中學物理教學中氣體放電的演示與探究

王彪　劉少華　馮婉婉　劉閏　王黎陽　郭培東

1 引言

氣體放電現(xiàn)象是自然界及生產(chǎn)生活中常見現(xiàn)象。例如，大自然中的雷電、極光，日常生活中的霓虹燈等都涉及到了氣體放電。在初中階段，學生們就學習了避雷針的原理，其中便涉及到氣體放電的知識；高中物理人教版教材選修3-5在介紹電子的發(fā)現(xiàn)過程時也提及了氣體放電。但高中教材只對空氣分子在常壓、強電場作用下的火花放電原理進行了解釋；而未對教材中提及的稀薄氣體輝光放電實驗的原理做明確解釋。這容易導致學生簡單理解為氣體放電只有上述兩種現(xiàn)象，且二者原理一樣。而高中階段的學生知識儲備相對有限，對氣體放電的認識多停留在自然與生活現(xiàn)象中。學生只知道各種氣體放電會產(chǎn)生電流，對氣體放電產(chǎn)生電流的原因及強度缺少進一步了解。筆者試圖使用一些中學常用的儀器，向學生完整地展示氣體放電的各種現(xiàn)象。根據(jù)新課標的要求，作者將該實驗設計為探究性實驗，這對培養(yǎng)學生的自主學習和科學探究能力有一定的幫助。