靜電小實驗教學(xué)設(shè)計-閱讀頁
2024-10-25 03:30本頁面
【正文】 正電，這也是大氣電場為什 么總是帶正電的道理。只要能量足夠強(qiáng)大，可將它們的電子全部打光。電場擊穿：電離范圍擴(kuò)大，極間空氣全部電離，形成放電現(xiàn)象。荷電塵粒在電場作用下，向陽極板運(yùn)動，并沉積在陽極板上。敘述了靜電產(chǎn)生的原因和特點，分析影響實驗成功的各種因素，討論了在實踐中抓住主要矛盾是確保實驗教學(xué)成功的關(guān)鍵。因此，就要求教師既要從理論上掌握靜電產(chǎn)生的原因和特點，又要在實踐中研究靜電實驗的規(guī)律，分析影響實驗的各種因素，抓住主要矛盾，有針對性地解決問題。一、靜電研究的歷史古代人們對自然界中的各種電現(xiàn)象，不了解他們內(nèi)在的聯(lián)系，認(rèn)為它們是各不相干的。16世紀(jì)英國御醫(yī)吉爾伯特是第一個比較系統(tǒng)地研究了靜電現(xiàn)象的人，吉爾伯特的工作停留在定性的階段，進(jìn)展不快。18世紀(jì)后期，貝內(nèi)特發(fā)明驗電器，這種儀器一直沿用到現(xiàn)在。另外，庫侖發(fā)明了扭秤，用它來測量靜電力，推導(dǎo)出了庫侖定律。經(jīng)過長期對自然現(xiàn)象的觀察和研究，人們對靜電現(xiàn)象有了一定程度的認(rèn)識。二、靜電中的電荷本質(zhì)電荷本身不是物質(zhì)，但電荷與物質(zhì)不可分離，自然界不存在脫離物質(zhì)而單獨存在的電荷，電荷是物質(zhì)的固有屬性之一，它有正電荷與負(fù)電荷兩種，同種電荷相排斥，異種電荷相吸引。所以，帶電的絕緣體與導(dǎo)體接觸后，導(dǎo)體上所得到的電荷是通過放電形式轉(zhuǎn)移而來的，即金屬中的電子在強(qiáng)電場作用下，從金屬表面逸出，導(dǎo)體表面電荷集中部分最易發(fā)生這種現(xiàn)象。通常物體由原子組成，原子中有帶正點的原子核和帶負(fù)電的電子，由于正、負(fù)電荷相等，一般物體呈中性而不帶電。由此可見，靜電產(chǎn)生是具有多樣性和復(fù)雜性。兩種不同物質(zhì)互相接觸時，由于兩種物質(zhì)原子核外電子分布的不同，兩者之間就存在著一個電位差，叫接觸電位差。兩物體相互摩擦，摩擦的作用使兩物體接觸的點增多，接觸更緊密，從而增加電子轉(zhuǎn)移的機(jī)會，加之摩擦溫度升高，加速了電子轉(zhuǎn)移。實驗中有時用絲綢摩擦兩根玻璃棒，卻得到兩玻璃棒帶電性質(zhì)相反的反常現(xiàn)象。當(dāng)與第二根玻璃棒一起摩擦?xí)r，由于摩擦次數(shù)較少或較輕，不僅沒有使玻璃棒失掉電子，反而把絲綢上的多余電子轉(zhuǎn)移到玻璃棒上，使第二根玻璃棒帶負(fù)電，發(fā)生兩棒相吸現(xiàn)象，為防止反?，F(xiàn)象發(fā)生，第二次絲綢與玻璃棒摩擦起電前，應(yīng)用手充分與絲綢接觸，使絲綢原先所帶負(fù)電荷放凈后，再于玻璃棒摩擦。靜電感應(yīng)是靜電場中的導(dǎo)體內(nèi)，自由電荷受到場力作用移動，電荷重新分布，最后達(dá)到靜電平衡，從而使導(dǎo)體不同部位出現(xiàn)正、負(fù)電荷的現(xiàn)象。靜電具有高電壓特征。為什么電壓高呢？原來兩導(dǎo)體之間的電容、電壓與其上電量之間保持U=Q/C的關(guān)系，而C=εS/d．如果介電常數(shù)ε,極板面積S保持不變，則電容與極板間距離成反比。如果分離前后物體上電量保持不變，電壓將升為原來的40萬倍。由此分析，不難看出，靜電的高壓特征主要來自電容，而不是來自電量。