时间:2022-03-28 04:13:09
开篇:写作不仅是一种记录,更是一种创造,它让我们能够捕捉那些稍纵即逝的灵感,将它们永久地定格在纸上。下面是小编精心整理的12篇生活中的静电现象,希望这些内容能成为您创作过程中的良师益友,陪伴您不断探索和进步。
关键词 静电;静电现象;防护;危害
中图分类号TN93 文献标识码A 文章编号 1674-6708(2014)122-0017-02
我们在日常生活中经常感受到静电的存在,由于磁场以及电场的作用,产生静电是无法避免的,但是对于电子、航空、通信等设备却是危害很大的,静电的干扰会导致设备出现信号丢失、运转异常等情况发生,对于设备能正常接发信号、传输信号,以及起到良好的监控作用都会造成不能忽略的干扰和
破坏。
1 静电和静电现象
1.1静电
静电,可以通过电场直接做功,它是通过静电荷不断积聚的方式,通过能量转化实现静电作用,这种能量可以是光,可以是声,也可以是热能。产生静电现象的原因有很多种,比如电场感应造成的静电,或者物体之间的相互摩擦等,都会让这种物理现象发生。
1.2静电现象
1.2.1自然界中产生的静电现象
在大自然中我们经常可以发现静电现象,最普通的就是闪电现象,这是由于云层之间的相互摩擦产生的放电现象,除此之外还有风沙带来的放电,冰雪的放电,烟尘摩擦的放电,甚至气流等,因此可以说,自然界中的静电现象是无处不在的。
1.2.2电子工业中产生的静电现象
在生产电子产品的企业中,由于电子产品的零件都非常小,因此相互堆积摩擦就更加容易造成静电,而这种静电对于电子零件是具有破坏作用的,而带来这种静电的途径可以是人体自身带电摩擦产生的,或者零件之间相互摩擦产生,或者电能感应等。
1.2.3日常生活中的静电现象
我们就生活在这样一个充满静电的世界里,在生活中每天都可以感受到静电现象,比如我们在梳头时,由于头发干燥,梳子好像吸着头发;或者我们在脱衣服时,可以听到噼里啪啦的静电声,在夜晚甚至可以看到火花,或者某些材质的衣服在相互碰撞摩擦时我们也可以看到火花,还有人体指尖带电的
现象。
2静电的危害
2.1产品的危害
在日常生活中,我们时常接触电视,而电视中的很多元器件都是非常敏感的,而这些元器件在聚集在一起的时候就会产生大量电荷,电荷之间摩擦就会产生强静电,这些静电就会对电视内的仪表器和集成器造成危害甚至是严重破坏,电视内的元器件有很多,比如薄膜电阻器、电容耦合器件、片式电阻器压、半导体材料等都是属于高分子物质的呆料,他们之间产生的静电电位有可能成千上万伏,这样高的静电会让空气中的灰尘吸附到这些元器件上,会让元器件产生数据传输错误、逻辑错误、数据丢失等问题,对电视广播内的仪表器造成破坏。
而对于值机的问题,由于我们人体自身携带近点,因此在接触元器件的时候,就会将静电带给元器件和电子设备,然后对设备产生间接的危害。还有一些线性电路也会出现这样的问题,比如MOS管、TTL等,这些小元器件受到一点干扰就会出现细微的不容易察觉的变化,让他们的工作性能受到干扰甚至是破坏。
2.2安全危害
还有一些会给设备带来安全隐患,对于广播电视的机房来说,人员和设备的安全是非常重要的,因此重视静电干扰问题,保护人员和设备的安全对于做好广播电视机房的管理工作来说非常重要。
在一定的条件下静电可能引起燃烧和爆炸。而静电是我们常常看不见摸不着的,一般的小静电我们人甚至都感受不到,而只有对于产生火花或者身体的轻微麻痛才能感受到,而这种静电可能会给机房设备带来严重的危害,轻则会干扰信号,影响数据传输,重则可能让设备停止运转甚至有损坏的危险。
3静电的防护
3.1防止静电的产生
3.1.1控制机房环境
在机房内,静电是对于设备信号干扰的主要因素,因为静电的产生主要就是由于磁场的摩擦导致的,而要想有效避免这种问题的产生就必须从湿度、温度、灰尘上注意控制。第一,注意控制湿度,对于一些不易生锈腐蚀的设备和元器件来说,要尽可能增加室内的湿度,最好在机房内放置加湿器,这样就能有效避免元器件由于空气干燥产生静电的问题;第二,注意控制温度,很多广播电视机房内都放置了制冷设备,目的就在于保证机房内的温度,过高的温度就会导致静电发生的可能上升,因此通过制冷系统来降低室内的温梯度,让设备之间的接触温度降低;第三,注意控制灰尘,一定要有专门的管理人员负责清扫机房,保证室内的清洁和设备的干净,尽量不让设备上落有灰尘,减少静电产生的可能性。
3.1.2对人体静电的处理
在日常生活中,除了温度、湿度、灰尘会导致静电产生外,人是最主要的静电携带者,在电视广播机房内,对于进入机房的人一定要要求佩戴防静电的鞋袜、手套、腕带等服装,非工作人员不能随意入内,更不能在机房内做容易产生静电的事情,比如吃东西、梳头等,在查看设备时,要事先触摸一些接地系统进行放电,比如金属门窗,墙面等。
3.2运用物体本身电荷消除静电
静电电荷的消除主要看机房的接地。要增加机房内的湿度,这个在前文中我们也提到过,对于湿度的把握对于机房内静电的控制非常重要,要在设备需要的前提下尽可能的增大湿度。我们还可以从静电产生的原理中分析得出,静电的产生导致了大量的电荷积累在一起。所以我们要利用静电消除器或相关的器材中和物体本身的电荷消除静电。
3.3防静电管理
3.3.1建立健全责任制和规章制度
建立健全各类人员(负责人、技术人员、操作人员)的静电安全防护管理职责,并备有检查制度,要责任到人,提高防静电的意识,不能盲从。
3.3.2培训教育
针对机房不同层次不同岗位的工作人员,实施有关防静电意识、知识、技术和安全教育。工作的岗位不同,要求也不同,有针对性地对他们进行辅导,同时开展操作技能培训和考核。
3.3.3警示、标记
在机房里,可以持警示牌或作标记提高警惕,在机房及相关设备中的静电敏感部件、部位,应按照标准的要求将其做出标记或警示,必要时注明危害性。
然而,静电并不像人们想像的那样时刻防御,它也有它的可爱可用之处。在现代生活中,人们利用静电原理制成的静电复印机已经是现代化的重要办公设备之一;在纺织业中,人们利用静电来纺织;还有静电喷涂、静电吸尘、静电制版、静电生物技术的开发利用等等。在目前没有完全摸透它的脾性的情况下,我们可以以防为主,同时利用和发挥它的特点,让它更好地为我们服务!
