静电演示实验疑难探析

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静电感应演示实验的常见失败原因分析

静电感应演示实验的常见失败原因分析

静电感应演示实验的常见失败原因分析
河南省长垣县宏力学校高中部赵会军
静电感应演示实验是静电学重要的演示实验之一,在操作过程中,往往会出现一些问题而导致实验失败,现对常见的两种失败原因进行分析。

现象一:金属导体靠近带电金属球,距金属球近端的铂片张开了,距金属球远端的铂片没有张开,实验失败。

该实验在办公室却可以成功。

【分析】远端的铂片没有张开,说明这一端不带电。

为什么会不带电呢?出现这种情况往往是空气太潮湿,远端的电荷相互排斥而更容易放电;而近端的电荷因为带电球的吸引,相对来说不容易放电。

空气的潮湿主要原因是阴雨天气造成的,还有一个因素是教室内人多,呼出潮湿的哈气太多。

而办公室人少,空气相对教室干燥些。

【解决办法】这种情况,往往发生在阴雨的天气,可以提前打开教室通风,实在不行,只能等到空气干燥了再做实验。

现象二:发生静电感应后,把金属导体的A、B两部分分开,移走带电金属球,再让金属导体的A、B两部分接触,两个铂片都没有合并。

【分析】正常情况下,A、B分别带等量的异同电荷,金属导体的A、B两部分接触后,两个铂片会合并的,如果没有合并,说明A、B带的不是等量异种电荷。

经过检验,A、B合并前带同种电荷。

这种情况是因为带电球距离金属导体太近,而它们之间电压又高,导致带电球和金属导体之间的空气被击穿,带电小球的电荷直接转移给了金属导体,导体A、B 两部分带上同种电荷了,所以不会合并。

【解决办法】起电机的小球与金属球相连,带电较多,可以产生上万伏高压,容易击穿空气。

实验时,把带电球离金属导体远一些就可以了。

静电演示实验疑难探析

静电演示实验疑难探析

静电演示实验疑难探析静电演示实验疑难探析摘要:本课题针对静电演示实验中存在的疑难问题进行探讨,总结得出实验成功的因素从而采取措施,达到实验成功的目的。

一上台就成功。

漏至验电器的外壳,而外壳连底座是可以接地的,把底座和地绝缘开并不能阻止导电杆的电荷漏到外壳上来,则将极大地影响验电器的偏转。

因为在静电平衡时,导体的电荷只分布于其外表面。

在导电杆与外壳导通的情况下,导电杆、指针及外壳成为一个导体,而指针及导电杆的壳内部分处于整个导体内部,将得不到电荷,指针因此不会产生偏转,在验电器底座下加上绝缘座也只能完全是徒劳的。

因此,防止这类验电器漏电的正确方法是设法保持导电杆和外壳之间的高度绝缘。

二、静电的特点及其所导致的漏电问题静电即相对静止不动的电荷,通常指因不同物体之间相互摩擦而产生的在物体表面所带的正负电荷。

当一个物体带有一定量的正电荷或负电荷时,可以称其带静电,静电是一种相对的称谓。

因为在许多情况下,静电经过一段时间会慢慢减少,这段时间的长段与物体的电阻有关。

实际应用中的而金但导致操实际上这料电线甚至玻璃棒、橡胶棒都是不可靠的绝缘体。

在空气潮湿、材料老化变性或表面不甚清洁时更是如此。

课本中介绍的用丝绸摩擦玻璃棒和用毛皮摩擦橡胶棒的起电方法之所以效果不佳,原因不是用这些材料摩擦时不能起电,而是玻璃棒和橡胶棒不易保持住电荷。

空气不够干燥时,通常被我们视为绝缘体的这些材料在静电(高压)条件下形同导体,漏电之快,出乎意料。

这就是影响静电实验诸多因素中最致命的一个。

三、摩擦起电的方法摩擦起电是课堂教学中最常用的使用方法,对它的微观处理,一般教材限于知识要求的程度只给出一个总的解释,即电是由于得失电子而带电。

但对在摩擦过程中电子转移的物理解释,一些老师存在有误解,导致影响在实验中有效地使用这一方法。

如有些人认为摩擦生热导致电子的转移,因而只有快速反复的摩擦才能起电。

有经验的老师在不易起电时,往往易通过紧压摩擦,而不是压导致1.2.-——如果对带电量的要求不高,可以摩擦绝缘棒(如有机玻璃棒)使其带电,再将电荷传递给需带电物体。

浅析中学物理演示实验教学中的几个问题(陈四香)

浅析中学物理演示实验教学中的几个问题(陈四香)

课程考核答题册课程名称中学物理实验研究课程性质必修院(部)物理学与电子工程学院专业物理学学号 200907051208 姓名陈四香年级 2009 班 2 层次本科学年 2011-2012 学期第1学期成绩评定表序号评语得分总成绩评卷人浅析中学物理演示实验教学中的几个问题摘要:物理是一门以观察和实验为基础的学科,在中学物理教学中,演示实验的重要性是众所周知的,它能够激发学生学习兴趣,并能够通过演示实验发现问题,然后通过思考、讨论获取新知识。

在教学中怎样做好课堂演示实验就显得至关重要,这就要从演示实验的选择、实验方案的设计、实验器材的选择或者制作来进行考虑。

这样才能做好演示实验,达到教学目的。

关键词:中学物理演示实验实验方案实验器材一、选择合适的演示实验,取得良好教学效果。

物理是以观察和实验为基础的学科,其这一特点决定了它自身的优势,教师可以利用一个简单有趣的课前小实验来引入新课的学习,可以利用有趣的实验形成规律、新概念,可以运用合适的演示实验巩固深化已学的知识,还可以利用物理知识来做实验,培养学生的动手能力。

这些都是演示实验在屋里教学中的重要作用,是其他教学方法所不能达到的。

那么,怎样在物理课堂中选择和是的物理演示实验呢?这就成为了物理教师必须思考的一个重要的问题,由于每个实验的作用、原理、操作方法都不同,那么反应的问题、产生的作用都是不同的,可以从以下几个方面来选择合适的屋里演示实验。

