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1、 兰州市第三十四中学高二三班物理研究性学习报告 课题结题报告 研究性学习课题结题报告 生活中的静电防止及应用课题结题报告 兰州市第三十四中学高二（3）班 课题组成员：朱义城*、曹子健*、颜静、王征、彭岚清、闫昊亮、李翔、孙强、崔雅楠、郑清、刘涛、宋宝指导教师 ： 蒋永胜结题时间 ：2012年12月 “生活中的静电防止及应用” 课题结题报告执 笔：朱义城*、曹子健* 兰州市第三十四中学高二三班指导教师 ： 蒋永胜 第一部分、研究本课题的目的和意义一、研究的缘由、目的和意义 在干燥和多风的秋天，在日常生活中，我们常常会碰到这种现象：晚上脱衣服睡觉时，黑暗中常听到噼啪的声响，而且伴有蓝光，见面握手时
2、，手指刚一接触到对方，会突然感到指尖针刺般刺痛，令人大惊失色；早上起来梳头时，头发会经常“飘”起来，越理越乱，拉门把手、开水龙头时都会“触电”，时常发出“啪、啪”的声响，这就是发生在人体的静电，上述的几种现象就是体内静电对外“放电”的结果。 用塑料梳子梳理干燥的头发，头发会随着梳子飘动;在干燥的季节脱毛衣时，会听到啪啪声;在干燥的季节用手去触摸门的金属把手，会有触电的感觉;阴云密布的天空，常常有雷电产生这些生活中的静电现象，每一个四年级的学生可能都经历过。他们知道其中的一些现象是静电现象，但绝大多数学生没有对静电现象进行过深人的探究。本课将为学生探究生活中的静电现象提供一些简单而有效的活动。在
3、一课时内要让学生对静电现象进行全面的认识是不可能的，所以学生对静电现象的认识只能是初步的、概括的。这些活动将帮助学生初步认识电的本质，是学生学习其他电的知识的基础。关键词：静电 尖端放电 第二部分、研究过程一、课题研究的方法：1、书店查询法地点：兰州市图书馆2、上网查询法 主要查询的是： 1了解静电的产生，知道尖端放电的原理。2通过了解静电和避静电方法，认识静电的危害。 3了解人类应用静电和防止静电的事例。二、课题研究的步骤：1、准备阶段：全体组员先共同商讨书店查询的地点、内容、查询目的、怎样查询和分工情况，再规划出开题报告和结题报告怎样写，还有网上查询的内容。2、书店查询资料阶段：通过本次课
4、题研究的目的来查询有关生活中的 静电防止及应用有价值的相关资料3、资料的分析整理阶段：把查阅的资料在计算机上整理打印。4、 实验 生活中有很多静电现象，通过摩擦等方式可以使物体带电。带同种电荷的物体相互排斥，带异种电荷的物体相互吸引。电荷在电路中持续流动起来可以产生电流，发展探究身边科学现象的兴趣。(一)实验准备：一把塑料梳子、碎纸屑、几个气球、绑气球的细线、挂气球的支架(二)实验说明：主要是让学生对电的本质有一个初步的认识，感受到电并不神秘，它就存在于我们身边，为学生后面学习电的其他知识打下基础。第一部分:体验静电现象静电现象对于学生来说并不陌生，首先通过观察用梳过干燥头发的塑料梳子去接近碎
5、纸屑和观察用梳过干燥头发的梳子再去接近头发，即带静电的物体可以吸引轻巧物体，两个带不同种类电荷的物体会互相吸引。这些生活中常见的静电现象，能让学生感受到静电的存在。多数学生对这样的现象能解释为是由于静电的作用，或者能进一步解释到梳子和头发摩擦产生了静电。学生的这些认识是我们期望的。接下来是学生交流他们所知道的静电现象。向学生介绍一些静电现象。列举“冬季里，女孩在摘掉毛线帽的瞬间，头发竖立起来”“在科技馆，一个长发女孩用手触摸静电起电机的金属球，头发竖立”“闪电”三种静电现象。还可以使学生感受到静电现象存在于我们周围。第二部分:不一样的电荷物质是由原子或分子构成的，原子是由带正电的原子核和核外带
