关于电学的的认识（谈谈对电的认识）

纵观整个初中物理有两道学习难关，一个是力学部分，另一个是电学部分。这两个部分在初中物理中有着非常重要的地位，是重点也是难点。如果你成功迈过去这两到关卡，那真的要祝贺你初中物理再也不用担心了。

苏科版九上课本

然而，根据自己多年教学经验，对于绝大多数孩子学到这里都会遇到或大或小的障碍，甚至有的孩子学完了电学以后仍然是丈二和尚，摸不着头脑，云里雾里。有的孩子你若问他上课都听懂了吗？他会说都听懂了，可是一做习题就原形毕露，不知如何下笔；有的孩子习题能做的很好，可是你问他为什么这样做？道理何在？他会支支吾吾，有的干脆就说老师就是这样教的，记住题型做对了。有的孩子不是都不懂，是懂一些，平时作业考试或好或坏，常言说得好，基础不牢，地动山摇。还有的孩子对这部分学习提不起劲头，虽然知道这部分很重要，但是心里有畏难情绪，也一直找不到合适的方法，所以学习起来很苦也很累，花了许多时间却没有效果。我想这些都是目前学习电学的初中孩子遇到的典型的例子。那么今天我想花点时间和大家一起来谈谈该如何学习初中电学。下面我想从学习内容、学习困难、学习方法、习题和作业、学习意见及建议这五个方面来谈谈。

一. 学习内容

1.电的历史及电的本质

电给城市带来了绚丽多彩

我想先谈谈我们所以学习的内容——电，也就是我们要学习的对象。对于电从一面说我们再熟悉不过了，我们的生活离不开它，而且每天我们都在利用它实现各种生活和工作的需求。我们也常常在夜晚观看各种精彩的灯光秀。电已经成为现代社会的“空气和水”。但若是你问同学请告诉电是什么？他会惊讶而不知所措。尽管我们活在电的时代，但我们不曾想过电是什么。兵家常言，知己知彼，百战不殆，只有充分地认识对方和自己才能立于不败之地。所以第一个我们要面对的问题就是什么是电？或者说什么是初中电学？我们有必要了解一点电的历史。

早在公元前600年左右，希腊人泰勒斯就发现了用毛皮摩擦过的琥珀能吸引轻小物体的现象。公元16世纪，英国王室御医吉尔伯特根据希腊文“琥珀”创造了英文的“electricity”电这个词。这就是电这个名词的由来。吉尔伯特还发明了人类最早的验电器，用来检验物体是否带电。

验电器

1745年在荷兰莱顿大学马森布罗克和他的助手发现了盛水的玻璃瓶能储电，后来法国人诺莱特制成了莱顿瓶，这个就是电容器的由来。

莱顿瓶

从此人们实现了把电储存起来的愿望。对人们进一步探究电迈出了坚实的基础。

富兰克林

到了1747年美国人富兰克林利用朋友从欧洲船载邮来的莱顿瓶做实验并提出了正、负电的概念。就像数学里正数和负数一样，同种的放在一起相互增强，异种的放在一起相互抵消。两种电荷相互完全抵消叫做中和。我们把用绸子摩擦过的玻璃棒所带的电荷叫正电荷，用毛皮摩擦过的硬橡胶棒所带的电荷叫做负电荷。由此让人们知道自然界只存在两种电荷，一种是正电荷，一种是负电荷，电荷之间遵循守恒定律。

那么天上的电（例如闪电⚡️）和地上摩擦物体所带的电有什么不同呢？为了弄清楚这个问题，富兰克林又做了风筝实验。这个故事想必很多人都知道。富兰克林风筝试验证实了闪电式放电现象，他让人们认识到天电地电是一样的。他也由此制成了避雷针。

避雷针

1897年英国物理学家汤姆逊发现了电子，并提出了原子枣糕模型。

卢瑟福的原子有核模型

1911年由汤姆逊的学生卢瑟福他利用阿法粒子轰击金属箔实验，确定了原子的有核模型。进一步是人们认识到物质微观结构，有助于我们进一步认识电的本质。1913年也是英国物理学家密立根利用油滴实验精确测量得到了电子的电荷量。这就是最小的基元电荷，而所有宏观带电体所带的电量都是这个基元电荷的整数倍，电荷的量值是量子化的。