首先,根据演示时段来确定所要用的实验。

有的实验是验证性的,而有的实验则是观察性的,在不同的教学时段,可以选择不同的实验进行课堂演示。

比如在引入新课时,演示实验的目的是为了让学生对接下来要研究的内容产生兴趣,那么这个时候的演示实验就不宜太过复杂,只要物理现象明显,引人入胜、发人深省即可;而对于形成概念、演示规律的实验,则要求实验条件明确、观察对象突出、结论清晰、逻辑性强;深化巩固型的实验就要求实验条件改变要有代表性、实验要有一定的深度,这样才能够使学生加深对物理概念的理解、深化、记忆。

中学物理静电演示实验研究

中学物理静电演示实验研究
显[ 1 ] .所 以不可 否认 , 对 于很 多 物理 教 师 而 言 , 特
佳, 原 因不是 这些 材料 摩擦 时不 能起 电 , 而是玻 璃
棒 和橡胶棒 不 易保 持住 电荷 .特别 是 空 气不 够 干 燥时, 这些 通 常 视 为绝 缘 体 的 材料 , 在 高 压 之下 , 漏 电较快 。 。 ] .最精 彩 的物理 实 验在 于 能 利用 生 活 中最 简单 的材 料来 达到 教学 效 果 的实 验演 示 .其 实利 用 纸 巾、 空 心 吸管 、 氖泡 、 大 头 针 就 可 以很好 的演 示摩擦 起 电 的实验 .
2 . 1 吸管贴 墙实 验 吸管 贴墙 实验 是利 用纸 巾轻 轻地 摩擦 空心 吸
管, 然后往 墙 上一 点 , 吸 管就稳 稳 地贴 在墙 上 .因
此可 以利用 吸管贴 成各 种形 状 的 图案 .原理 很 简
成功, 关 键 在 于选 择 合 适 的材 料 和 实 验.而且 只
要 选 材合 适 , 静 电 实验 还 是 很 具 有 趣 味 性.本 文
明物体摩 擦后 带 电.但一般 教科 书上 所 介绍 的用
丝 绸摩擦 玻璃 棒 和用皮 毛摩 擦橡 胶棒 起 电效果 不
验 时 物 体 起 电所 产 生 的 电量 少 , 电 量 也 只 有 约 1 0 C .电荷不 断地 通 过 空气 中的 水 汽或 静 电 仪
器 的绝 缘部 分 向外 释 放 而 很 快 减 少 , 电压 高 易漏 电 ,电量 少 经 不 起 漏.静 电 现 象 很 弱 或 很 不 明
摩擦, 每 个物 体都 有一 些 电子脱 离原 子 的束缚 , 跑 到 另~ 物体 上去 .但 由于不 同物 体 向对 方 转移 的
电子数 目往往 不 等 , 就 造成 了一 个物 体失 去 电子 , 另 一个 物体 得到 电子 , 失去 电子 的物 体带 正 电 , 得 到 电 子 的物 体 带 负 电.因此 , 所 谓摩 擦 起 电就 是 通 过摩擦 作 用 , 使 电子 从 一 个 物体 转 移 到 另 一 个 物 体 的过 程 _ 2 ] .一 般 物理 书 中演示 摩 擦起 电 的实 验是 用丝 绸摩 擦 后 的 玻璃 棒 , 或是 用 毛皮 摩 擦 后 橡胶 棒去 接 触验 电器 , 若验 电器 的指 针张 开 , 就 说

浅谈高中物理电学实验难点的应对策略

浅谈高中物理电学实验难点的应对策略

浅谈高中物理电学实验难点的应对策略高中物理电学实验是学生学习物理知识的重要环节,也是学生探究和实践能力的重要训练。

许多学生在学习高中物理电学实验时会遇到一些困难和难点,导致实验效果不佳,影响了对物理知识的理解和掌握。

我们有必要针对高中物理电学实验的难点进行分析与思考,提出相应的应对策略,使学生能够更好地进行实验学习,掌握相关知识。

一、高中物理电学实验的难点1. 实验操作复杂:高中物理电学实验的操作步骤通常较为繁琐和复杂,学生必须按照一定的顺序和要求进行操作,否则很容易出现实验失败或结果不准确的情况。

2. 仪器设备使用困难:许多高中物理电学实验需要用到各种仪器和设备,如电磁铁、导线、电池、电表等,学生对这些仪器设备的使用方法和原理了解不深,导致实验过程中出现困惑和错误。

3. 实验数据处理:高中物理电学实验通常需要进行数据采集和处理,学生需要掌握一定的数据处理方法和分析技巧,否则很难准确获取实验结果。

4. 实验原理理解不深:许多高中物理电学实验涉及到电路、电流、电压等概念,学生对这些概念的理解不够深入,导致在实验中无法很好地应用相关知识。

二、应对策略1. 增加实验演示环节:老师在进行实验教学时,可以增加实验演示环节,通过实际操作给学生展示操作步骤和技巧,让学生能够直观地了解和掌握操作方法。

2. 实验操作流程分解:针对实验操作繁琐的特点,老师可以将实验操作流程分解成若干简化的步骤,让学生逐步进行实践,加强操作技能的培养。

3. 仪器设备使用培训:在进行实验前,老师可以对学生进行仪器设备的使用培训,让学生了解各种仪器设备的使用方法和使用注意事项,提前消除学生对仪器设备的困惑。

5. 深化实验原理理解:在进行实验教学的过程中,老师可以加强对实验原理的讲解和讨论,让学生深化对实验原理的理解,增强学生实验的动力和兴趣。

三、案例分享学生小明在进行高中物理电学实验时遇到了很多困难,他在实验操作和仪器设备使用上都存在困惑,导致实验结果不准确。

幼儿园大班科学教案《静电》含反思

幼儿园大班科学教案《静电》含反思

幼儿园大班科学教案《静电》含反思一、教学内容本节课选自幼儿园大班科学教材第四章《神奇的现象》,详细内容为“静电”现象。

通过讲解和实验,让幼儿了解静电的成因、表现以及生活中的静电现象。

二、教学目标1. 了解静电现象,知道静电的成因及表现。

2. 通过实验操作,培养幼儿观察、思考、动手操作的能力。

3. 激发幼儿对科学现象的兴趣,培养幼儿探索精神。

三、教学难点与重点重点:静电的成因和表现。

难点:理解并掌握静电现象在生活中的应用。

四、教具与学具准备教具:气球、玻璃棒、丝绸、塑料梳子、吸管、纸片等。

学具:每组一份气球、玻璃棒、丝绸、塑料梳子、吸管、纸片等。

五、教学过程1. 实践情景引入(1)教师演示:用气球摩擦头发,使气球吸附在墙壁上。

(2)提问:为什么气球能吸附在墙壁上呢?引导幼儿思考。

2. 例题讲解(1)教师讲解静电的成因及表现。

(2)通过实验,让幼儿观察并了解静电现象。

3. 随堂练习(1)幼儿分组进行实验,观察静电现象。

(2)教师巡回指导,解答幼儿的疑问。

(2)讨论生活中遇到的静电现象,如衣服上的静电、电视屏幕上的静电等。

六、板书设计1. 静电现象(1)成因:摩擦产生电荷(2)表现:吸引轻小物体、电荷间的排斥等2. 生活中的静电现象七、作业设计1. 作业题目:观察并记录生活中的静电现象。