6、负电的电子组成的。原子核所带正电荷数量与周围电子所带负电荷的数量一样多，所以物质表现为电中性。当物体受到外力作用(如摩擦)时，一些被原子核束缚得不那么紧的电子会转移到另一个物体上，于是失去电子的物体带正电，得到电子的物体带负电。例如，当我们用塑料梳子梳理头发时，梳子带负电荷，头发就带上了正电荷，这些电荷静止在物体上就产生了静电现象。由于学生尚不具备对这些知识的理解能力，以资料的形式呈现，对静电的知识做了简单的介绍。这里其实是完成了从学生对静电现象的原始认识到对静电现象进行科学解释的过程。接下来通过对两个实验的观察，并根据观察到的现象进行推理活动，帮助学生认识电荷之间的相互作用:同种电荷相互排斥
7、，异种电荷相互吸引。活动一:用充气的气球和头发摩擦后分开，再用经过摩擦的气球的一侧去靠近头发，观察有什么现象发生。活动二:将两个充气气球分别系在约1米长的木尺上，并让它们紧挨着挂起来。用羊毛制品分别摩擦两个气球相互接触的部位，观察有什么现象发生。通过对上面两个实验中观察到的现象的整理和分析，帮助学生认识电荷之间的相互作用。整理和分析的步骤如下。(1)假设气球和羊毛制品摩擦后，气球带负电荷，当用气球再去接触头发时，能观察到什么现象?头发可能带什么电荷?(2)两个都和羊毛制品摩擦后的气球，当它们相互靠近后，能观察到什么现象?教科书上的图清楚地反应了以上的分析过程。两个摩擦后的物体，有时相互吸引，有
8、时相互排斥，这时学生将能够进行解释，即当两个物体带不同电荷时就相互吸引，当两个物体带相同电荷时就相互排斥。第三部分:让电荷流动起来这部分内容帮助学生发展对电荷的认识，也是后面学习电流的基础。教科书首先让学生认识到如果让电荷持续地流动起来就会产生电流，“电荷的流动就像缆绳上的缆车，导线上所有的电荷都同时流动”，而要使电荷持续地流动必须有供电荷流动的通道一电路和为电荷持续流动提供动力的电源。(三)实验建议1.体验生活中的静电现象，了解学生对静电的初始认识。由于四年级的学生对静电现象并不陌生，建议教师在开始上课时首先用一两个生活中常见的静电现象或静电现象的有趣活动，来引导学生对静电现象的关注，并激发
9、他们的学习兴趣。接下来可以给学生一点时间，让他们利用身边的物体来找一找身边的静电现象。教师可以事先为每组学生准备塑料梳子、塑料格尺、碎纸屑等。在学生找静电活动的过程中，教师可以初步观察到学生们对静电的认识情况。接下来组织学生汇报找静电的方法，并通过问题的引导，进一步了解学生们对静电现象的认识情况。可以使用的引导性问题有:“你是怎么知道这种方法的?”“你怎样知道物体带静电了?”“你能对你观察到的现象进行解释吗?”以上的引导日的在于让学生认识到:有些物体受到外力作用(主要是摩擦)时，会产生静电。接下来教师可以通过投影片的形式展示更多的静电现象。让学生感受到:静电存在于我们周围的一切物质中，包括人体
10、在内的生命体和非生命体。2、认识不同的电荷及电荷之间的相互作用。在前面认识的基础上，教师可以用资料的形式(有条件的可以配合电脑动画)来向学生介绍静电现象产生的原因。然后，通过分组观察两个实验，探究电荷之间的相互作用。(四)实验评价学生对静电现象的初始认识，是评价学生的主要内容。学生对电荷之间相互作用的解释情况，为评价学生提供了很好的依据。观察：用毛皮摩擦过的橡胶棒接近泡沫小球，会把它吸引起来。同学们都知道是静电现象，这样很自然的引入课题，然后让学生举一些生活中的例子。他们说了一大堆，毛衣与头发摩擦，手与门把手接触，人的手与头发的摩擦然后我适时归纳：静电现象存在于各种物质中，包括生物与非生物。然