关键词:生活化;元素;高中物理;课堂教学;渗透
高中物理教学中,科任教师需要做到对生活元素进行有意识的渗透,使现实生活与理论知识实现有效的结合,从而实现学生对基础知识的熟练掌握和理解,以此对学生的学习兴趣和动力进行调动,而且同时也可以做到对学生良好的学习习惯加以培养,进一步巩固所学的基础知识。
一、以教材为依托进行生活化元素的渗透
新课改下,高中物理教学为了顺应社会的发展以及时代的潮流,知识内容得到了一定的改革。在进行高中物理各个知识模块的教学中,更加重视了概念的规律分析、实验的实际操作和知识的实际应用,使学生可以更好地理解和掌握知识。基于此,高中物理科任教师可以以教材的内容为基础,对生活化相关的元素进行渗透,实现知识教学和日常实际生活的整合,引导学生运用物理知识对现实生活中的物理现象进行分析。
例如,“弹力”章节教学中,在进行弹力概念的教学时,可以对生活中常见的弹力现象进行列举:青蛙弹跳玩具;自动铅笔和圆珠笔内部运用的弹簧;箭通过弦的弹力射出;撑竿跳高运动员利用跳杆的弹力作用进行跳高等等。这些力的例子在生活中都较为常见,通过这些生活化元素的运用,不仅可以使学生在具体知识学习之前对于弹力的概念有了大致的理解和掌握,还可以对学生的学习兴趣加以激发,使课堂教学气氛变得更为轻松和活跃,吸引学生进行自主探究和学习。通过这种教学方式,学生可以将教学中遇到的问题与实际生活中遇到的物理问题进行结合,切身体会生活中物理知识的运用,在无形中对复杂难懂的物理知识进行生活化的解读,使教学更高效。
二、以教学方式为依托进行生活化元素的渗透
高中物理课堂教学中,想要做到对生活化元素的有效渗透,可以采用合作探究和自主学习的教学模式。在该种模式下,对学生进行学习小组的划分,以教材的实际内容为基础,促使学生明确学习目标,将教学主题进行清晰明了的体现,鼓励学生将课本知识和生活中的物理现象进行整合阐述与分析,通过小组讨论和分析的形式,进行合作研究和自主学习的有效整合,从根本上对高中物理教学的课堂效率进行提升。
例如,在进行“平抛运动”内容的讲解时,可以通过实验对学生加以引导,先将学生进行小组的划分,主要的研究内容通过小组合作,研究分析得出平抛物体在水平方向和竖直方向的运动规律,实验的主要器材有白纸、小球、斜槽、图钉、铅笔和重锤线、刻度尺。这些器材在生活中都较为常见,增加了学生的熟悉程度,从而更好地投入到实验的具体操作之中,通过教学的逐步引导,学生基本都可以完成实验的独立操作或者是小组协作,树立了学生的主体地位,并且通过学生的小组合作,对学生的合作精神和探究精神进行了培养。在实验结束后,教师可以对小组的研究成果进行评价,再对平抛运动进行分析、拓展及重点知识的总结。
三、以教学工具为依托进行生活化元素的渗透
高中物理教学中,为了帮助学生对知识进行更全面的理解,教师通常会充分运用教学工具,使物理知识更为具体化和形象化,加深学生对知识的记忆。基于此,教师可以将生活化元素在教学工具中进行渗透,鼓励学生在知识理解和学习中进行生活化工具的运用,实现知识和生活的结合,提升对知识的理解度。
例如,在“生活中的静电现象”选修内容的教学中,可以对生活中产生静电的工具进行研究和运用。比如,碎纸片和塑料梳子,再或者是气球,演示此类生活物品之间的静电现象,并引导学生进行生活中静电现象的联想:脱毛衣时出现的静电放电现象、冬天与金属门把手出现的类似触电的现象等等。这些工具的使用和生活现象的联想对于学生来说都较为熟悉,通过教学工具中生活化元素的渗透,学生就会对静电现象有更为深刻的理解,在此基础上进行有关静电产生知识的归纳,并且运用所掌握的知识对静电现象的产生进行合理解释,最终能有效地培养学生的应用能力。
总而言之,为了在高中物理内容的教学过程中进行生活元素的有效渗透,教师需要对自身的教学方法和理念进行及时的转变,对生活中常见的物理现象进行积极的运用,实现物理教学和生活的有效结合。另外,高中物理科任教师需要对教学的现状具有充分的认识,在生活化元素灵活渗透的基础上,帮助学生对知识进行掌握和理解,加强物理教学与生活的联系,真正做到学以致用!
参考文献:
同学们是否对各种天气现象感到好奇,想要对各种自然现象有一个全面的认识吗,激发你对自然现象的好奇和热情,在实验教案中解决自己的疑惑。以下是小编为大家精心整理的科学教案,希望大家会喜欢。
四年级科学教案1一、单元教学意义
当我们轻轻闭合开关:电灯就会发出光,收音机就会播放动听的乐曲,电视机就会呈现五彩缤纷的画面这一切对我们来说似乎早就习以为常了。
电的大规模应用,是基于人类对电的不断探究。孩子们也对电感兴趣。这一单元将借助导线、灯泡、电池等电器元件和许多有趣的探究活动,帮助学生建立有关电的初步概念,促进他们对科学探究的理解和探究能力的发展。
本单元的第1课“生活中的静电现象”,学生将首先对身边的静电现象开展一系列的探究活动。静电现象在学生们的身边经常会发生。在这一课中,他们将知道静电现象是物质在外力作用下,发生电荷转移而形成的。同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引。如果电荷能持续地向一个方向流动,就会产生电流。这些是学生们建立电概念的基础。
接下来在“点亮小灯泡”“简单电路”“电路出故障了”三课中,学生将开展对电路的研究。用一根电线和一个电池使小灯泡发光。这一活动看似简单,但四年级的学生仍会津津有味地参与到活动中。他们将在活动中认识电、电路,想象电流是怎样流动的。而在一次次使小灯泡亮起来的实验中,他们会提出更具挑战性的任务,并尝试着用更多的连接方法使小灯泡亮起来。电池盒和小灯座的使用将使他们连接的电路更加稳定,并便于操作。为了“让更多的灯泡亮起来”,学生将探索不同电路连接方式对小灯泡的影响。在电路中,如果某个地方连接不好或者某个电器元件出了问题,都有可能导致灯泡不亮。“电路出故障了”一课的学习内容,引导学生在寻找电路故障的过程中,将自制的“电路检测器”做为重要的检测工具。同时,在此过程中,学生们将形成关于电的一些重要概念,如“电是一种能源,它能使物体发光、发热”“要使小灯泡发光,电必须流经包括电池在内的完整的回路”“用相同的材料可以连接不同的电路”等。
用“电路检测器”检测“导体和绝缘体”,将使学生对身边物质性质的认识得到发展,同时对电的理解也得到加深。
本单元还在导体与绝缘体的认识基础上,安排了“做个小开关”一课,旨在使学生把已形成的电路概念进一步发展为一个“可以控制的电路”,同时也深化对导体和绝缘体的认识。
单元的最后一课是“不一样的电路连接”。日的是整理学生的发现和认识,比较串联和并联两种不同的电路连接方法。
整个单元的安排是一个严密的结构,前后课之间有着学生认识发展上的逻辑关系。学生从认识电的本质一电荷开始,到认识电路、电流、开关、电路检测器、导体、绝缘体,这一系列的探究活动将最终指向对电的认识。
在本单元中,学生使用的是电池这样一个安全的电源,而在日常生活中,多数用电器使用的是220伏的交流电。教师一定要让学生知道220伏交流电的电源是很危险的,不能直接用家里和学校里插座中的电做实验。要把安全用电的教育贯穿单元教学的始终。
二、单元教学目标
科学概念:
1、静电现象是物质在外力的作用下电荷位置发生变化所产生的带电现象。
2、电荷有正电荷和负电荷两种,同种电荷相互吸引,异种电荷相互排斥。
3、电荷持续的定向流动就形成了电流。
4、要使电流经过导线使小灯泡发光,需要有一个完整的电路。
5、使用相同的材料,可以组成不同的电路;
用不同的连接方式连接的电路具有不同的特点。
6、有的物质容易导电,这样的物质称为导体;
有的物质不容易导电,这样的物质称为绝缘体。
7、开关通过连接和断开电路来控制电路中的用电器。
8、电是一种能量来源,能产生光和热。
过程与方法:
1、组装简单的电路。
2、在关于电的探究活动中,进行预测、观察、描述和记录实验的结果。
3、用简单的电路图表示电路的连接方式。
4、制作简单的开关,并用它来控制电路。
5、用电路检测器检验电路中的故障。
6、用电路检测器检验导体和绝缘体。
7、用电路检测器探究接线盒里电路的连接情况。
情感态度价值观:
1、知道安全用电的重要性。
2、激发探究电的兴趣。
3、发展探究和解决问题的自信心。
三、教学准备
气球、线绳,塑料梳子、碎纸屑、小灯泡、小灯座、电池、电池盒、导线、回形针、小开关、红灯、绿灯、黄灯、具有4个和6个接线头的盒子、橡皮、木质材料(小木片、小木棒等)、金属材料、丝、棉、皮、各类布料(湿和干)、铅笔、钢笔和玻璃等。
1、生活中的静电现象
【教学目标】
科学概念:
1、生活中有很多静电现象,通过摩擦等方式可以使物体带电。
2、带同种电荷的物体相互排斥,带异种电荷的物体相互吸引。
3、电荷在电路中持续流动起来可以产生电流。
过程与方法:
根据已有知识,运用逻辑推理,对观察到的现象进行合理的解释。
情感态度价值观:
发展探究身边科学现象的兴趣。
【教学重点】解释静电现象
【教学难点】认识正负电荷
【教学准备】
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、静电现象的相关图片或幻灯片。
【教学过程】
一、体验静电现象
1、引入
生活中有很多有趣的现象,看老师的表演,问:靠近纸屑,可能会出现什么?