2. 答案:如衣服上的静电、电视屏幕上的静电等。

八、课后反思及拓展延伸1. 反思:本节课通过实验和讲解,让幼儿了解了静电现象,但部分幼儿对静电的成因和表现理解不够深入。

2. 拓展延伸:(1)开展家庭小实验,让幼儿在家长的帮助下,寻找生活中的静电现象。

(2)开展科学活动,让幼儿深入了解电荷间的相互作用。

重点和难点解析:1. 教学难点与重点的设定。

2. 教具与学具的准备。

4. 作业设计。

5. 课后反思及拓展延伸。

详细补充和说明:一、教学难点与重点静电的成因和表现是本节课的重点。

静电成因涉及到电荷的产生和作用,这对于幼儿来说较为抽象。

静电演示实验疑难探析

静电演示实验疑难探析

静电演示实验疑难探析前言静电实验是物理学实验课程中常见的一种,通常包含了静电感应、静电力、电场等内容,可以帮助学生进一步了解电学知识。

但是,在进行静电实验时,往往会遇到一些疑难问题。

本文主要围绕这些问题展开讨论,旨在帮助读者深入了解静电实验,并尽可能解决一些问题。

演示实验疑难探析问题一:静电感应导致的电补偿静电感应是静电实验中经常使用的一种方法。

我们可以使用橡皮布或电子膜来感应物体上的电荷,使得物体上的电荷发生分布。

在这个过程中,经常会出现这样的情况:当我们使用导体去接触物体上的电荷时,发现电荷不再存在了。

这是因为静电感应导致了电补偿。

在这个过程中,靠近导体的一侧会产生相反的电荷,而靠近远离导体的一侧则会产生相同的电荷。

当导体接触到物体时,相同的电荷会把物体上的电荷吸引过去,最终导致物体上的电荷被抵消掉。

因此,在进行静电感应实验时,要注意避免电补偿的发生。

问题二:静电感应产生的电场影响在进行静电实验时,我们不仅可以使用薄板或球体等几何形状的物体来表达静电余量,还可以使用线圈来实现静电感应,这样可以更加直观地展现电场的性质。

