第15章 跨学科实践 探究雷电的奥秘-【木牍中考】2026-2027学年九年级上册物理同步教学优质课件（沪科版·新教材）

该初中物理课件聚焦雷电的产生原理、类型及古今防雷措施，以诗句“雷电驾雨龙尽起，电行半空如狂矢”导入，通过对流运动、电荷分离、放电过程构建雷电产生模型，结合我国历史记载（如王充《论衡》）和古代（鸱吻）、现代（避雷针）防雷措施，形成“现象-原理-应用”的学习支架。 其亮点是跨学科整合与核心素养融合，科学思维体现在电荷分离与放电过程的模型建构，科学态度与责任通过王充驳斥迷信及安全防护知识培养实证精神与社会责任，实例丰富（如古代雷公柱与现代浪涌保护器对比）。助力学生提升探究能力与安全意识，为教师提供生动的跨学科教学资源。

跨学科实践 探究雷电的奥秘 ※ 建议使用WPS2019以上版本打开 木牍中考-教学设计中心 制作 物理 HK 九年级上册 目 录 导入新课 01 讲授新课 02 03 课堂小结 导入新课 问题缘起 “雷电驾雨龙尽起，电行半空如狂矢。”雷电是自然界常见的静电现象，雷电是怎样产生的？雷电对生产生活会产生什么影响？下面，我们通过实践活动进行探究。 讲授新课 活动方案 本活动涉及静电、臭氧、生活生产安全等相关内容。 讲授新课 活动方案 任务一 了解雷电产生的原因 准备阶段 对流运动与积雨云的形成 强烈的对流活动（如太阳辐射加热地面引发的上升气流）促使水汽快速凝结，形成高耸的积雨云（高度可达 20 公里）。这类云内部存在剧烈的上升与下沉气流，为电荷分离提供了动力条件。 讲授新课 活动方案 任务一 了解雷电产生的原因 准备阶段 云内正、负电荷分离 较轻、向上运动的冰晶在运动过程中会与较重、温度较低的霰（xiàn）粒或过冷水发生碰撞和摩擦，在碰撞与摩擦中，冰晶通常携带正电荷，被上升气流带至云层上部；霰或冰雹通常携带负电，沉积在云层下部。 此时，积雨云上部累积了大量正电荷，下部累积了大量负电荷，通常在地面感应出的则是正电荷。 讲授新课 活动方案 任务一 了解雷电产生的原因 触发条件 云内与地面电荷累积 积雨云中的负电荷与靠近地面的正电荷逐渐增多，积雨云和地面间形成巨大的电荷差。当电荷积累到一定程度时，云内电压可达几百万到几千万伏，而云地之间的电场强度若超过空气击穿阈值（约 300 万伏特 / 米），就会触发放电。 讲授新课 活动方案 任务一 了解雷电产生的原因 放电过程 正、负电荷通道内放电 当电场强度突破空气击穿阈值时，空气分子被电离形成导电通道（等离子体）。闪电的先导放电以阶梯状向地面延伸，随后地面正电荷通过通道快速回击云层，形成明亮的闪电。这一过程释放的能量使通道温度骤升至 3 万℃，引发空气剧烈膨胀，产生雷鸣。 讲授新课 活动方案 任务一 了解雷电产生的原因 雷电的类型 云内闪电：云内闪电是发生在雷暴云内部相邻正、负电荷区边界的放电现象。 讲授新课 活动方案 任务一 了解雷电产生的原因 雷电的类型 云闪：云闪是由于同一云层中不同部位电荷不均，在云层间发生的放电现象。 讲授新课 活动方案 任务一 了解雷电产生的原因 雷电的类型 云地闪电：云地闪电是积雨云与大地之间发生的放电现象，属于自然雷电现象中的地闪类型，约占全球闪电总量的20%-30%。 讲授新课 活动方案 任务一 了解雷电产生的原因 讲授新课 活动方案 任务一 我国历史上关于雷电的记载 商王武乙时期的甲骨卜辞记载商王武乙是被雷击而死，司马迁所著的《史记·殷本纪》中记载：“武乙无道，为偶人，谓之天神。与之博，令人为行。天神不胜，乃僇(lù)辱之。为革囊，盛血，卬(同“仰”)而射之，命曰‘射天’。武乙猎於河渭之间，暴雷，武乙震死。”该事件的发生事件为公元前1147年。 