教师演示:用梳子梳干燥的头发,头发可能会怎样?----头发飘起来了。 头发为什么能飘起来呢?----出示课题:生活中的静电现象
2、体验静电现象
小组实验:拿出一根经过摩擦过的塑料棒,靠近碎纸屑。
发现了什么?----摩擦过的塑料棒能吸起碎纸屑
为什么会出现这样的现象?----塑料棒经过摩擦,产生了静电,就把纸屑吸起来了。
3、生活中的静电现象
生活中的静电现象随处可见,你知道的有哪些?
二、认识电荷
1、不一样的电荷
1)静电既然存在于所有的物质之中,为什么我们通常感觉不到物体带电呢?认识正电荷和负电荷
2)进一步研究静电现象----小组研讨
解释前面的静电现象:如:塑料梳子梳理干燥的头发,梳子带负电荷,头发带正电荷,互相靠近时产生互相吸引的现象,所以头发就飘起来了。
3)用一块羊毛皮反复摩擦充气乞求的一个侧面,将气球的一个侧面靠近头发,发现了什么?(2人一个小组,一人操作,一人观察,后互换)
小结:两个摩擦后的物体,有时相互吸引,有时互相排斥,跟我们前面所学的磁铁的现象类似,同一种电荷(都是正电荷或都是负电荷)互相排斥,不同种电荷(一正电荷和一负电荷)互相吸引。
2、让电荷流动起来
摩擦能使电荷从一个物体转移到另一个物体,从而使物体带上正静电。带静电的物体中的电荷却不能持续流动。要形成电流就必须使电荷流动起来,需要具备动力,需要形成电路。
板书设计:
生活中的静电现象
静电现象:正电荷、负电荷
电荷能流动起来
四年级科学教案21、能运用已有知识和经验认识植物世界;能通过查阅
书刊及其他信息源广泛了解植物知识;能针对不同的植物分
析植物体的各部分;学会从整体到部分观察植物的方法。
2、愿意与同学交流对植物的认识,体验到合作交流可
以更好的完成认知。
3、能指认植物的六大器官,认识到植物世界的多样性。
教学重点:对植物“身体”的组成有一个整体的认识。 教学难点:概括、归纳植物体共同的特征。 教学准备:课件、各种植物的视频
教学过程:
一、课前体验,初步感悟
1、(出示课件小茶壶):这是一个小茶壶,看一看,
小茶壶是有几部分组成的?
(壶盖、壶身、壶嘴、壶把)
2、(出示课件):这只小的身体是由哪几部
分组成的?
(头、胸、腹三部分,头上一对触角,胸部六条腿)
3、师:那么,植物的身体是由几部分组成的?今天我
们就来研究植物的“身体”。
(板书课题:植物的身体)
二、课中体验,探索求知:
1、师:老师这里有一段视频资料,我们共同阅读。
(教师出示视频片段,让学生观察。)
2、学生谈观察后的体会,认识到植物世界的种类繁多,形态各异。
3、教师出示课件:地球上的植物,目前人们已知的大约有30多万种。
4、去户外观察植物需要准备些什么呢?
(1)观察前要想好观察什么,观察时要认真、细致。
(2)可以借助工具来测量,要按一定的顺序,别忘了把观察结果记录下来。
(3)注意保护好植物。
2、教师出示实物:辣椒的植株,让学生观察,提醒学生观察时要认真、仔细。
师:今天,老师给大家带来了一些完整的植物,这是什么植物?下面小组观察讨论。
教师出示问题:
(1)植物的身体可以分为那几个部分?
(2)指说各个部分。
(3)小组讨论植物身体的构成。
师小结:这棵辣椒由根、茎、叶、花、果实、种子六个部分组成。你还见过那些植物具有这六种器官?
4、教师出示其它绿色植物的图片,师:对,(出示课件):像向日葵、凤仙花、辣椒、苹果树这样的植物,它们
都由根、茎、叶、花、果实、种子六个部分组成。(板书)
5、师:在植物的王国里,有许许多多的成员,是不是所有的植物都由这六部分构成的呢?
6、学生分组讨论、交流。
7、汇报结果。
8、教师小结:常见植物的“身体”一般都由根、茎、叶、花、果实、种子六个部分组成。
这六个部分,有的植物在某段时间可同时看到;有的植物由于各部分分别出现,不能同时看到;也有某些植物没有根、茎、或不开花、不结果。这需要大家平时要多注意观察。
(教师出示苔藓、蕨类植物图片)
苔藓植物有两个器官,分别是:茎,叶。
蕨类植物有三个器官,分别是:根,茎,叶。 藻类植物有一个器官,无根,茎,叶的分化。实际上藻体就是一个简单的叶。
9、今天我们了解了植物的身体结构,那么,同学们想一想植物与人类有什么关系呢?(学生讨论、交流)
10、教师小结:植物可以给人类提供食物,可以美化环境,为人类呼吸提供氧气等,我们吃的食物,住的房子,用
的家具都离不开植物,保护植物就是保护人类自己,人与自然要和谐相处。
三、课后拓展
1、通过我们今天的探讨,你有哪些收获?你感觉自己表现如何?