但是,使用线圈产生静电感应时,往往会遇到电场影响的问题。

当我们在线圈周围放置一个电荷时,由于线圈内部产生了电流,自然也会产生一个磁场,这个磁场会进一步影响电荷周围的电场,因此就会导致静电感应的效果变得不稳定。

因此,在使用线圈产生静电感应时,一定要注意这个问题。

问题三:电荷分离的影响在进行静电实验时,我们常常需要用到金属触头来接触物体上的电荷,这是一种很常见的操作方法。

但是,如果不注意操作方法,则容易发生电荷分离的问题。

电荷分离的问题是指,在接触物体时,由于静电力的作用,产生了一定的电荷分离。

这个分离会导致物体上的电荷不再平均分布,而是集中在一些局部区域内,从而影响实验的结果。

因此,在进行静电实验时,要注意避免电荷分离的问题。

总结静电实验是物理学实验中的重要一环,可以帮助学生深入了解电学知识。

浅析静电实验的几点疑难

浅析静电实验的几点疑难

浅析静电实验的几点疑难摘要:论述了静电演示实验中存在的难题,总结了成功实验的因素,并采取措施实现了实验的成功。

关键词:静电;摩擦起电;仪器;环境;绝缘材料静电演示实验是物理教师感受最困难的物理实验之一。

有时,当实验准备就绪时,它就能成功。

一旦上台演示,它就是不管用。

因此,一些教师非常害怕做静电演示实验,尤其是在恶劣的雨天。

影响静电实验成败的因素有很多,如仪器、材料、天气、操作和清洗。

为了讨论这些因素的作用,为了解释每一种实验方法和仪器的结构和原理,我们在具体的实验条件下找不到问题的症结所在,然后采取有效的措施使实验成功。

一、静电仪器结构原理要正确有效地使用仪器,使用者必须对仪器的结构和原理有正确的认识。

目前教科书中的静电仪器主要是验电器。

验电器的结构并不复杂,原理也不难理解,但也有很多人对它缺乏真正的理解。

例如,当怀疑验电器漏电时,往往是将绝缘块置于验电器的基部,使电荷从基部泄漏到地面。

事实上,这样做对防止漏电作用不大。

这是因为验电器可以检查电荷,因为导电棒和可旋转指针是相连的。

当导电棒带电时,指针也会有同样的电荷。

相同类型的电荷相互排斥,以一定的角度偏转指针,从而反映充电情况。

验电器的漏电实际上是导电棒上的电荷漏到验电器的外壳上。

外壳和基座可以接地,将底座和地面绝缘不能防止导电杆的电荷泄漏到外壳中,影响验电器的偏转。

因为在静电平衡中的情况下,导体的电荷只分布在它的外表面。

导电杆和指针以及外壳成为导体,内部的指针和导电杆在整个导体内,将免费获得指针偏转。

在电器底座下面加一个绝缘底座只能是完全无用的。

因此,防止这种示波器漏电的正确方法是尽量保持导电杆与外壳之间的高度绝缘。

二、静电的特点及其所导致的漏电问题静电是相对静止的电荷,通常是指物体表面由于不同物体之间的摩擦而产生的正电荷和负电荷。

当一个物体带有一定数量的正电荷或负电荷时,就可以说是有静电的,这是一个相对的名词。

因为在许多情况下,静电在一段时间内逐渐减少,这段时间的长度与物体的本身的电阻有关。

静电论文:静电实验教学探索

静电论文:静电实验教学探索

静电论文:静电实验教学探索[摘要] 静电实验是物理实验的重要组成部分。

叙述了静电产生的原因和特点,分析影响实验成功的各种因素,讨论了在实践中抓住主要矛盾是确保实验教学成功的关键。

[关键词] 静电静电实验静电产生静电实验是物理实验的重要组成部分,而且属于较难在课堂上驾御的物理演示实验,原因是影响静电实验成败因素颇多。

因此,就要求教师既要从理论上掌握静电产生的原因和特点,又要在实践中研究静电实验的规律,分析影响实验的各种因素,抓住主要矛盾,有针对性地解决问题。

方能在一个具体实验环境条件下,把握试验关键,确保静电实验成功。

一、静电研究的历史古代人们对自然界中的各种电现象,不了解他们内在的联系,认为它们是各不相干的。

有些现象实在无法解释,只能求助于神的力量。

16世纪英国御医吉尔伯特是第一个比较系统地研究了静电现象的人,吉尔伯特的工作停留在定性的阶段,进展不快。

1752年,美国社会活动家富兰克林用风筝将雷电引下来,把“天电”收集到莱顿瓶中,从而弄明白“天电”和“地电”原来是一回事。

18世纪后期,贝内特发明验电器,这种仪器一直沿用到现在。

它可以近似地测量一个物体上所带的电量。

另外,库仑发明了扭秤,用它来测量静电力,推导出了库仑定律。

科学家使用了验电器和扭秤以后,静电现象的研究工作就从定性走到了定量的道路。

经过长期对自然现象的观察和研究,人们对静电现象有了一定程度的认识。

但是对电的本质问题,一直到研究物质结构后,才算比较清楚。

二、静电中的电荷本质电荷本身不是物质,但电荷与物质不可分离,自然界不存在脱离物质而单独存在的电荷,电荷是物质的固有属性之一,它有正电荷与负电荷两种,同种电荷相排斥,异种电荷相吸引。

导体上所带的电荷是可以自由移动的自由电荷,以传导方式实现电荷的转移;而绝缘体带电情况与导体带电情况大不相同,绝缘体所带的电荷是以束缚电荷的形式出现,不能以传导方式转移,而是以放电形式实现转移。

所以,带电的绝缘体与导体接触后,导体上所得到的电荷是通过放电形式转移而来的,即金属中的电子在强电场作用下,从金属表面逸出,导体表面电荷集中部分最易发生这种现象。

演示实验中的研究性教学探索

演示实验中的研究性教学探索

演示实验中的研究性教学探索[摘要]物理演示实验中实施研究性教学方法, 能够培养学生的创新能力,对于物理思想的建立与培养, 对于科学理论在工程技术中的应用探索, 十分有价值。

本文以物理演示教学中的研究性小课题为主导,探讨物理演示实验中的研究性教学法的实践。

[关键词]研究性教学静电演示实验静电印刷一、引言随着物理教学方法的进一步改进,在评价本科物理教学质量时,一个重要的指标就是实验课程中的研究性思想的培养。

但是,目前以教师传授为主要特征的传统教学方法,其授课方式,实验指导模式,均严重束缚了学生的探索精神与实践能力的培养。

因此,作为理论教学的实验辅助,我们在大学物理演示实验教学中,侧重于开发学生的独立思考能力,注重培养学生的创新能力与创新意识,使学生认识到,知识来源于实践探索,实践经验的深入归纳形成了科学理论,而科学理论的创造性的应用,是工业技术的深厚基础[1-3]。

物理演示实验是理工科学生大学物理课程的一部分,属必修内容,其对于学生开拓思路,弄清实践与理论及工业应用的紧密联系,有着十分重要的意义。

二、演示实验研究性小课题演示实验研究性小课题是大学物理演示实验教学中,为培养学生的独立提问、独立思考能力与研究问题的能力,培养学生创新意识而开展的教堂实践活动。

这项教学活动中,老师从基本的实验事实出发,通过层层设问,使学生在回答问题的过程中,弄懂实验基本原理。

学生可以结合个人兴趣,通过对确定的小课题展开进一步的自主研究,根据研究过程和结果写出小论文。

(一)实践课题的设计规则在设计研究性小课题时,应遵循如下规则:(1)演示实验的研究课题设计,必须切合当前学生所学的课程内容,课堂上教师再给予一定的指导与启发,学生通过课后查阅资料、自主研究,能够自行完成,这种师生互动的教学模式,能够既结合课本知识,又激发学生的探索与求知欲望。

(2)预先将演示实验的研究小课题下发给学生,让学生有先期准备,包括查询资料,做好必要的知识准备。

高中物理静电演示实验不易成功的原因及对策分析

高中物理静电演示实验不易成功的原因及对策分析
气 湿度 和 仪 器 的绝 缘 性 能 , 而 综 合 笔 者 多
二是通 过移 动接触 采 用摩 擦棒给 验 高 , 静 电实验受 到两个 矛盾 的制约—— 空 程中 , 摩擦棒 是绝缘体 , 摩 擦棒 上 的电荷 不能随意移 动 ,当摩擦棒接触 了电荷 , 才 能将 电荷转移 到导体上 , 如果要想使得导
实验 室 的 内 部 环 境 需 要 示 实 验 使 得 知 识 点 得 以完 整 呈 现 。 本 文 从 验 来 说 也 很 重 要 ,
保 持清新和 干燥 , 经 常要给 实验室开窗通
风, 使得实 验室远离火 花放 电、 火 焰 等 电
提 出了解决 问题的具体策略。 关键词 : 高中物理
体、 验 电器 上 带 的 电 多 一 些 , 也 可 以采 用
因, 针 对这些原 因 , 可 以从 以下 方 面 开 展
实施 :

年的教学经验 , 认为绝缘性能 又是静 电实 验中的最 主要 的矛盾。 作为一名高中物理
教 师 ,要 大 胆 通 过 自制 以及 改 进 实 验 设 备, 并且不断探索 , 不 断 总 结 经验 , 来为学 生 呈现 成 功 的高 中物 理 静 电实验 。 参考文献 :
二、 保 持 实 验 室 环 境 的 清 新 和 干燥
候, 检验 电荷分布在导体外表面的实验 中。
要 注 意 以 下几 个 方面 的步骤 :首 先 是 将方
形 的纸 盒 放 置 于有 绝缘 支座 的 平 台 上 , 通
绝 缘 的性 能也 是 不 一样 的 。 者 来 说 学 习的 难 度 比较 大 , 有 不 少 问 题 比 材 料 不 一 样 , 较抽 象 , 特 别 是 高 中阶 段 的学 生 , 他 们 的

