中学物理教学中气体放电的演示与探究

王彪　刘少华　冯婉婉　刘闰　王黎阳　郭培东

1 引言

气体放电现象是自然界及生产生活中常见现象。例如，大自然中的雷电、极光，日常生活中的霓虹灯等都涉及到了气体放电。在初中阶段，学生们就学习了避雷针的原理，其中便涉及到气体放电的知识；高中物理人教版教材选修3-5在介绍电子的发现过程时也提及了气体放电。但高中教材只对空气分子在常压、强电场作用下的火花放电原理进行了解释；而未对教材中提及的稀薄气体辉光放电实验的原理做明确解释。这容易导致学生简单理解为气体放电只有上述两种现象，且二者原理一样。而高中阶段的学生知识储备相对有限，对气体放电的认识多停留在自然与生活现象中。学生只知道各种气体放电会产生电流，对气体放电产生电流的原因及强度缺少进一步了解。笔者试图使用一些中学常用的仪器，向学生完整地展示气体放电的各种现象。根据新课标的要求，作者将该实验设计为探究性实验，这对培养学生的自主学习和科学探究能力有一定的帮助。