走进科普馆认识科技小仪器,通过教学仪器让学生们了解到电和力的现象;通过科普仪器的展现让学生们更加直观的了解闪电的形成,温柔电击,光压风车,力的作用等知识。
一、教学内容:走进科普馆、认识科技小仪器。
二、教学目标:
1. 初步认识、了解部分科技小仪器的工作原理。
2. 能通过观察电现象、力的作用等活动,感知科技的魅力,对科技保持好奇心和探究热情。
3. 提高学生安全用电的意识。
三、教学过程:
1.导入:
从1870年的电灯泡的出现,代替了蜡烛和煤油,给人类的生活带来了极大的便利与安全,到后来,人类利用电报机、电话、手机等来传达信息,再到现在,我们能随口说出我们生活中的一些电现象:如摩擦起电、静电现象、电磁感应等等。我们可以发现,现代生活的方方面面都离不开电。今天我们就先来感受一下电的神奇。
2.电的神奇:
(1)温柔电击
a.操作步骤:将单手或双手接触金属手印,再缓慢转动摇柄,这样便可以感受到轻微的电击效果。
b.安全用电:电是非常可怕的,在日常生活中,不能用湿手去触摸插座,不能触摸折断的电线,雷电天气时,不能在大树下避雨,更不能在户外打电话。所以同学们在日常生活中,一定要提高安全用电的意识。
c.工作原理:人体安全电流为交流30毫安,直流50毫安,科普馆所展示的这个手摇发电机产生的电压虽然达到1000伏,但电流被严格限制在15毫安以下。
(2)尖端放电
a.操作步骤:当我们按下启动按钮时,可以观察到金属杆的尖端放电现象。
b.工作原理:尖端放电是在强电场作用下,物体尖锐部分发生的一种放电现象。我们都知道,导体上电荷的分布与其表面形状有关,导体表面尖锐的地方,电荷的分布比较密集,当电荷聚集达到一定密度时,产生很大的电场,击穿空气。这个设备中的两个电极,一个接高压,另一个接地。两根尖针逐渐靠近,在强电场的作用下,尖端附近的空气被电离,出现放电火花,同时也会发出噼里啪啦的声音。
c.应用:我们生活中一般的电子打火装置,避雷针,还有工业烟囱除尘的装置都是运用了尖端放电的原理。
(3)光压风车
a.科普:电对我们来说是至关重要的,科学数据显示:20世纪以来,人类对电力的需求几乎每10年增加1倍。随着科技的发展,人类已渐渐较多的使用可再生能源来发电,如水力发电、风力发电、火力发电、核能发电等等。这次,我们要通过光压风车这个装置来了解一下太阳能发电的原理。
b.操作步骤:当我们按下启动按钮时,便可以看到灯泡亮时,风车就开始运动了。
c.工作原理:玻璃球里面的风车叶片颜色一面是黑色的、一面是白色的。不同颜色的物体对于光的吸收程度有所不同,白色的物体对于光能的吸收程度小,黑色的物体对于光能的吸收程度大。基于这一原理,当太阳光照射在风车上时,黑色叶片会吸取更多的能量,这样一来,黑、白叶片就会产生光能差,并转换为机械能,从而推动叶轮旋转。
3.力的作用:
(1)离心现象
a.操作步骤:右侧是个装有液体的透明水箱,左侧是个摇柄,当我们转动摇柄时,水箱也会开始转动,转速越快,水箱中的液体两侧就越高,中间就越低。
b.工作原理:这是离心现象。离心力是一种惯性力,由于离心力的作用,它使旋转的物体远离它的旋转中心,就产生了水箱中的液面两头高中间低的现象。
(2)哪个滚的快
a.操作步骤:先将两个转轮同时放置在轨道的最高端处,接着老师拨动操作杆,使两个转轮同时向下滚动,通过观察,我们会发现,质量分布靠近转轴中心的转轮滚得更快一点。
b.工作原理:两个转轮质量分布不同,他们的惯量大小也不相同,物体的质量分布越靠近转轴中心,转动惯量越小,转动状态越容易改变。因此,两个转轮同时从同一高度向下滚,转动惯量小的转轮比转动惯量大的转轮滚的快,
c.应用:转动惯量在工程技术、航天、电力等工业领域也是一个重要参量。
4.科技小制作——桌面迷你吸尘器。
5.课堂小结:
科技的世界十分神奇,有机会了一定要亲自来感受、体验一下!孩子们,我们只有掌握更多的科学知识,才能有更多的发明创造,才能让我们的生活更加美好!