2、课后制定一份观察计划,继续对植物进行研究。
板书设计:
1、植物的身体
根 茎 叶 花 果实种子 第四课时 植物的根和茎
教学目标:
1.观察多种植物的根和茎,了解它们的作用。
2.能完成植物根和茎的实验,并做出自己的解释。
教学重点:知道植物根和茎的作用是什么。
教学难点:怎样用实验去证明植物根和茎的作用。 教学准备:
师备:多种多样带根的植物、一株新采集的特别是根部分完好的小植物、一个能够装进所采集的植物的根的试管、水、少量食用油、一个滴管。
生备:一段新采集的植物的枝条(上有叶),一把小刀,少量已染色的水,两个纸杯。
教学过程:
一、引入:
师:“你们知道植物制造食物需要的水和养分怎样进入植物体内、怎样到达植物身体的各部分呢?”
二、探究内容:
1.引导学生做出解释。
根从土壤里吸收水和养分,茎把水和养分输送到植物身体的各部分。
2.了解常见的植物都有根和茎。
3.想办法用实验证明根具有吸收水和养分的作用,茎有向叶输送水的作用。
(1)引导学生提出种种方法。
(2)选择和教材上的实验相近的方法,进行具体研究。 ?选择什么样的植物做实验?
?用什么容器装水容易看到实验现象?
?怎样知道容器内的水是不是减少了?
?怎样防止容器内的水蒸发?
(3)设计实验证明
根部吸收的水和养分通过茎输送到叶上时,可提问:
?有什么简便方法能够帮助我们看到植物的茎确实具有运输水分的作用?
?平时我们看到植物缺水叶子会变蔫,根据这一点我们能想出什么方法证明植物的茎有输送水的作用?
四年级科学教案3教学目标:
1、科学概念:我们周围充满着不同的声音,我们也可以利用物体来制造出不同的声音。
2、过程与方法:运用语言来描述和记录听到的声音,并能根据声音的高、低、强、弱给听到的声音分类。
3、情感、态度、价值观:在观察和描述各种声音的活动中,逐步养成细致的观察习惯和态度,并乐于与同伴交流。
教学重点:
细心倾听周围的声音。
教学难点:
能根据声音的高、低、强、弱给听到的声音分类。
教学准备:
大小不同的音叉、大小不同的3枚钉子、收集一些关于声音的各种资料
教学过程:
一、引入:
师:这个单元我们要开始进行声音研究的活动,说说你所知道的关于声音的事情。你对声音的哪些问题比较感兴趣?你想研究关于声音的哪些问题?
二、探究内容:
(一)倾听周围的声音
1、打开教室门,仔细听听,你周围有哪些声音?有什么不同吗?这些声音是由什么物体发出的?
2、你还听到过哪些声音?
3、小组讨论:这些声音有什么不同呢?我们是怎样听到声音的?
反馈交流:无论在什么时候,什么地点,我们总能听到各种各样的声音,当你们听到这些声音的时候,经常思考哪些问题呢?
小结:在以后的学习过程中,我们要逐一的研究这些问题。
(二)听听音叉发出的声音
1、介绍音叉:一种发音乐器,用来调试乐器和测试音高的。
2、教师演示实验1:出示两种大小不同的音叉,用同样的力量敲击音叉,听听他们发出的声音。
比较:这两种音叉发出的声音有什么相同和不同?能描述一下它们的声音吗?
3、教师演示实验2:选择其中一种音叉,先轻轻击打,再重一点击打,两个声音有什么不同吗?
4、小组交流讨论:刚才听到的这些声音,能进行描述和分类吗(尝试着用高、低、强、弱等词语对声音进行归类)?
5、教师演示实验3:根据准备的不同材料按课本图中所示,进行轻轻击打和重一点击打,听到了怎样的声音,把它描述出来。
三、课后总结。
2、声音是怎样产生的
教学目标:
1、科学概念:声音是由物体的振动产生的。
2、过程与方法:能观察、比较、描述物体发生和不发生时的不同现象;
能从多个物体发生的观察事实中对原因进行假设性解释;可以借助其他物体来观察不容易观察到的现象。
3、情感、态度、价值观:在探究的过程中,积极大胆地阐述自己的发现;乐于与他人合作,养成细致观察的习惯和态度
教学重点:
认识声音是由物体的振动产生的。
教学难点:
如何引导学生从实验中分析得出声音是由物体的振动产生的。
教学准备:
1面鼓、1把钢尺、2根皮筋、1个音叉、装水的水槽
教学过程:
一、引入:
上节课中,我们已经知道通过不同力量的击打,对不同物体的击打都能产生各种各样的声音。那么声音究竟是怎么产生的呢?这节课我们将作继续的研究。
二、使物体发出声音
1、分组活动:出示鼓、钢尺、皮筋,你能想办法使这些物体发出声音吗?
2、记录并交流我们的想法:
为什么我们对物体用力(按压、弯曲、拉伸)后,物体没有发出声音,但是我们对物体进行击打、拨动却使物体发生了声音呢?
三、观察发声物体
1、教师演示实验1:在水槽里盛约2/3的清水,用轻而短促的力打音叉和用较大的力击打音叉,观察音叉的振动。
用一个手指轻轻地接近振动着的音叉,感觉一下音叉的振动。
观察:手指有什么感觉呢?水面有什么变化?水面的变化是怎么产生的?
交流反馈:手指有麻麻的振动感,水面产生了花纹,花纹就是由音叉的振动而产生的。
2、教师演示实验2:木板上拴着两个皮筋。
拨动一个皮筋使它发出声音,另一个皮筋保持不动,不发出声音。
观察:发声的皮筋和不发声的皮筋的不同?如果抓住皮筋,使之不振动,还会发出声音吗?皮筋的振动与发出的声音有关吗?
3、小组交流:
击打鼓时,我们看到了什么?这种现象与声音的产生有关吗?拨动钢尺时,我们看到了什么?这种现象与声音的产生有关吗?
4、小结:当一个物体(如音叉、鼓、钢尺、皮筋、铁钉等)在力的作用下,能不断重复地做往返运动,这个物体就是一个振动物体。
关键词:初中物理;课堂教学;生活化教学;教学现状;教学策略
自从新课程改革实施以来,生活化理念在初中物理教学活动中得到广泛普及.初中生物理教学内容与生活实际之间的密切联系,使之成为教育生活化改革的重要学科.
一、在物理教学导入环节链接生活
导入环节,是初中物理课堂的开端.一个成功的导入,能够让教学活动成功一半.在初中物理教学生活化改革过程中,重视物理课堂导入环节的生活化,做好课堂导入与生活的链接,是课堂教学生活化的必要途径.物理学科学习内容与生活密切相关,物理学习的目的也是为了更好地研究各类生活现象,使学生认可物理知识的正确性.从生活中发现普遍或者有趣的物理实例,利用生活实例灵活课堂导入,有助于激发学生的物理学习好奇心.比如在讲解《光的折射》知识时,教师可以联系生活中的种种现象.比如,把筷子放到水里,筷子为什么是弯的?把石头扔到水里,为什么觉得水变浅了?下雨之后,为什么可以看到海市蜃楼?用家里的猫眼看外面的人,为什么会变远?为什么在河里插鱼时要往鱼的下部插?为什么在水底下看岸上的景物,要比实际高度高?在物理课堂的导入环节,教师将这些疑问展示给学生,能够刺激学生的思维.这些实例来自于学生的生活,很多学生看到它们后感同深受,有同样的疑问,能够想起自己的生活经验.链接生活改变物理课堂导入方式,能够在课堂一开始就抓住学生的眼球,让学生对接下来的物理学习内容充满好奇.
