矢e k K k k e k =?K K ，亦即如果空穴中图中的E 点， 则其波矢在图中的G 点。空穴波矢-e k K 加入到光子吸收的选择定则中。 空穴是能带中一个电子逸失后的另一种描述， 我们要么说空穴具有波矢 -，要么说一个电子逸失后能带的总波矢为-e k K e k K 。 图4 2) ()()k k e e E k E k =?K K ) (4) 令价带带顶的能量值为零。在此价带中电子逸失的能量越低，则系统的能量越高。因为从能带中一个低能量的轨道移走一个电子所要做的功比从高能量轨道中移走一个电子的大，所以空穴的能量与逸失电子的能量符号相反。于是如果能带是对称的话，有()()()(e e e e k e k k E k E k E k E k =?=??=?K K K K 。于是为空穴构造如图5的能带草图，它反映出空穴的性质。
《导体与绝缘体》教学设计
《导体与绝缘体》教学设计 科学教育理论指导： 本课教学，我将从学生感兴趣的问题入手，把充足的时间给学生探究，在教学中努力体现新一轮基础教育课程改革的思想，以培养学生的科学素养为宗旨及培养学生探究式的学习方式为重点，强调让学生在教师的指导下通过亲身经历、动手操作和实验来学习科学。并通过主动探究，发展他们对科学的理解力、思维能力及多方面的科学素养。因此，我将积极贯彻“教师为主导，学生为主体”的原则，力求将学生的知识、能力兴趣等心理因素融为一体。同时，我充分利用各小组的相互合作，使学生之间有更多更好的交流，拓宽学生的视野，让教学更容易突破难点，再辅以课件教学，激发学生爱科学的情感 。 教材分析： 本节课的内容是教科版《科学》四年级下册第一单元《电》的第五课《导体与绝缘体》。本课在教材中的地位是教会学生区分导体，还要掌握一定的安全用电方法。 教法 分组实验和演示实验方法，教学中引导学生以日常经验出发，通过让学生猜想，实验让学生有自己真实的，可行性研究。这个过程是一个培养学生收集事实的能力和归纳概括的过程，着重训练学生从实验现象中找出结论。 学情分析 由于四年级学生年龄还小，对电的知识还很陌生和缺乏，对于电路的知识组织的材料等都没有很好的科学认识，但他们同时喜欢做小实验，爱探究，喜欢在做中学，做中认识。 教学目标： 知识目标：学生经历对多种物体进行预测、检测与记录等活动过程，会对所收
集的信息进行整理与分析。 情感目标：形成尊重事实的科学态度，认真细致的探究习惯和安全用电意识。能力目标：学生通过学习学会一定的动手操作能力和常见导体与绝缘体的判断能力。 教学重点：检测区分15种物体是导体还是绝缘体。 教学难点：引发知识冲突，提出新的问题。 教学准备： 学生：电路检测器、科学记录表、待检测物体一包。。 教师：演示用的电路装置、多媒体课件、插头等。 教学过程： 一、激趣明标 教师演示实验（使用展示台）。 1.（出示上节课同学们制作的一个“电路检测器”）电路接通以后，灯泡亮了。 2.师：如果把其中一根导线剪断，灯泡还会亮吗？为什么？ 3.师：如果分别用三种连接方法重新连接电路，灯泡会亮吗？ ①检测器的两个铜丝头接在一起； ②外面的塑料皮接在一起； ③铜丝头和塑料皮接在一起。 4.讨论：为什么电路检测器的两个铜丝头接在一起，小灯泡会亮，而把外面的塑料皮接在一起或把铜丝头和塑料皮接在一起，小灯泡就不会亮。(这就是我们今天要研究的“导体与绝缘体”。)（板书课题：导体与绝缘体） 5.师：我们来了解一下学习目标，（出示学习目标）请同学们快速的浏览一遍。 ①初步学会判断生活中哪些物体是导体，哪些物体是绝缘体，并理解导体和绝缘体的基本概念。 ②能依据检测一块橡皮的“科学规范”计划去检测更多的物体。 ③学会与人合作，形成尊重事实的实证精神和安全用电的生活意识。 二、自主学习、合作展示
导体、绝缘体和半导体的能带模型