11、后，我与一位同学握手，问：现在你感觉到有静电现象吗？学生摇头，我追问：“为什么我们通常感觉不到静电现象呢？让学生深入思考，并猜测，这个问题由于四年级的孩子还不具备这样的能力，所以用足用好教科书所提供的资料是十分必要的，这部分采用的是看书学习的方法，然后教师加以解释。 5、总结与反思阶段：每个人对本次课题研究的感受。三、课题参与人员以及组织分工：1、参与人员（共12人）：兰州市第三十四中学高二（3）班朱义城、曹子健、颜静、王征、彭岚清、闫昊亮、李翔、孙强、崔雅楠、郑清、刘涛、宋宝2、组织分工：准备阶段全体组员 书店查询阶段全体组员 资料分析整理阶段全体组员 对本课题的总结与反思阶段全体组员 实验
12、操作全体组员 开题报告朱义城、曹子健、颜静、王征、彭岚清 结题报告朱义城、曹子健、闫昊亮、李翔 活动记录孙强、崔雅楠、郑清、刘涛、宋宝 论 文朱义城、曹子健、颜静、王征 第四部分、结果与讨论一、 结果于讨论讨论结果：一 物质都是由分子组成，分子是由原子组成，原子中有带负电的电子和带正电荷的质子组成。在正常状况下，一个原子的质子数与电子数量相同，正负平衡，所以对外表现出不带电的现象。但是电子环绕于原子核周围，一经外力即脱离轨道，离开原来的原子儿而侵入其他的原子B，A原子因缺少电子数而带有正电现象，称为阳离子、B原子因增加电子数而呈带负电现象，称为阴离子。造成不平衡电子分布的原因即是电子受外力而脱
13、离轨道，这个外力包含各种能量(如动能、位能、热能、化学能等)在日常生活中，任何两个不同材质的物体接触后再分离，即可产生静电。当两个不同的物体相互接触时就会使得一个物体失去一些电荷如电子转移到另一个物体使其带正电，而另一个体得到一些剩余电子的物体而带负电。若在分离的过程中电荷难以中和，电荷就会积累使物体带上静电。所以物体与其它物体接触后分离就会带上静电。通常在从一个物体上剥离一张塑料薄膜时就是一种典型的“接触分离”起电，在日常生活中脱衣服产生的静电也是“接触分离”起电。固体、液体甚至气体都会因接触分离而带上静电。这是因为气体也是由分子、原子组成，当空气流动时分子、原子也会发生“接触分离”而起电。
14、我们都知道摩擦起电而很少听说接触起电。实质上摩擦起电是一种接触又分离的造成正负电荷不平衡的过程。摩擦是一个不断接触与分离的过程。因此摩擦起电实质上是接触分离起电。在日常生活，各类物体都可能由于移动或摩擦而产生静电。另一种常见的起电是感应起电。当带电物体接近不带电物体时会在不带电的导体的两端分别感应出负电和正电。静电的产生（一）摩擦带电。两种物质相互磨擦产生热量从而激发分子外层轨道上的自由电子，在一种物质表面上的电子就会传给另一种物质并产生相互带有相反极性电荷的积聚，从而产生静电。发出电子的表面带正电，接受电子的表面带负电。（二）剥离、分离、冲撞带电。低导电物质在紧密接触和剥离时，分离进程中会引
15、起电荷的分离、电子的交换，从面产生静电。（三）感应带电。导体在电场中受场强的作用，其表面不同部位感应不同电荷或导体上原有电荷重新分布，使原先不带电的导体感应带电。电介质在电场中产生极化现象也能感应带电。例如当人体触及到高压，超高压架空线或配电装置附近与大地绝缘的导体时，往往产生静电、电击的现象或纤维在电场中带电的现象。二静电的危害（一）人体带静电与静电电击。人体受静电电击后有时会造成精神紧张、心脏颤动、身体其他部位不适等，甚至发生严重后果。例如，静电电击后会造成在高空作业的人员坠落伤亡等事故。（二）静电放电时可能引起的爆炸或火灾。静电放电通常有以下三种类别：（1）电晕放电；（2）刷形放电；（3）火花放电。其中火花放电通常在一瞬间即放出全