浅谈高中物理电学实验难点的应对策略

浅谈高中物理电学实验难点的应对策略

浅谈高中物理电学实验难点的应对策略一、电学实验难点的原因分析1. 理论基础薄弱:电学实验与电学理论知识密切相关,学生在进行实验时需要结合理论知识加以分析和理解,有时候缺乏扎实的理论基础会导致对实验内容的理解不深。

2. 设备操作不熟练:电学实验中需要用到各种电学仪器,如电压表、电流表、电阻箱等,操作不熟练会导致实验数据不准确,影响实验效果。

3. 实验设计要求高:有些电学实验需要学生自行设计实验方案,这就要求学生不仅要掌握理论知识,还要具备一定的实验设计能力和分析能力。

4. 数据处理困难:电学实验中获得的数据需要加以处理和分析,有些学生不善于进行数据分析,导致实验结果不准确或无法得出结论。

二、应对策略1. 强化理论知识学习:学生在进行电学实验前,应该对实验涉及到的理论知识进行深入学习,理解相关概念和原理,掌握相关公式和计算方法。

可以通过课堂学习、复习、讨论等方式加强理论学习。

2. 加强实验操作训练:学校应该加强对电学实验设备的操作训练,让学生熟悉仪器的使用方法,提高操作技能。

老师可以结合实验内容进行实际操作演示,让学生掌握操作技巧,保证实验数据的准确性。

3. 提供实验设计指导:对于需要学生自行设计实验方案的实验,老师可以提供一定的实验设计指导,指导学生如何根据理论知识进行实验设计,怎样选择合适的实验方案和方法,从而提高实验设计的质量。

4. 数据处理与分析培训:学校可以通过课外讲座、实验室技能培训等形式,加强学生对实验数据的处理和分析能力的培养,让学生学会如何运用数学工具和统计方法分析实验数据,得出准确的结论。

5. 提供实验技能拓展课程:学校可以在学生课外时间组织一些实验技能拓展课程,教授一些实用技巧和方法,如焊接技巧、电子电路设计等,提高学生的实验技能水平。

6. 鼓励实验实践:学校可以设置一定的实践实验时间,让学生有更多的时间去进行实验操作,熟练掌握实验技能。

鼓励学生多参与科技创新活动,提高学生对实验的兴趣和积极性。

静电场描绘实验问题讨论

静电场描绘实验问题讨论

静电场描绘实验问题讨论静电场是物理学中非常重要的概念之一,它涉及到电荷分布、电场力及其分布、电势等重要概念。

静电场的研究对理解电子学、电赋能、电离与复杂物质行为都有着关键作用,因此相关的研究和实验是不可或缺的。

在静电场的实验研究中,有些问题存在着一定的争议和讨论。

这些问题可以归为以下几类:一、实验装置的选取和设计静电场的实验装置需要选取合适的材料和设计结构,因为实验误差和偏差往往源于实验装置的选择和设计。

选取合适的材料和设计结构可以有效地减小误差和偏差。

例如,防止导体卷曲的出现,设置静电筛,使静电场充分均匀,从而可以减小实验的误差和偏差。

二、静电质量计的精度问题静电质量计是静电场实验中最常见的测量仪器之一。

但静电质量计在测量中存在一定的精度问题。

例如,在测量时,观察者原有的是静态电荷是否完全移动,但是在实际操作中,观察者的身体和吸气等因素将会造成一定的振动和颤动,导致误差产生。

因此,如何提高静电质量计在实验中的精度,是需要解决的问题之一。

三、测量场强的精度问题静电场的测量涉及到场强,而场强的测量难度较大,因此在实验中需要采用合适的测量方法,提高测量的精度。

四、分析数据的方法分析实验数据是静电场实验中必不可少的一步,只有通过分析数据才能得出正确的结论。

然而,在分析数据时,对数据精度的要求很高,因为数据精度直接影响到结论的正确性。

因此,在分析数据时,应仔细对数据进行处理,采用合适的统计方法,提高数据的精度和可靠性。

总之,静电场描绘实验是一项十分关键的研究,它涉及到电荷、电势、电场力等重要概念。

在实验设计和实验数据分析中,应注意选取合适的材料、设计合理的结构、采用合适的测量方法和分析方法,以提高实验精度和可重复性。

通过不断的实验研究和分析,我们可以更好地理解静电场的本质,为更深入地探究电子学、电赋能、电离与复杂物质行为等问题奠定基础。

中学物理课程与教学论(2.6.2)--静电演示实验疑难研究心得

中学物理课程与教学论(2.6.2)--静电演示实验疑难研究心得

静电演示实验疑难研究心得一个学期的中学物理疑难实验专题研究课程已经结束了,但是自己关于这一课程的思考还没结束,一个中学的简单的物理实验,还真不是自己看到的那样,老师在台上演示一个实验也就几分钟的事情,但要实验的演示成功地进行,还真的是台下不止几倍的功夫。

这门课程的研究让我清楚地看到了中学的物理实验并不像我们当初所看到的那样简单,要了解透它的每一个细节还是需要进行深入的研究,每一个实验都有着影响它进行的因素,也都存在着一定的疑难性。

我们小组研究的是静电演示实验疑难专题再探,在这个专题的研究中,中学里一直存在的疑惑以及不清楚都涌动了出来,这确实让我感到头疼,因为自己在中学学习的时候对静电的某些知识点其实也没弄清楚,实验也没作深入探究,只是一味地知道怎么做题就好,其他的基本就不管了。

在这里,我就把自己接触这个专题遇到的疑惑以及相关想法记下来,期待着在写的过程中自己的想法越来越清晰。

1、在看这门课的教材的时候,看到“一些教师怕做静电实验,特别是不敢在天气不好的时候做静电实验”,这一句话引起了我的注意,貌似自己从没听到过这个说法,天气不好会影响静电实验的进行?在自己提出这个问题之后,查阅了相关材料,发现环境条件是影响其效果和成败的直接因素。

