科学防雷电

发表时间:2020/11/13   来源:《教育学文摘》2020年7月第21期   作者:任鸿旺
[导读] 了解雷电的产生、分类和危害,了解避雷针的工作原理
        任鸿旺  
        湖南省永州市第三中学  425006
        一、教学目标与核心素养
        【物理观念】了解雷电的产生、分类和危害,了解避雷针的工作原理;掌握常用的避雷知识、遭雷击后的急救措施和方法。
        【科学思维】了解和体会料敌从宽原则在科学研究中的应用。
        【科学探究】通过探究学习,加强对尖端放电现象的理解。
        【科学态度与责任】建立科学预防为主,安全第一的科学态度;树立以人为本,科学施救的救治方案;树立危机意识、责任意识。通过视频欣赏,培养学生的审美情感。
        二、教学重难点
        【教学重点】避雷针的工作原理,避雷知识,遭雷击后的急救措施和方法。
        【教学难点】避雷针的工作原理,避雷针的保护范围。
        三、课前准备
        高压静电发生器,玩具房子,卡通人物模型,氖泡,PPT课件
        四、教学过程
        【新课导入】
        课前欣赏美丽配乐闪电欣赏视频。。。。。。
        老师:闪电很美,同学们想不想跟雷电来一次亲密接触?今天,老师将把雷电引入课堂,和大家来一场零距离的接触!
        【新课讲授】
        目标一、雷电是什么?
        【师生互动】实验探究:雷电是如何产生的?
        拿出高压静电感应发生器,介绍仪器工作原理,接通电源,邀请学生勇敢上前体验与“闪电”的零距离接触!
        老师:我们能与天上的闪电零距离接触吗?自然界的雷电和同学们亲密接触的雷电一样吗?雷电到底是什么?
        【师生互动】教师播放多媒体视频,学生通过视频学习雷电的产生原因。。。。。。
        【视频解说词】雷电是大气中的放电现象,多形成在积雨云中,积雨云随着温度和气流的变化会不停地运动,运动中摩擦生电,就形成了带电荷的云层。某些云层带有正电荷,另一些云层带有负电荷。另外,由于静电感应常使云层下面的建筑、树木等有异性电荷。随着电荷的积累,雷云的电压逐渐升高,当带有不同电荷的雷云与大地凸出物相互接近到一定距离时,将发生剧烈的放电,同时出现强烈的闪光。由于放电时温度高达20000℃,空气受热急剧膨胀,随之发生爆炸的轰鸣声,这就是闪电与雷鸣,简称雷电。
        【课件展示】雷电是自然界中一种常见的放电现象,放电时会产生极高的电压和巨大的电流,不仅能击毙人畜、劈裂树木、电杆,破坏建(构)筑物和各种工农业设施,同时还会引起火灾和爆炸事故。雷电目前已被联合国列为全球十大自然灾害之一。
        目标二、雷电的种类
        自然界的雷电种类繁多,形式多样,我们可以按一定的方式将它们分成三类。
        【师生互动】教师播放多媒体视频,学生通过视频观察不同雷电的形状、方式及作用方式。
        老师通过视频解说:
        1、按闪电形状分类:
        (1)线状闪电:常发生在云地之间。
        (2)片状闪电:发生在云际之间的线状闪电的特殊情形。
        (3)联珠闪电:线状闪电中偶尔出现的一种特殊现象。
        (4)球状闪电:具有强烈的电磁效应和穿透金属能力,形如火球,也称球闪或滚地雷。
        2、按闪电方式分类:
        (1)云内闪电:带电云层内部击穿放电。
        (2)云际闪电:一部分带电的云层与另一部分带异种电荷的云层之间的击穿放电。