靜電在高電壓的特征下，對絕緣體材料性能的要求相應(yīng)也很高。因此靜電實驗要求使用高電阻率的絕緣材料。靜電絕緣體，一般指電阻率為1014歐姆米以上的物體。如：有機(jī)玻璃，各種塑料，硬泡沫塑料，石蠟等等，而不能用亞導(dǎo)體：棉線，紙張，木材，橡膠，膠木，玻璃等做絕緣體，認(rèn)識這一點是查找靜電實驗失敗原因的關(guān)鍵。解決的方法是，在潮濕的天氣條件下，在實驗前和實驗過程中，最好用鎢燈烘烤。為解決這個主要矛盾，需要改善儀器絕緣性能，一是用清潔劑將儀器洗凈，清除雜質(zhì)，增加絕緣性。儀器的清潔是靜電實驗成功的重要因素。即“知其然，更知其所以然。參考文獻(xiàn)：[1][M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2006.[2][M].北京：高等教育出版社，1978.[3][M].上海：上海教育出版社，1996.第五篇：科學(xué)小實驗教學(xué)設(shè)計科學(xué)小實驗教學(xué)設(shè)計譚亦驍媽媽快樂童年！讓我們的寶貝們遠(yuǎn)離電視、電腦、手機(jī)。讓孩子們動手動腦，不再被書山題海淹沒，一起感受小實驗的樂趣，一起探索生活中的奧秘。學(xué)生們能夠親自動手做實驗，并感受其中的奧秘。雞蛋的沉浮盤子里的彩虹摩天輪科學(xué)小實驗一看似正常的飲料瓶竟然令藏玄機(jī)，讓你感受大氣壓強(qiáng)的奧秘 實驗材料：圖釘、塑料瓶、水實驗步驟：給塑料瓶倒?jié)M水，擰緊瓶蓋用圖釘在塑料瓶下面橫穿一排小孔，小孔之間還要隔開幾個厘米的距離擰開瓶蓋，水從小孔里漏了出來，再擰緊瓶蓋，水沒有流出來。然而，由于它無形無色無味，人們常常感覺不到，會忽略它的存在。實驗中，當(dāng)擰緊瓶蓋時，瓶口沒有和外界連通，因此瓶內(nèi)氣壓小于瓶外氣壓，瓶外的空氣會通過小孔把水往瓶里壓，所以水就漏不出來。科學(xué)實驗二雞蛋的沉浮材料準(zhǔn)備：一根筷子、食鹽、生雞蛋、透明杯子、水開始實驗：取出玻璃杯，倒入四分之三的水，將雞蛋放入水中，雞蛋很快沉入杯底。雞蛋慢慢從杯底浮上了水面實驗原理：液體的浮力跟密度有關(guān)。隨著不斷的加鹽，雞蛋的重力沒有發(fā)生變化，但是清水變成鹽水了，水的密度變大，浮力變大?？茖W(xué)實驗三盤子里的彩虹摩天輪材料準(zhǔn)備：彩虹糖、盤子、水開始實驗在盤子里將彩虹糖擺成一個圈。觀察盤子里的現(xiàn)象，這時候你會看到彩虹糖的顏色像絲帶一樣慢慢向中間擴(kuò)張。實驗原理：這是一個密度梯度造成的對流。開始的時候彩虹糖的顏色是隨著水流向四周擴(kuò)散的，沒有明確方向，直到遇到了旁邊糖果的糖水受到了阻礙。所以在遇到阻礙后就向沒有阻礙的方向流動，于是最后流到了盤子中間成了一個彩虹摩天輪。孩子怎樣才能對學(xué)習(xí)產(chǎn)生興趣和熱情呢？通常孩子ー接觸到自己感興趣的學(xué)習(xí)內(nèi)容或活動，態(tài)度就積極，心情就愉快。科學(xué)表明，讓孩子在“玩”中動手動腦、在自主學(xué)習(xí)動手實驗的過程中體會發(fā)現(xiàn)與探索快樂，體現(xiàn)自我成功的感覺，能激發(fā)孩子的學(xué)習(xí)興趣和熱情，有助于養(yǎng)成勇于探索、不怕失敗、嚴(yán)謹(jǐn)求實的優(yōu)良作風(fēng)和 樂觀、積極、健康、自信的人生態(tài)度，從而直接或間接提升少年兒童 的科學(xué)素質(zhì)，為將來的學(xué)習(xí)奠定堅實的基礎(chǔ)，對改善學(xué)習(xí)成績發(fā)揮著
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