二、在物理教学讲解环节链接生活
物理学科是理科中的理科,这是因为物理学科对学生的思维逻辑能力要求较高,对学生的演绎推理能力要求较高.初中学生的抽象思维能力刚刚形成,并没有达到物理学科所要求的高度,在学习物理知识时,初中学生需要教师的帮助.在讲解物理知识时,教师可以借助生活资源创设生活情境,让学生在生活情境中思考问题,让学生在生活情境中验证物理知识.比如在讲解《静电现象》时,很多学生无法依据课本文字去理解“静电”概念.链接生活,在物理课堂中创设生活情境,让学生在情境中体验静电现象,能够优化学生的物理学习过程.教师可以拿一件化纤的衣服走进课堂,以此为教具创设生活情境.先给学生展示化纤衣服,调动学生的个人生活经历,思考自己是否具有同样材质的衣服.之后,选择一位学生,特别是长头发的女生,让其在课堂中穿脱此衣服两到三次,大家观察现象.静电现象极易发生,当学生听到听到僻啪声时,他们的记忆会被唤醒,了解静电现象的涵义以及在生活中的形态.为了加强情境创设的效果,教师可以拉上教室的窗帘,让学生观察完整的火花放电的静电现象,加强物理学习的真实感,让物理知识征服学生,让生活与物理学习联系更加紧密.
三、在物理教学解惑环节链接生活
解惑,是物理学科与生活相互服务的环节.让学生利用物理知识去分析生活现象,解决生活疑惑,是物理教育工作者的工作目标.在初中物理课堂上,教师要善于发现初中学生关心的生活问题,了解学生的生活疑惑与物理知识盲区,引导学生用物理知识去解决生活问题,共同解决疑惑.像在学习光学知识时,有的学生会提出“为什么下雨天才会出现彩虹,太阳光不是一直都在吗?”这样的困惑.这时,教师可以利用光学知识,引导学生了解彩虹出现的原因.彩虹,是因太阳光透过水珠而折射出的不同颜色的光,只有雨天才能让天空充满水气,给彩虹出现的机会.用物理知识帮助学生解决生活困惑,不仅帮助学生消除了一个生活问题,更给学生的物理学习增添色彩,促使学生认可物理学习.又如在学习参照物知识时,有的学生说“自己坐汽车时,有一辆汽车从后面开过来,自己在某一时刻感觉两辆车都是静止的,可汽车明明在开啊”教师结合参照物知识,让学生理解相对静止的概念,会让学生恍然大悟,意识到物理知识的神奇与可爱之处.
四、在物理教学实验环节链接生活
实验,是初中物理课堂的必要内容,物理学科更是一门以实验为基础的学科.以实验为平台,将物理课堂教学融入生活,彰显物理知识的实用性与科学性,会让学生坚定个人物理学习的意念.在物理实验教学环节链接生活,教师要尽可能从学生的生活中选择实验材料与题材,多多设计与组织一些趣味性强的实验,引导学生用生活资源去发现物理实验的奥妙.像在讲解力学知识时,教师可以让学生收集生活中常见的矿泉水瓶,利用矿泉水瓶加减水去探究影响力大小的因素.在学习浮力知识时,教师可以组织学生用生活中金鱼缸、不同大小的石块、塑料、纸张引导学生设置生活实验,探究影响浮力大小的因素.给学生更多实验自由,让学生成为物理实验与生活的链接者,有助于物理课堂生活化程度的提高,更能推动学生实验技能水平的提升.综上所述,在初中物理教学改革深入进行的今天,只有将物理课本教学内容与学生的实际生活联系起来,才能促进物理教学跟上时展的步伐.紧抓课本,尊重教学大纲,链接生活,乐于教学创新,才能让物理知识回归生活,让生活服务于初中物理教学.
作者:林珊珊 单位:青海师范大学
参考文献:
[1]孙璐.初中物理教学中学生实验能力的培养策略[J].读与写(教育教学刊).2016(08)
初中物理是每个学生的必修课.对于很多学生来说,初中物理的学习还是有一定的难度的.因此,初中物理教学需要采取适当的教学方法.新课导入是初中物理教学中一个重要环节,对于学生的学习效果有着直接影响.在初中物理教学中,优秀的课堂导入,可以为学生提供良好的学习情境,带动学生的思维发展,有利于提高教学效果.
一、借助生活现象,导入新课
物理学本身就是研究事物的本质和运动基本规律的一门学科,而事物的本质和运动规律又蕴藏在生活中.初中物理的学习内容很多都是来源于生活,很多现象都与物理有关,只是我们平常没有注意到.在新课导入时,教师可以利用这点优势.在课堂上引入生活中的实例,带动学生一起思考,拓宽学生的思维,对于学生的学习有很大的帮助.例如,在讲“压强”时,教师可以讲解生活中的实例.教师可以随手拿起学生的书包,提问:你们书包的肩带为什么不用细绳而使用宽带?学生回答:宽一点的带子背着更舒服.教师再问:为什么宽带更舒服呢?学生在层层问题的引入下开始思考.教师继续提问:自行车的座垫,为什么做的宽一点坐在上面会更舒服?为什么穿旧鞋子容易打滑?这些现象在生活中很常见,但是很多人却不能解释其中的原理.这些问题的提出,会引起学生的共鸣.此时教师可以引入压强的概念.压强的表面意思就是压力与受力面积这两者的比值.在受外力相同的情况下,受力面积越小,此时受到的压强越大,因而同样的一个书包,宽带的受力面积大,压强就小,因而背着就更舒服.学生听完这样的介绍,容易理解压强的定义.这样借助生活中的实例来导入新课,对于学生理解和掌握物理知识有促进作用.
二、巧用物理实验,导入新课
利用物理实验,可以帮助学生理解一些深刻的内容,促使学生透过现象看本质,加深学生对所学知识的理解.初中的物理课本中安排了很多的小实验,对学生的实际动手操作能力要求也不高,整个实验都比较简单,但是最重要的还是要亲手实践,这样才能提高教学效果.在学习新课之前,教师可以让学生先动手做实验,进而引入需要学习的内容.学生在实验过程中自己去发现问题,探讨问题,不仅可以强化学生的实际动手能力,而且可以提高学生的学习兴趣.“兴趣是最好的老师”.学生对学习的知识感兴趣了,就会积极地参与学习活动,主动探究.巧用物理实验,导入新课教学,正是以这个为起点来展开的.例如,在讲“静电”时,教师可以先做一些小实验,再开始讲解静电这一教学内容.静电在我们生活中无处不在,尤其是冬天的时候表现得更加明显,头发容易飘起来,晚上睡觉脱衣服时可以听到电的声音.在课堂教学中,让每个学生拿出一张不需要的废纸,将其撕成碎屑,并放在桌子的表面,拿出一把尺子,在头发上摩擦一下,再将尺子靠近碎纸屑,可以发现碎纸屑会粘到尺子上面.这个静电实验比较简单,让学生自己动手做,学生在发现这一现象时会表现得比较激动,此时教师再讲解静电的定义,教学效果比较好.这种小实验,操作比较简单方便,不会耽误太多的课堂时间,但是教学效果却是出人意料的.学生通过自己动手做实验,比较直观地看到这一现象,引发学生积极思考,激发学生的好奇心.当学生自身不懂时,对于教师的讲解就会耐心地去听,因而教学的目标就达到了.