§ 5-6 导体、绝缘体和半导体的能带模型 尽管所有的固体都包含大量有电子，但有些固体具有很好的电子导电性能，而另一些固体则观察不到 任何电子的导电性。对于固体为什么分为导体、绝缘体和半导体呢？这一基础事实曾长期得不到解释，能 带论对这一问题给出了一个理论说明，并由此逐步发展成为有关导体、绝缘体和半导体的现代理论。 晶体中电子有能量本征值分裂成一系列能带， 每个能带均由N 个准连续能级组成(N 为晶体原胞数) 所以，每个能带可容纳 2N 个电子。晶体电子从最低能级开始填充，被电子填满的能带称作满带，被电子 部分填充的能带称为不满带，没有电子填充的能带称为空带。能带论解释固体导电的基本观点是：满带电 子不导电，而不满带中的电子对导电有贡献。 5. 6. 1 满带电子不导电 从前面的知识中，已经知道，晶体中电子能量本征值 E (k )是k 的偶函数，则利用(5-5-11)，可以证明 v (-k )=-v (k )，即v (k )是k 的奇函数。一个完全填满的电子能带，电子在能带上的分布，在 k 空间具有中心对 称性，即一个电子处于 k 态，其能量为E(k ),则必有另一个与其能量相同的 E(-k )=E(k )电子处于-k 态。当 不存在外电场时，尽管对于每一个电子来证，都带有一定的电流 -e v ,但是k 态和-k 态的电子电流-e v (k )和 -e v (- k )正好一对对相互抵消，所以说没有宏观电流。 当存在外电场或外磁场时，电子在能带中分布具有 k 空间中心对称性的情况仍不会改变。以一维能带 为例，图5-6-1中k 轴上的点子表示简约布里渊区内均匀分布的各量子态的电子。如上所述，在外电场 E (5-6-1) 沿k 轴移动。由于布里渊区边界 A 和A ，两点实 际上代表同一状态，在电子填满布里渊区所有状 态即满带情况下，从A 点称动出去的电子同时就 从A 点流进来，因而整个能带仍处于均匀分布填 满状态，并不产生电流。 5. 6. 2 不满带的电子导电 图5-6-2给出不满带电子填充的情况，没有 外电场时，电子从最低能级开始填充，而且 k 态 和-k 态总是成对地被电子填充的，所以总电流为 由于电子受到声子或晶格不完整性的散射作用， 电子的状态代表点不会无限地称动下去，而是稍稍偏离原来 的分布，如图 5-6-2 (b)所示。当电子分布偏离 中心对称状况时，各电了所荷载的电流中将只有一部分被抵消，因而总电流不为零。外加电场增强，电子 分布更加偏离中心对称分布，未被抵消的电子电流就愈大，晶体总电流也就愈大。由于不满带电子可以导 的作用下，所有电子所处的状态都以速度 d k eE ...................................... dt _ 零。存在外电场时，整个电子分布将向着电场反方向移动, 图5-6-1外场下满带电子的运动
导体与绝缘体案例(精)
《导体与绝缘体》案例 （一）前提测评 1. 提问。 （ 1 ）上节课我们学习了连接电路，在连接电路时，为什么总要把导线两端的像皮或塑料皮剥掉，用里面的铜丝或铝丝来连接呢？ （ 2 ）（出示电路板）谁能指着这个电路说说，一个简单的电路是由哪几部分组成的？ （ 3 ）怎样才能使小灯泡发光呢？（合上开关）为什么合上开关灯就能亮？（有电从电池流出，经电线、开关流过灯泡。） 2. 讲述：电从电线、开关等物体中流过，这种现象叫导电。（板书：导电） （二）导入展标 师：我们周围的物体，哪些容易导电，哪些不容易导电呢？这节课我们就来研究这个问题（同时板书课题）在上新课以前，让我们先来看一看这节课的学习目标是什么？（展出目标）全班齐读一遍。 （三）导学达标 1. 通过实验认识导体和绝缘体。 （ 1 ）演示：打开电路的开关，拿出一个大铁钉。 （ 2 ）提问：不合开关，用铁钉连接电路，灯泡能亮吗？（学生充分发表意见，然后用实验证明）这说明了什么？ （ 3 ）讲述：小灯泡亮了，说明电也能从铁钉流过，铁钉是容易导电的物体。（板书：容易） （ 4 ）实验：把橡皮接到电路中，观察灯泡是否亮？（不亮）讨论：这说明了什么？ （ 5 ）讲述：小灯泡不亮说明电没有从橡皮中流过，橡皮是不容易导电的物体。（板书不容易） （ 6 ）观察：打开桌上的小盒，观察盒中有哪些材料说出它们的名称。 （7 ）学生分组实验：将各种材料分别连接到电路中，观察哪些能像铁钉一样容易导电，哪些和橡皮一样不容易导电？然后把实验结果填在书中表格上。 （8 ）指名学生汇报实验结果。 （9 ）小结：实验证明，盒中的材料可以分为两大类。一类容易导电，像铁钉、铜丝、小刀等，我们叫它导体；一类不容易导电，像橡皮、塑料、