讲授新课 活动方案 任务一 我国历史上关于雷电的记载 《礼记·月令》中记载了雷声随季节变化的规律，“仲春之月，雷乃发声；仲秋之月，雷始收声。” 这体现了古代先民对自然现象的观察和总结。 在《淮南子·坠形训》中，有“阴阳相搏为雷，激扬为电”的记载，表示阴阳两气彼此相碰产生雷，相互急剧作用产生电。 讲授新课 活动方案 任务一 我国历史上关于雷电的记载 东汉学者王充在其著作《论衡·雷虚篇》中坚决驳斥了当时流行的“雷电是天神发怒、惩罚罪人”的迷信说法，并为雷电是“太阳之激气”与云雨一类“阴气”分争激射而成，记录了一次雷击事件：雷电击中了一座寺庙，屋椽和柱子都被烧毁，而庙里供奉的四尊神像却安然无恙。 王充（27年—约97年），东汉时期思想家、文学批评家、唯物主义哲学家，无神论者。 讲授新课 活动方案 任务一 我国古代预防雷击的措施 鸱（chī）吻 鸱吻是古代宫殿、庙宇等大型建筑屋脊两端的吞脊兽饰物，通常被做成龙或鱼的形象。它的实际功能之一是防雷。 鸱吻通常是金属材质（如铁）或陶制但内含铁芯。它通过铁链或导线与大地相连，形成了一个简单的 “引下线” 。当雷电击中屋脊时，电流可以通过金属鸱吻和导线被引入地下，从而保护木质结构的建筑主体不受雷击起火。这可以看作是现代避雷针的雏形。 讲授新课 活动方案 任务一 我国古代预防雷击的措施 “雷公柱” 在古建筑（尤其是塔、亭、楼阁）的顶部，常有一根独立的长木柱或铁柱向上伸出，顶端包裹金属。其作用与鸱吻类似，旨在主动引导雷电，保护建筑。 讲授新课 活动方案 任务一 我国古代预防雷击的措施 建造房屋时使用绝缘材料 据盛弘之《荆州记》记载，汉光武帝刘秀的外公樊重的母亲害怕雷，樊重为她建造石室以躲避，这个石室就是全部用不导电的大理石石块叠砌而成的。 讲授新课 活动方案 任务一 我国古代预防雷击的措施 人身防雷措施 不站在高处、树下 东汉王充《论衡·雷虚篇》：“盛夏之时，雷电迅疾，击折树木，坏败室屋，时犯杀人。” 不站在水边 西汉刘安《淮南子》：“雷不可以水，水不可以雷” 不触碰金属 明代宋应星《天工开物》：“凡雷火之下，人须避之。其金石铁器，皆不可触。触之，则火球绕身，焦烂无疑矣。” 讲授新课 活动方案 任务二 学校和住宅防雷击的措施 外部防雷：保护建筑本身不受直接雷击 接闪器（避雷针/带/网） 直接接受雷击的避雷针、避雷带 (线) 、避雷网, 以及利用作接闪的金属屋面和金属构件等。 避雷针 避雷网 讲授新课 活动方案 任务二 学校和住宅防雷击的措施 外部防雷：保护建筑本身不受直接雷击 引下线与接地装置 引下线是连接接闪器和接地装置的导体，要求数量足够、路径短直、分布均匀，以便将巨大的雷电流迅速引导至地下；接地装置是埋入大地中并与引下线连接的金属导体（接地极）和连接线的总和。 讲授新课 活动方案 任务二 学校和住宅防雷击的措施 浪涌保护器 又名电涌保护器，一种为各种电子设备、仪器仪表、通讯线路提供安全防护的电子装置。当电气回路或者通信线路中因为外界的干扰突然产生尖峰电流或者电压时，浪涌保护器能在极短的时间内导通分流，从而避免浪涌对回路中其他设备的损害。 内部防雷：保护建筑内部的人员与设备 讲授新课 活动方案 任务二 人员防范雷击的措施 讲授新课 活动方案 任务二 建筑防范雷击的措施 安装避雷针等接闪装置 关闭门窗避免球形闪电进入 讲授新课 交流评价 完成《雷电的产生及防护措施》调查报告，与同学交流研究成果。 讲授新课 拓展研究 查阅资料，调研历史上关于富兰克林通过放风筝的方法收集雷电的记载，梳理相关信息，得出自己的结论。 讲授新课 拓展研究 讲授新课 Lavf58.29.100 Bilibili VXCode Swarm Transcoder v0.3.73 Lavf58.46.101 Lavf58.46.101 Lavf58.46.101 $