三、善用经验,导入新课
初中物理知识在生活中很常见.因而,在讲解物理课本中的内容时,教师可以发现很多现象在生活中都是十分普遍的.此时,通过引发学生的思考,用他们自身的经验来相互交流,可以引起学生的共鸣.由学生讲解类似的经历,其他学生的思维容易被激发,对于课程的学习有很大帮助.用学生自身的经验来导入新课的学习,经验可以是正确的,也可以是错误的,只要与讲解的内容有关就可以.例如,在讲“牛顿第一定律”时,教师可以提问:要保持物体一直运动下去是不是一直要有力的作用?在没有学习这部分内容的前提下,肯定会有很多学生认为是对的.因而教师可以让支持这种观点的学生举出一些例子来证明自己的观点.有的学生认为,静止的车,人推它才会动;静止的树枝,风吹才会动.物体受到力的作用才会动,不受力就不会动,因而物体要一直运动就必须要一直受力.在给出这些例子的时候,学生自信满满,但实际的答案却是否定的.此时,学生肯定会很奇怪,为什么自己的理解是错误的,因而思维一下子被激活,学生的注意力集中在教师讲解的内容上.这样,利用学生平常的经验来导入新课的学习,可以快速地激发学生的学习兴趣.
更重要的是,能够让学生明白很多生活中的经验不一定是正确的,要正确认识世界中事物的本质,还需要经过仔细严谨的科学分析,逐步得出正确的结论.
总之,初中物理新课的导入方式多种多样.无论是哪一种导入方式,最重要的是利用学生的好奇心,激发他们的学习兴趣,调动他们的学习积极性,从而带动学生认真地学习要掌握的内容,进而不断提升物理教学效果。
作者:季学玲 单位:江苏盐城市初级中学
关键词:静电;设备接地;人工接地;静电屏蔽;离子中和
中图分类号:TM623文献标识码:A文章编号:1009-2374(2012)13-0085-02
众所周知,静电并不是静止的电,是宏观上暂时停留在某处的电。一般而言,静电是由于两种不同的物质互相接触、分离、摩擦而产生的。在机电工程的施工中存在诸多问题,比较常见的问题是有的施工队根本不懂得防静电知识,接地线乱接甚至有的不接地等。以上问题若不及时整顿,防静电流于形式,会造成巨大的损失。
1静电的产生
通常情况下,静电是由于摩擦和分离造成的,其主要特点是:高电压、低电量、小电流和作用时间短,当电子转移、缺乏或过多电子能创造一个电场,这个电场就是我们所知静电。任何两个不同材质的物体只要接触后分离就能产生静电,流动的空气也能产生静电。在静电产生的过程中会有诸多方面的因素的影响,比如:依赖于摩擦或分离的物质、摩擦或分离的数量、周围环境的相对湿度等。我们知道导体就是指在原子之间很容易转移电子(或电荷)的物质,绝缘体就是那些不能转移电子(或电荷)的物质,不论导体还是绝缘体在静电作用下都可能带电荷。在我们平常的日常生活中,人体自身的动作或与其他物体的接触、分离、摩擦或感应等因素,可以产生几千伏甚至上万伏的静电。
2静电在工业中的危害
静电的产生在工业生产中是时时存在的,但是却给工业中造成极大的危害,总的来说可以概括为以下几点:
第一,静电会引起电子设备的故障或误动作,这样干扰无线电设备的正常工作,会对电子设备造成非常大的影响,我们称之为造成电磁。
第二,静电能够击穿集成电路和精密的电子元件,进一步促使元件老化,长期在静电环境中,不仅降低设备的工作效率,而且会降低生产成品率。
第三,静电的放电现象在工业生产中也不容忽视,在一定的环境下,高压静电可以造成静电放电,这样可能会造成设备及其他电子元件的电击,如果处理不好,会对人身安全造成一定的威胁。
第四,工业场所中尤其是易燃易爆品、粉尘或油雾应该注意静电的防范,静电极易引起爆炸和火灾。因此,出于安全的考虑,必须对装油罐车、输油金属鹤管等设置导静电装置,及时导除静电荷,并保持发油设施和受油容器之间没有电位差。
3静电防护
3.1接地
静电防护中采用较多、直接也是最有效的就是接地,主要做法就是通过一条线的连接直接将静电泄放到大地。
3.1.1设备接地
从以往大量的油库静电事故中总结:静电事故主要发生在经常挥发出油气,然而没有做好相应的静电防护措施的地方,主要发生在汽车油罐车、铁路油罐车、油罐、输油管线等。因此,如何做好这一类的静电防护至关重要:
第一,在汽车油罐车罐装前,应该将罐体与装油管及装油金属架跨接起来,并做接地处理,当罐装完毕,应先关闭罐盖,再取下跨接接地线。并采用电子流量计控制发油的跨接接地应与控制回路联锁,以防止未接地就启动发油的事故发生。
第二,在铁路油罐车运输的过冲中,钢轨带来的杂散电流在装卸油管和罐车之间形成电位差很容易对油罐车造成不利影响,这种情况下,我们应该在装卸油管、罐车、钢轨之间必须用导线进行等电位连接,使他们不能形成电位差,一定要检查接地处理是否完成。
第三,油趸船管道、钢引桥、趸船须跨接等电位线,在岸上至少应设一组接地。
第四,油罐各种类型的油罐应作防静电接地,其接地电阻应小于或等于l0Ω。
第五,输油管道地面或管沟敷设的管道,应在始端、末端、分支处以及间隔200~300m处分别接地。
3.1.2人工接地
采用导体通常用接地的方法,如人工带防静电手腕带及工作台面接地等。人工接地通过以下方法得以实施:(1)人体通过手腕带接地;(2)人体通过防静电鞋(或鞋带)和防静电地板接地;(3)工作台面接地;(4)测试仪器、工具夹、烙铁接地;(5)防静电转运车、箱、架尽可能接地;(6)防静电椅接地。
3.2静电屏蔽
静电敏感元件在储存或运输过程中会暴露于有静电的区域中,其外部对他的内部形成保护作用,这样使它的内部不受外部电场的影响,这种静电屏蔽袋和防静电周转箱作为保护原理已经成为静电防护中重要的措施。
3.3离子中和
静电防护中使用较广的是离子中和。众所周知,绝缘体容易产生静电,但是如何对绝缘体静电进行消除使用接地的方法效果不佳,但采用离子中和(部分采用屏蔽)的方法,往往可以达到好的效果。
以上三种方法都是在防静电材料和防静电设施中的主要防护对策很多仪器设备都是基于以上的设计,如防静电仪表、接地系统类防静电产品、屏蔽类防静电包装、运输及储存防静电材料、中和类静电消除设备,以及其它防静电用品。在机电安装工程施工中,如何有效地利用这些原理及设备至关重要,因为这样不仅可以大大提高机电工程的施工效率和施工质量,而且可以保证施工安全。
4防静电接地和其它几种接地的关系
防静电工程中静电防护区的地线较为常用的敷设方法有两种:
一是专门从埋设的地线接地体引出的接地线,通常使用截面大于4~6mm2的铜芯软线,单独敷设到生产线的防静电作业岗位,这样的施工做法可以使静电消除效果良好。
二是采用三相五线制供电系统中的地线,施工过程中,在引出电源零线的同时,单独引出大地地线作防静电接地母线,这样的做法在工程上称之谓“一点引出电阻隔离”。但是应该注意电源主变电箱至大地的接地电阻应小于4Ω。通常静电接地可以和保护接地或有重复接地的工作接地共用一个接地体,但为了防止静电接地泄放静电时产生较高的脉冲,对仪器产生干扰,静电接地应尽可能避开和某些精密仪器的信号接地、微小参量仪器的接地共用一个接地体。这在电气仪表安装调试施工中经常会遇到,应尽量避免这类情况的发生。
另外值得引起重视的是,静电接地应和防雷接地分开。因为防雷接地在泄放雷电流时,可产生较高反击电压,通过静电接地可将反击电压引入静电防护区,从而将仪器设备损坏甚至造成安全事故。为避免厂区的仪表设备遭受雷电流的损坏,在机电安装工程中,静电接地应与防雷接地相隔20m的安全距离。
参考文献
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[6]郎永强.防静安全防护要诀[M].机械工业出版社,2011.