原来由于空气中存在的离子和电子等带电粒子的相互撞击从而与带电体电荷的复合,以及空气中因放电而产生的大量带电粒子与绝缘体上所带电荷的中和,使空气成为带电体表面电荷泄露的一条主渠道。

同时,如果环境的温度、湿度不宜,就会有过多的水分子与空气中的宇宙射线和紫外线等产生的离子附着在绝缘体的表面上,导致其绝缘性能的大大降低,造成电荷的自然泄漏。

2、静电的特点是电压高,带电量少,这一特点使得静电电荷很容易漏且常常一漏就光,这种情况在天气潮湿时尤为突出。

关于这一句话,我根本也不能理解,静电不是静止的电荷吗?怎么静止的电荷会电压高,带电量少呢?在这里,我认为造成我理解上的误区是,我根本还不清楚什么是静电,它的含义是什么?但查阅相关资料后,发现:静电,是一种处于静止状态的电荷。

对人教版教材静电实验的“疑惑 ”

对人教版教材静电实验的“疑惑 ”

对人教版教材静电实验的“疑惑”笔者在做电荷的相互作用时,用一根被丝绸摩擦过的玻璃棒用两根细长的丝线悬挂在空中保持平衡,待被悬挂的玻璃棒稳定后,用另一根同样被丝绸摩擦过的玻璃棒靠近被悬在空中的玻璃棒.根据“同种电荷相互吸引,异种电荷相互排斥”的理论,我们觉得两玻璃棒应该相互排斥.可是实验中两根玻璃棒却相互吸引!这个实验现象使笔者对人教版八年级第五章第一节图5.1-2(电荷的相互作用)的实验有所怀疑,这个实验是否会能说明“同种电荷相互吸引,异种电荷相互排斥”呢?要解释上述疑惑,首先要从三种产生电荷的原因说起.1 摩擦起电摩擦起电实质是接触带电和分离带电的结合.物质在摩擦的过程是两物质更加紧密地接触,因为在微观上物质相互表面凹凸不平,两物体在相互摩擦时“凸”点与“凸”点会相互接触较为紧密.物质摩擦相互运动过程中,两“凸”点接触时间极其短暂.这样物体在摩擦过程中大大地增加了接触点.图1可以形象地描述摩擦起电的过程,在两个物质的接触面形成电偶层.接触前两物质呈中性,接触由于电子的漂移形成电偶层,相当于一个电容器,机械分离后两极板各自带等量的异种电荷.2 感应起电将导体放在带电体的附近,在带电体的电场作用下导体中的自由电子发生定向移动(图2).也可以用同种电荷相互排斥,异[JP2]种电荷相互吸引来解释.导体中的自由电子在带电体的作用下,因排斥或吸引使导体两端分别带上两种不同的电荷,这就是静电感应.将导体从中间分开,本身是中性的物体变成了两个带等量异种电荷的部分.显然通过静电感应可以使物体带电.3 极化电荷任何物质的分子或原子都是由带负电的电子和带正电的原子核构成,整个分子中电荷为0.正负电荷在分子中都不是集中于一点的.但是在离开分子的距离比分子的线度大得多的地方,分子中全部的负电荷对于这些地方的影响将和一个单独的负电荷等效.这个等效的负点电荷的位置称为这个分子的负电荷“重心”,同样正电荷也有一个“重心”.这些分子在电场的作用下有序排列,在物质表面相当于产生了一层电荷.以负电荷的“重心”为始端,以正电荷的“重心”末端的小箭头表示介质中的分子.没加电场时介质中的分子排列杂乱无章,如图3甲所示,加电场后分子排列有序,如图3乙所示.当绝缘体放在带电体附近时,和导体放在带电体附近的情况类似.导体是电荷的移动产生电荷的,而绝缘体是由于极化产生的电性.极化电荷与导体的自由电子不同之处在于,它们不能离开电介质而转移到其他带电体上,也不能在电介质内部自由移动.玻璃棒是绝缘体,当两个玻璃棒带同种不等量的电荷相互靠近时,很容易会出现相互吸引这样的情况.如图4,假设a玻璃棒带电较多正电荷,b带电较少的正电荷,在b的左端容易被极化出多于b左端的负电荷,这样b的左端就显负电性,于是两[JP2]玻璃棒表现出相互吸引.实际操作中这样的现象是比较常见的.通过上面理论分析和实验验证两个带相同电荷的玻璃棒可以相互吸引,而带异种电荷的玻璃棒也可以吸引,教材中由这个实验做电荷的相互作用是不是就有点不合理了.。

电学实验演示困境的解决方法

电学实验演示困境的解决方法

电学实验演示困境的解决方法一、改进的缘由电学实验具有元件个数多、电表示数小、量值变化多等特点,课堂环境下进行演示比较困难。

比如在使用电学实验器材进行演示的过程中,要一只手扶着插线板,一只手进行拔插导线等操作,十分不便。

针对以上情况,结合教室的教学环境,笔者利用磁铁和白铁皮对电学演示实验器材进行了改进。

二、改进的思路利用白铁皮和强磁铁改造电器元件,使电器元件能够吸附在铁质黑板上,实现双手灵活操作的目的。

三、改进的材料和做法改进工具主要包括美工刀、老虎钳、锉子、剪刀等,主要操作是为元器件安装上白铁皮底座,主要工序有去脚、裁剪、折边、打磨等。

初中电学实验涉及的主要元件有电池、电阻、电键、电表、变阻器等,各元器件的底座差别较大,但加工过程基本相同,这里以变阻器和电表为例来介绍。

白铁皮可在出售晾雨棚、防盗窗的店铺购买到,厚度1 mm为宜。

2 mm厚的白铁皮硬度大,价格较贵,改进时比较费力。

对于磁铁,可选用价格相对便宜、内禀矫顽力强的强磁钕铁硼,20 mm×10 mm×5 mm的强磁钕铁硼价格为2.20元,根据需要改进的元件总量购买白铁皮和强磁。

对滑动变阻器的改进,先要测量它的尺寸,再来裁剪白铁皮,最后加工底座并加以安装。

用尺子量出滑动变阻器的长和宽。

总长的测量包括滑动变阻器总长以及各脚尺寸的测量。

依据滑动变阻器的尺寸,裁剪白铁皮并在其上用铅笔画出包裹支架的宽度,剪去多余的部分,用平口钳沿着虚线部分折边,让白铁皮包住支架各脚。

除了包裹各脚外,在滑动变阻器中央部分的白铁皮还可以折成铁兜盛放磁铁。

这样,滑动变阻器的套件就完成了(如图1所示)。

不同类型的滑动变阻器套件做法不同,图1只提供轮廓参考,没有标注数据。

图1 滑动变阻器套件对电表的改进,以实验室常见量级为2.5的电表为例,用螺丝刀取下螺丝,打开后盖,以后盖螺丝孔为参照水平面,在电表两边用铅笔画线,用加热的美工刀沿着铅笔线划,使电表三面的塑料外壳截面与螺丝孔相平。