经过20世纪物理学家不断解开物质的分子、原子内部结构之谜，人们逐步对电的本质有了较深入的了解。现在我们已经知道，物质是由分子、原子组成的，而原子又由带正电的原子核和带负电的电子组成，原子核中有质子和中子，中子不带电，质子带正电。一个质子所带的电量和一个电子所带的电量数值相等。在正常情况下物体中任何一部分所包含的电子总数和质子总数是相等的，所以对外界不表现出电性。但是，如果在一定的外部环境作用下物体或期中一部分得到或失去一定得数量的电子，使得电子的总数和质子的总数不在相等，物体就呈现电性。而不同的物质原子对核外电子的束缚能力是不同的。例如，两种不同物质的物体相互摩擦后各自会带电。是因通过摩擦，每个物体都有一些电子脱离原子的束缚，而跑到对方物体上去。但是，不同物体彼此向对方转移的电子数目是不相等的。总体看，一个物体失去了电子，一个物体得到电子，失去电子的物体带正电，得到的物体就带负电。所以，摩擦起电实际上就是通过摩擦作用使电子从一个物体转移到另一物体的过程。

不同物质的原子或分子的结构不同，核外电子的运动状态不同。例如，金属原子中离原子核最远的外层电子可以摆脱原子的束缚，在整个导体中自由运动，这类电子叫做自由电子。凡是内部存在着可以自由移动地电荷的物体都是导体。这些自由移动的电荷叫做自由电荷。

金属中自由电子

这就是金属为什么能导电，而塑料，陶瓷，木头等不能导电的原因，因为后者内部没有可以自由移动的自由电荷。但这也不是绝对的。例如，纯水不能导电，但若是在纯水中加入食盐就可以导电，原因就是食盐溶解后，水中就有了可自由移动的钠离子。在电解液中，自由电荷就不是电子而是溶解在期中的酸、碱、盐等溶质分子分离的正、负离子。这些不能导电的物体，我们就把它们叫做绝缘体。它们内部的自由电子很少，电荷只能在很小的空间里运动，而这个空间一般只有原子、分子大小。

至此，我们认识到电的历史以及电的本质之后，也知道了物体导电的原因。接下来我们就要来看电路问题了。

2.电路

闪电⚡️

电荷的定向运动叫做电流。夏日里我们看到的闪电⚡️，冬天我们将脱下来的毛绒衣服迅速地抖动，都可以看到放电的现象。然而这样的场景并没有持续下去，像闪电发生只是刹那之间。那么如何能获取持续的电流呢？让电荷持续的运动下去！对如何让电荷持续运动下去呢？这就是电路要做的事，电路能让我们获得持续的电流。

集成电路

电路包括直流电路和交流电路。它是由电源和负载原件组成，而我们主要就是要探讨电路的导电规律和一些特性。从理论上说，电路中的规律是电磁场规律在电路问题上的具体应用，这个留给我们今后进一步去学习，目前暂不展开来讨论。所以这里我们看到电路中是存在规律的，而这个规律的背后是由电磁学的规律来支配。科学家从实验中得出的规律（例如，欧姆定律、焦耳定律等）都是这些规律的宏观表现。

这里可以举个例子再加以说明。电路就好比道路交通，电路中的规律就如同交通规则。

对于道路可以条条大路通罗马，电路也有简单和复杂之分，像集成电路芯片其电路就十分复杂。

手机电路图

对于交通规则，说出车辆在道路上的行使是不能随意的，是有一定的规范要求的，否则就会出现交通事故。同样，电路中也有规则，也有要求，譬如欧姆定律。也就说电路中的某些电学物理量不管如何变化，对一个特定电路来说，它们的变化要满足电路规律，否则也将出现电路中的“交通事故”。也就是因为电路有规律，人们才可以通过设计电路，调节电路来达到控制。大到航空航天，小到精密仪器，都是电路规律来实现的结果。

我想这样说让大家有个直观对比，好容易去理解电路。因此对我们来说学习电路就是要学习电路的组成（这里有电源、各种负载元件等），学习电路中的规律而这种规律其实就是电学中用来描述电学特性的物理量之间的变化关系。（例如电压，电流，电阻三者的关系）

清楚了电的本质以及对电路初步定性认识，知道了我们要学习的内容，接下来就是该如何去学了，由于篇幅原因，下一篇再来继续探讨。（未完待续）