        (3)云地闪电:带电的云层对大地之间的击穿放电。
        3、按作用方式分类:
        (1)直击雷:在线状雷中直接对建筑物或其他物体放电产生破坏性的热效应和机械效应的雷电。
        (2)感应雷:在落雷处邻近物体因受静电感应或电磁感应产生高电位引起放电。
        (3)雷电波:落雷时沿架空线和金属管道引起的高电位。
    目标三、雷电的益处
        雷电不但美丽,而且对我们人类的生产劳动、社会活动和经济建设都会带来益处,主要体现在:
        1、制造零成本的优质氮肥。闪电发生时产生大量氮离子和氧离子,它们结合可生成天然氮肥,为农田、森林提供养分。远古时期,地球靠着太阳与雷电,使万物生长、百兽齐兴!2、促进农作物生长。为农作物提供养分,杀灭病菌,促进生长!3、制造臭氧。保护我们不受紫外线伤害!4、帮助找矿。在原野上,常遭雷击处,不是有矿就是有宝!
        目标四、雷电的危害
        同学们可能在电视网络上,见过雷电造成雷击灾害的新闻。是的,雷电对人类社会也会带来伤害!
        【师生互动】教师播放多媒体视频,学生通过视频体会雷电从以下方面对社会活动、生产劳动、经济等方面造成的影响。
        (1)电效应(2)热效应(3)机械效应(4)静电感应(5)电磁感应(6)雷电波入侵。
        【师生互动】教师展示雷击灾害图片,学生体会雷电灾害的严重性。
        目标五、如何防雷击
        只要我们科学预防,雷电实际上并不可怕!怎么做可以防止雷击呢?
        1、建(构)筑物防雷击:安装避雷针(接闪杆)防雷系统。
        【师生互动】实验演示:用玩具房子,内装氖泡,当有静电时,氖泡会点亮,演示避雷针为何能防雷,学生观察体会。
        第一步:不装避雷针,看氖泡亮不亮;亮。
        第二部:装上避雷针,不接地线,看氖泡亮不亮;亮。
        第三部:接上地线,请学生参与,将地线握在手中充当接地导体,氖泡不亮了。
        老师:可见,装避雷针必须科学接地,否则不但不能防雷,还会引雷上身。避雷针的安装也不是长短位置随意的,必须符合科学规范及标准。
        【师生互动】教师播放多媒体视频,展示避雷针防护等级是如何划分及避雷针的效果视频,学生观察思考。
        2、人身防雷击:在室内要关好门窗,拔掉电源插头,不接触水管、门窗、电话线等金属构件。在户外,要遵循专家指导,科学预防,请看大屏幕。
        【师生互动】教师播放多媒体视频,学生通过视频学习户外防雷击的要点。
        【视频解说词】(1)室外防雷击:①要远离建筑物的避雷针及其接地引下线。②要远离各种天线、电线杆、高塔、烟囱、旗杆,如有条件应进入有宽大金属构架、有防雷设施的建筑物或金属壳的汽车和船只,要远离帆布蓬车和拖拉机、摩托车等。③应尽量离开山丘、海滨、河边、池旁;尽快离开铁丝网、金属晒衣绳、孤立的树木和没有防雷装置的孤立小建筑等。④雷雨天气尽量不要在旷野里行走。要穿塑料等不侵水的雨衣;要走慢点,步子小点;不要骑在自行车上行走;不要用金属杆的雨伞,肩上不要杠带有金属杆的工具。⑤人在遭受雷击前,会突然有头发竖起或皮肤颤动的感觉,这时应立刻躺倒在地,或选择低洼处蹲下,双脚并拢,双臂抱膝,头部下俯,尽量缩小暴露面即可。(2)室内防雷击:①电视机的室外天线在雷雨天要与电视机脱离,而与接地线连。②雷雨天应关好门窗,防止球形雷窜入室内造成危害。③雷暴时,人体最好离开可能传来雷电侵入波的线路和设备1.5m以上。拔掉电源插头;不要打电话;不要靠近室内的金属设备如暖气片、自来水管、下水管;尽量离开电源线、电话线、广播线,以防止这些线路和设备对人体的二次放电。另外,不要穿潮湿的衣服,不要靠近潮湿的墙壁。
        【课堂总结】
        预防雷电,刻不容缓,掌握必要科学的防雷知识,防患于未然。
        【课后活动】
        1、观察自己所在学校和小区及自己所在楼栋,有没有在高层建筑装设避雷系统。
        2、观察自己家里有没有装设防雷器等安全防雷设备,并给家长提出合理化建议。
       
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