走進科普館認識科技小儀器,通過教學儀器讓學生們了解到電和力的現象;通過科普儀器的展現讓學生們更加直觀的了解閃電的形成,溫柔電擊,光壓風車,力的作用等知識。
一、教學內容:走進科普館、認識科技小儀器。
二、教學目標:
1. 初步認識、了解部分科技小儀器的工作原理。
2. 能通過觀察電現象、力的作用等活動,感知科技的魅力,對科技保持好奇心和探究熱情。
3. 提高學生安全用電的意識。
三、教學過程:
1.導入:
從1870年的電燈泡的出現,代替了蠟燭和煤油,給人類的生活帶來了極大的便利與安全,到后來,人類利用電報機、電話、手機等來傳達信息,再到現在,我們能隨口說出我們生活中的一些電現象:如摩擦起電、靜電現象、電磁感應等等。我們可以發現,現代生活的方方面面都離不開電。今天我們就先來感受一下電的神奇。
2.電的神奇:
(1)溫柔電擊
a.操作步驟:將單手或雙手接觸金屬手印,再緩慢轉動搖柄,這樣便可以感受到輕微的電擊效果。
b.安全用電:電是非??膳碌?,在日常生活中,不能用濕手去觸摸插座,不能觸摸折斷的電線,雷電天氣時,不能在大樹下避雨,更不能在戶外打電話。所以同學們在日常生活中,一定要提高安全用電的意識。
c.工作原理:人體安全電流為交流30毫安,直流50毫安,科普館所展示的這個手搖發電機產生的電壓雖然達到1000伏,但電流被嚴格限制在15毫安以下。
(2)尖端放電
a.操作步驟:當我們按下啟動按鈕時,可以觀察到金屬桿的尖端放電現象。
b.工作原理:尖端放電是在強電場作用下,物體尖銳部分發生的一種放電現象。我們都知道,導體上電荷的分布與其表面形狀有關,導體表面尖銳的地方,電荷的分布比較密集,當電荷聚集達到一定密度時,產生很大的電場,擊穿空氣。這個設備中的兩個電極,一個接高壓,另一個接地。兩根尖針逐漸靠近,在強電場的作用下,尖端附近的空氣被電離,出現放電火花,同時也會發出噼里啪啦的聲音。
c.應用:我們生活中一般的電子打火裝置,避雷針,還有工業煙囪除塵的裝置都是運用了尖端放電的原理。
(3)光壓風車
a.科普:電對我們來說是至關重要的,科學數據顯示:20世紀以來,人類對電力的需求幾乎每10年增加1倍。隨著科技的發展,人類已漸漸較多的使用可再生能源來發電,如水力發電、風力發電、火力發電、核能發電等等。這次,我們要通過光壓風車這個裝置來了解一下太陽能發電的原理。
b.操作步驟:當我們按下啟動按鈕時,便可以看到燈泡亮時,風車就開始運動了。
c.工作原理:玻璃球里面的風車葉片顏色一面是黑色的、一面是白色的。不同顏色的物體對于光的吸收程度有所不同,白色的物體對于光能的吸收程度小,黑色的物體對于光能的吸收程度大。基于這一原理,當太陽光照射在風車上時,黑色葉片會吸取更多的能量,這樣一來,黑、白葉片就會產生光能差,并轉換為機械能,從而推動葉輪旋轉。
3.力的作用:
(1)離心現象
a.操作步驟:右側是個裝有液體的透明水箱,左側是個搖柄,當我們轉動搖柄時,水箱也會開始轉動,轉速越快,水箱中的液體兩側就越高,中間就越低。
b.工作原理:這是離心現象。離心力是一種慣性力,由于離心力的作用,它使旋轉的物體遠離它的旋轉中心,就產生了水箱中的液面兩頭高中間低的現象。
(2)哪個滾的快
a.操作步驟:先將兩個轉輪同時放置在軌道的最高端處,接著老師撥動操作桿,使兩個轉輪同時向下滾動,通過觀察,我們會發現,質量分布靠近轉軸中心的轉輪滾得更快一點。
b.工作原理:兩個轉輪質量分布不同,他們的慣量大小也不相同,物體的質量分布越靠近轉軸中心,轉動慣量越小,轉動狀態越容易改變。因此,兩個轉輪同時從同一高度向下滾,轉動慣量小的轉輪比轉動慣量大的轉輪滾的快,
c.應用:轉動慣量在工程技術、航天、電力等工業領域也是一個重要參量。
4.科技小制作——桌面迷你吸塵器。
5.課堂小結:
科技的世界十分神奇,有機會了一定要親自來感受、體驗一下!孩子們,我們只有掌握更多的科學知識,才能有更多的發明創造,才能讓我們的生活更加美好!