详解静电现象难点

详解静电现象难点

例、一个不带电的空心金属球,在它的球心处 一个不带电的空心金属球, 放一个正电荷,其电场的分布是下图中的( 放一个正电荷,其电场的分布是下图中的( B ) 思考:上题中, 思考:上题中,若将 金属球的外壳接地, 金属球的外壳接地, 则其电场的分布是 ( D )
带正电, 例、如图所示,A带正电,若导 如图所示, 带正电 端接地, 体C端接地,问B、C端各带什么 端接地 、 端各带什么 A B 电荷? 电荷? 端带负电荷, 端无净电荷) ( B 端带负电荷,C 端无净电荷)
3、导体外表面电场线与外表面垂直,外表面的电 、导体外表面电场线与外表面垂直, 场强度不为零。 场强度不为零。
4、静电平衡状态下导体上的电荷分布: 、静电平衡状态下导体上的电荷分布: (1)法拉第圆筒实验 (2)处于静电平衡的带电导体,净电荷分布在 处于静电平衡的带电导体, 导体的“ 表面。 导体的“外”表面。
一、静电平衡状态下的导体
1、处于静电平衡状态下的导体,内部的场强 、处于静电平衡状态下的导体, 处处为零。 处处为零。 电场线在导体内部中断) 电场线在导体内部中断 E = E ′ + E 0 = 0 (电场线在导体内部中断 2、处于静电平衡状态的整个导体是个等势体,它 、处于静电平衡状态的整个导体是个等势体, 的表面是个等势面。(沿导体表面移动电荷, 。(沿导体表面移动电荷 的表面是个等势面。(沿导体表面移动电荷,电场 力与表面切向垂直,电场力做功为零) 力与表面切向垂直,电场力做功为零) 地球是一个极大的导体,可以认为处于静电平衡 地球是一个极大的导体, 状态,所以它是一个等势体。这是我们可以选大 状态,所以它是一个等势体。这是我们可以选大 的一个原因。 地做零电势体的一个原因 地做零电势体的一个原因。
2、静电屏蔽的应用 、

静电演示实验疑难的探析

静电演示实验疑难的探析

静电演示实验疑难的探析静电演示实验疑难的探析静电演示实验是物理教师感到最难做的物理实验之一,有时在实验准备时能做成功,一上台就莫名其妙地不灵了。

因此,一些老师很怕做静电演示实验,特别是在天气不好的阴雨天气。

影响静电实验成败的因素颇多,仪器、材料、天气、操作、清洁等。

讨论这些因素作用,对每一实验方法及仪器结构和原理解释,不能在具体的实验条件下发现问题的症结,这时采取有效措施使实验得以成功。

一、静电仪器结构原理要正确有效地使用仪器,使用者对仪器的结构、原理必须有正确的理解。

现行课本中静电仪器主要是验电器。

验电器的结构不复杂,原理也不难理解,但也有不少人对它缺乏真正理解。

例如,在怀疑验电器漏电时,常常有人会将绝缘块垫在验电器的底座下面,以为电荷是从底座漏到地上了。

实际上,这样做对防止验电器漏电是一点作用也没有的。

这是因为验电器之所以能检验电荷是因为导电杆和可以转动的指针是连通的,当导电杆带电后,指针也会带同种性质的电荷。

同种电荷之间相互排斥而使指针偏转一定的角度,从而反应出带电情况。

验电器的漏电实际上是导电杆上的电荷漏至验电器的外壳,而外壳连底座是可以接地的,把底座和地绝缘开并不能阻止导电杆的电荷漏到外壳上来,则将极大地影响验电器的偏转。

因为在静电平衡时,导体的电荷只分布于其外表电压会吸引尘土,导致操作员受点击或导致物体现状改变。

静电的高电压、微电量使得静电电荷很容易漏,且常常是一漏就光。

这种情况在天气潮湿时尤为突出,为什么会这样呢?人们自然会想到潮湿的空气绝缘性差,静电电荷自然容易通过暴露于空气中的带电部分而漏掉。

这就使不少老师只有在空气干燥时才敢在课堂上做静电演示实验。

实际上这是没有把握漏电的关键所致,因为常见的漏电实际上主要是由于材料的绝缘性能不好引起的。

这里特别要指出的是,对于静电来说,在低压情况下我们熟悉的不少绝缘体,如硬纸板、干木棒、塑料电线甚至玻璃棒、橡胶棒都是不可靠的绝缘体。

在空气潮湿、材料老化变性或表面不甚清洁时更是如此。

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静电演示实验疑难探析
静电演示实验是物理教师感到最难做的物理实验之一,有时在实验准备时能做成功,一上台就莫名其妙地不灵了。

因此,一些老师很怕做静电演示实验,特别是在天气不好的阴雨天气。

影响静电实验成败的因素颇多,仪器、材料、天气、操作、清洁等。

讨论这些因素作用,对每一实验方法及仪器结构和原理解释,不能在具体的实验条件下发现问题的症结,这时采取有效措施使实验得以成功。

一、静电仪器结构原理
要正确有效地使用仪器,使用者对仪器的结构、原理必须有正确的理解。

现行课本中静电仪器主要是验电器。

验电器的结构不复杂,原理也不难理解,但也有不少人对它缺乏真正理解。

例如,在怀疑验电器漏电时,常常有人会将绝缘块垫在验电器的底座下面,以为电荷是从底座漏到地上了。

实际上,这样做对防止验电器漏电是一点作用也没有的。

这是因为验电器之所以能检验电荷是因为导电杆和可以转动的指针是连通的,当导电杆带电后,指针也会带同种性质的电荷。

同种电荷之间相互排斥而使指针偏转一定的角度,从而反应出带电情况。

验电器的漏电实际上是导电杆上的电荷漏至验电器的外壳,而外壳连底座是可以接地的,把底座和地绝缘开并不能阻止导电杆的电荷漏到外壳上来,则将极大地影响验电器的偏转。

因为在静电平衡时,导体的电荷只分布于其外表面。

在导电杆与外壳导通的情况下,导电杆、指针及外壳成为一个导体,而指针及导电杆的壳内部分处于整个导体内部,将得不到电荷,指针因此不会产生偏转,在验电器底座下加上
绝缘座也只能完全是徒劳的。