关键词:油品 储运 静电 原因 措施
石油产品的生产储运能力不断增大.随之产生的潜在危险能量也越来越大,破坏性很大,影响面也很广,尤以爆炸及火灾引起的损害更为严重。近年来油品在储存和运输过程中由于静宅原因引发的事敌对有发生。油品在收发、输转、灌装过程中,油品分子之间和油品与其他物质之间的摩擦,会产生静电,其电压随着摩擦的加剧而增大,如不及时导除,当电压增高到一定程度时,就会在两带电体之间跳火(即静电放电)而引起油品爆炸着火。而由静电积聚引起的放电是造成爆炸等灾害性事故的重要原因。
1.油品储运过程中静电产生的原理
静电一种处于静止状态的电荷。物质都是由分子构成,分子是由原子构成,原子中有带负电荷的电子和带正电荷的质子构成。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。
静电电压越高越容易放电。当灌油流速越快,摩擦越剧烈,产生静电电压越高;空气越干燥,静电越不容易从空气中消除,电压越容易升高;油管出口与油面的距离越大,油品与空气摩擦越剧烈,油流对油面的搅动和冲击越厉害,电压就越高;管道内壁越粗糙,流经的弯头阀门越多,产生静电电压越高。油品在输转中含有水分时,比不含水分产生的电压高几倍到几十倍; 非金属管道,如帆布、橡胶、石棉、水泥、塑料等管道比金属管道更容易产生静电; 管道上安装滤网其栅网越密,产生静电电压越高。稠毡过滤网产生的静电电压更高。 实践已证明大气的温度较高(22~40℃),空气的相对湿度在13~24%时,极易产生静电; 在同等条件下,轻质燃料油比油易产生静电。
2.油品储运中的静电现象分析
油品储运中,不论是接卸、调合、贮存,还是输转、泵装、运输,哪一个过程的油品都始终处于流动、磨擦中。因此,静电中每个中间环节都是客观存在的,有时条件具备,一个静电火花就会使一座油罐,一个装车台,一辆油罐车或一条油轮,瞬间发生着火爆炸。认清静电其中规律,正确操作,防患于未然。
2.1油品输转过程管线会产生静电
油品在管线输转过程中,因磨擦会有大量静电产生。静电大小随流速增加而增大,而且和管道内壁粗糙度,管路中阀件,弯头多少有关。实践证明,当流量增加时,管线内静电电流增加值远远超过泵内静电电流增加值。
2.2油品流经过滤器时会产生静
为保证产品质量,有些油品如航煤,在进成品罐和出厂过程中,都要流经过滤器,这时都要产生很高静电,有时会增加10~100倍,而且不同材质的过滤器产生静电大小与不相同。
2.3油品灌装过程中产生静电危害性最大
成品油经泵在向铁路油罐车、油罐车或油轮中装油时,都会产生静电。静电大小和装油流速,鹤管口位置高低、鹤管口形状、答官材质等有关。装油流速太快,如用大鹤管,其流速大于5m/s。就会产生万伏静电电位。高位式喷装车,因喷,磨擦也会产生很高静电,而低位液下装车则产生较小静电。实践表明,由于油品装车产生静电引起爆炸着火的事例最为突出。
2.4油罐收油及调合过程会产生静电
油罐收油时,特别是罐底有水杂,油品由于搅动,磨擦会产生静电,而且随进油时间增长直到油罐快满时,油面静电位值才达到最大值。另外,油品在经过喷嘴或风搅情况下,也会使油品产生很高静电。当油罐接地不好,罐内有异物时,极易静电打火引起油罐着火爆炸。
2.5运送油品的车船运输过程也会产生静电
油品装入铁路油罐车、汽车油罐车或油轮、油驳后,在运输过程中,由于油料在罐体或舱内剧烈摇晃、冲击、磨擦,也会产生很高静电。当电荷聚集到一定程度发生放电时,也很容易引起油气闪爆,造成车船烧毁,这种事例也履见不鲜。
2.6易燃石油气体进罐及灌装时产生静电危害更大
易燃石油气体压力高,流速快,在进罐或装车、装船、装瓶过程中,由于和罐壁、胶管或油舱剧烈磨擦会产生很高静电。在设备接地不良情况下,因静电火花也极易引爆瓦斯,使设备、容器爆炸着火,所造成危害及后果十分严重。
3.静电危害及其引起事故原因
静电危害通常有:源于带电体的互相作用,在飞机机体与空气、水气、灰尘等微粒摩擦时会使飞机带电,如果不采取措施,将会严重干扰飞机无线电设备的正常工作,使飞机变成聋子和瞎子;静电火花导致着火爆炸;妨碍生产,影响产品质量;危及人身安全。在油品储运过程中,静电最大危害还是导致可燃气体着火爆炸。
静电发生导致着火爆炸原因:积聚起来的静电荷,所形成的静电场均应有足够大静电强度。静电放电时,火花能量应达到或大于周围可燃物最小着火(引燃)能量,且有合适的火花间隙。在放电间隙及其周围存在着爆炸混合物,其浓度或含量已在爆炸范围内。
4.预防静电危害采取基本措施
在油品储运系统通常采取防止静电危害具体措施:环境危险程度控制、工艺控制、接地、增加湿度、及抗静电添加剂以及加强静电安全管等措施。
措施一:油品储运系统大多都是易爆易爆作业区域,因此严禁穿用由化纤材料制成的衣服、围巾和手套到危险区操作,而且禁止在危险区场所脱掉衣服。禁止用化纤抹布擦试机泵或油罐容器。所有登上油罐和从事燃料油灌装作业的人员均不得穿着化纤服装(经鉴定的放静电工作服除外)。上罐人员登罐前要手扶无漆的油罐扶梯片刻,以导除人体静电。
措施二:做好设备接地,消除导体上的静电。 设备可靠接地是消除静电危害最简单最常用的方法。一切用于储存、输转油品的油罐、管线、装卸设备,都必须有良好的接地装置,及时把静电导入地下,并应经常检查静电接地装置技术状况和测试接地电阻。油库中油罐的接地电阻不应大于10Ω(包括静电及安全接地)。立式油罐的接地极按油罐圆周长计,每18m一组,卧式油罐接地极应不少于二组。
措施三:在石油产品中加入防静电添加剂,可增加油品的导电性能和增强吸湿性能,加速静电泄漏,减少静电聚集,消除静电危害。
【关键词】电子产品;静电;危害;防护
1.前言
电子产品是由电子元器件组成,电子的元器件在受静电破坏时,产生的破坏效果也不同。随着电子技术的不断发展,集成电路的逐步研究,电子产品的生产扩大化以及受需要的程度逐渐加大,电子产品的静电危害也变得越来越明显,从电子元器件的预处理,直到电子元器件的包装完成,都会有静电产生的危害。电子产品的集成化发展,大规模的集成电路的应用,电子元器件的逐步趋于小器件化、微器件化,使得电子元件对静电的反应更加敏感,更加难以克服。因此,对电子元器件的组装过程中的静电进行防护,也变得尤为重要[1]。
2.静电概述