因此,防止这类验电器漏电的正确方法是设法保持导电杆和外壳之间的高度绝缘。

二、静电的特点及其所导致的漏电问题
静电即相对静止不动的电荷,通常指因不同物体之间相互摩擦而产生的在物体表面所带的正负电荷。

当一个物体带有一定量的正电荷或负电荷时,可以称其带静电,静电是一种相对的称谓。

因为在许多情况下,静电经过一段时间会慢慢减少,这段时间的长段与物体的电阻有关。

实际应用中的两个极端的例子是塑料和金属,一般来说,塑料的电阻非常高,因此塑料能长时间保持静电,而金属的电阻低,接地的金属带电时间极短。

静电通常用伏特表示,虽然220伏交流电源是危险的,但100kv的静电是很普通的。

物体中的电压由两个因素决定:物体的带电量和物体的电容。

可以用简单的关系式表示,即Q=CV,其中Q代表电量,V代表电压,C代表物体的电容。

如果给定物体的电量,那么电容越低,则电压越高,反之亦然。

塑料一般来说电容非常低,因此,很少的电量就可以产生很高的电压。

相反,金属的电容非常高,因此较多的电量只产生较低的电压。

教育论文这就是在实际应用中,使用塑料产生的静电问题更加令人重视的原因,高电压会吸引尘土,导致操作员受点击或导致物体现状改变。

静电的高电压、微电量使得静电电荷很容易漏,且常常是一漏就光。

这种情况在天气潮湿时尤为突出,为什么会这样呢?人们自然会想到潮湿的空气绝缘性差,静电电荷自然容易通过暴露于空气中的带电部
分而漏掉。

这就使不少老师只有在空气干燥时才敢在课堂上做静电演示实验。

实际上这是没有把握漏电的关键所致,因为常见的漏电实际上主要是由于材料的绝缘性能不好引起的。

这里特别要指出的是,对于静电来说,在低压情况下我们熟悉的不少绝缘体,如硬纸板、干木棒、塑料电线甚至玻璃棒、橡胶棒都是不可靠的绝缘体。

在空气潮湿、材料老化变性或表面不甚清洁时更是如此。

课本中介绍的用丝绸摩擦玻璃棒和用毛皮摩擦橡胶棒的起电方法之所以效果不佳,原因不是用这些材料摩擦时不能起电,而是玻璃棒和橡胶棒不易保持住电荷。

空气不够干燥时,通常被我们视为绝缘体的这些材料在静电(高压)条件下形同导体,漏电之快,出乎意料。

这就是影响静电实验诸多因素中最致命的一个。

三、摩擦起电的方法
摩擦起电是课堂教学中最常用的使用方法,对它的微观处理,一般教材限于知识要求的程度只给出一个总的解释,即电是由于得失电子而带电。

但对在摩擦过程中电子转移的物理解释,一些老师存在有误解,导致影响在实验中有效地使用这一方法。

如有些人认为摩擦生热导致电子的转移,因而只有快速反复的摩擦才能起电。

有经验的老师在不易起电时,往往易通过紧压摩擦,而不是压而紧地反复摩擦成功起电的,其中的道理就与起电机理有关。

从物理过程的本质上讲,摩擦带电是一种接触带电,它是由于物体内的电子做功不同,相互紧密接触时,外层电子轨道相互重叠,导致物体的电子转移所致的。

据此,相
互摩擦的两种材料之间挤压得越紧,就越容易实现电子在两种材料之间的转移,而使之分别带电。

四、做好静电实验的关键
一般来说,提高静电实验的成功率,要把握以下几点:
1. 绝缘材料的选择和检验:通常有机玻璃、泡沫塑料、保鲜薄膜、石蜡块、尼龙丝等都是适宜做静电实验的绝缘材料。

材料表面清洁和干燥的状况对绝缘性能有很大的影响,实验前应当对绝缘材料的性能进行检验。

比较简单的检验方法是:取一只验电器(或验电羽)使其带电,手拿待测绝缘体的一端,让另一端接触验电器的导杆,如果验电器的指针(或张开的验电羽)不闭合,说明待测物的绝缘性能良好。

否则,在实验前应对绝缘表面进行清洁和除湿处理。

2.选择有效的起电工具和起电方法:可用高压静电起动机起电,还可以用简易的方法起电-——摩擦起电和感应起电。

如果对带电量的要求不高,可以摩擦绝缘棒(如有机玻璃棒)使其带电,再将电荷传递给需带电物体。

在传递电荷时,考虑到绝缘棒的电荷不是自由电荷,应当使带电棒在物体表面上移动,尽可能使带电棒的各部分表面与带电的物体接触,以传递较多的电荷。

3.注意操作要领:做静电实验必须时刻保持“绝缘意识”。

例如,用导线把验电器与一带绝缘座的导体连接起来时,导线夹所夹位置尽可能离验电器的外壳,导线一定要架空,并尽可能远离桌面和其他与“地”相通的物体。

又如,手持起电盘的绝缘柄时,应避免用手掌握棒,并且应远离金属板。

总之,在进行静电实验前,必须对仪器进行仔细检验,所有绝缘部分都必须采用绝缘性能良好的材料。

这里特别值得一提的是使用石蜡可以起到良好的绝缘效果。

因为石蜡不仅绝缘性能好,防潮性能更佳。

使用时可将蜡熔化在物体部分表面,或用蜡块作为对地绝缘的垫块,使实验获得较好效果。

参考文献:
[1]许国梁中学物理教学法(第二版),高等教育出版社1993年5月第2版.
[2]全日制普通高级中学教科书(第二册),人民教育出版社2003年6月第1版.
[3]赵凯华电磁学(第二版)高等教育出版社,1985年6月第2版.
[4]周锡忠静电实验上海科学技术出版社1984年1月第1版.。

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