静电,在生活中很常见,一般情况下是不足危害的。然而,我们在必要的情况也是很需要对其进行了解,然后制定针对性的方法来防护静电。静电,其主要的产生原理是和物质的组成成分有密切关系的。大千世界的所有物质,都是由最基本的原子构成,而原子又包括3大部分,通常情况下,物质是不带电的,这样,我们生活的才相安无事,而当原子里面的电子分布不平衡的时候,物质就会对外表现为带点,也就是通常所说的静电。静电是一个物理现象,在没有接触电路时,没有太明显的危害,而一旦接触电路,就会产生电流,而产生的放电电流会烧坏导体,造成危害及损失[2]。
3.静电的危害
在一般的世界电子工业领域,所出现的产品质量问题,主要是归根于静电问题。有研究表明,当在产品中加入静电控制程序,将会极大地提高产品的质量和合格率,对使用者的安全增加保障。而那些重大的电子事故的发生,多源于电子产品没有添加静电控制程序,而酿成大祸。静电的危害相当大,比如在制造一些微电子元件的时候,本来的线路就非常纤细,而静电产生后,其电磁干扰对产品效果的影响甚是巨大。而最常见的集成电路,在静电产生后,对正在测试而未成品的电路将造成损坏。静电在各个方面都有危害,再如,线路板组装,产品组装,硬盘组装,液晶工业,微电机工业等等。
静电的危害涉及到多个方面,主要表现为静电吸附和静电放电。静电可以吸附一些轻小物体,影响电路之间的阻抗,使得电子产品的绝缘性、安全性受到影响,对电子元件的功能和寿命造成影响,降低其使用时间。静电的另一个危害效果是静电放电,也叫静电放电效应。静电放电效应是电子应用领域的一个较为严重的影响因素。在电子产品的组装过程中,一些敏感器件根本很难经受得住静电放电效应,因而对电子元器件造成损坏,或者是击穿电子元器件,影响寿命,留下潜在影响而造成以后更大的危害[3]。
静电放电都是不明显的,这就使得在解决出现的状况时,很难找到问题所在,使得出现问题时盲目解决,问题复杂化,而且,静电对电子产品的损伤是潜在性的,并不是直接就造成什么样的后果,而是慢慢的引起巨大的恶果。静电还是随机产生的,并没有固定的产生规律,使得问题更是复杂化。可见,静电的危害是很大的。对静电的防护就变得很有必要。
4.电子产品组装中的防静电防护
4.1 电子产品组装中静电防护的目的
静电,尽管是不明显的,而且一般情况下也无大的危害,然而,静电对人体的危害还是不容忽视的,因此,为了人体的安全健康,需要防止静电,保护人体。静电的另一方面的破坏作用主要表现的对电子产品的危害上,一般的电子产品,诸如普通的集成电路等,都有一定的防静电耐电压,而一旦超标,将会对电路产生影响。
4.2 电子产品组装中静电防护的措施
对于静电的防护,最好的方法就是加入防护性电路。然而,防护性电路的引入,就需要加大电子产品的体积,而在一些很微小的、高密度、高精确度的电路中,是不可行的。因此,该方法只适用于一般的电子产品。防护静电的另一种方法是从工作环境入手。在通常情况下,可以减少工作桌上的绝缘材料等。该方法也是有一定的局限性的,因为有些必不可少的常用工具是要保留的。防护静电的最行之有效的方法就是安装静电控制设备。该方法在多数情况下都适用。
静电防护应该在生产电子产品的时候就要考虑,为了使得电子产品的寿命延长,而且对人的安全不造成影响。静电是无处不在的,因此,对电子产品的工作人员进行必要的相关教育也是有必要的,这样就可以使得从电子产品的生产直到其组装完成,都可以有静电防护措施,而提高了其耐用性[4]。
在电子的组装过程中,静电的产生是很难避免的,就如同物体的惯性一样,无法克服。为了安全起见,真正需要减少的静电放电效应和静电聚集现象。当一些导体带上静电时,需要做的防护措施最常见的就是接地。在电子产品的防静电系统中,一般都安装有安全的接地线,这样其实就是对导体防静电的一项防护措施。对于一些绝缘体,当它们带上电时,就不能采用接地的方法防护了。在这样的情况下,需要对绝缘体进行电荷中和,还有更省事的方法是采用静电消除剂,达到防护静电的目的。
静电放电效应还和周围的环境有密切联系,比如环境的温度,空气的湿度等,都对其产生有影响。在一些公共场所,如果产生静电的可能性比较大的时候,可以采用改变周围环境的湿度、温度等方法避免静电放电效应的产生。而有些设备比较容易自己本身散发一些静电,这个时候就需要采取的方法就是静电屏蔽的方法。静电的防护还可以采用一些特殊的材料来进行,也就是静电防护材料。对于静电防护器材的要求,一般需要满足两个特点,一个是导电性,另一个是电阻性。为了更有效的达到静电防护的目的,可以防患于未然,通过静电检测,选择采取哪种静电防护措施。
5.结语
在电子学术界,有一个很形象的比喻,'静电是科学之鼠,处处吞噬科学的成果'。这句话一语中的,明确表明了静电的危害之大,而且克服静电非常有必要。静电对产品的危害都是不明显的,在一点点的破坏中使得电子产品损坏,而严重的导致大型的机器质量下降,对企业的知名度也有影响。静电的防护工作是一项长时间的工作,非一朝一夕可以完成,从电子产品的设计,直到电子产品的彻底完成,每一步都需要对其进行恰当的静电防护。我们应从基础出发,争取将静电的危害降到最低。对于电子产品组装过程中的静电防护,需做到预防是重点,主要注意静电的集聚效应,从多个方面防护,多管齐下,合理控制,采用适当的措施防护静电。
参考文献
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关键词:电视机元件; 高压发生器;设计制作
一、前言
在中学物理教学中,有许多静电演示实验需要高压静电荷,平常我们的静电荷是从玻璃棒和丝绸、橡胶和毛皮摩擦获得,还有从感应起电机上获得。但上面这些获得高压静电的方法,受天气的影响很大,稳定性较差。能不能制作一种能连续发生电荷,不受天气变化的高压静电发生器呢?在一次偶然的机会中,我们发现电视的行输出变压器出现高压放电(打火)现象。我们就开始应用废旧的黑白电视机元件动手设计制作,经过了一段时间的设计制作和实验应用,成功制作一个可以作为高压静电发生器,用于我们老师的静电实验和学生的高压静电课外实验探究。下面我们介绍高压静电发生器设计制作过程及应用。
二、制作原理及电路原理图
我们利用14英寸或17英寸黑白电视机行输出变压器(高压包)的初级线圈与晶体三极管3DD15C、电阻R组成电感三点式振荡器;次级线圈与内部高压硅堆组成升压和整流电路。电路原理图如图一所示。电源使用6--14伏可调的低压电源,改变输入电压,同时可改变输出高压静电的电压,达到各种静电实验所需的各种高压静电。高压静电发生器不仅能用来获得大量静电荷,还可以作为数万伏的高压直流电源。另外,外接两高压硅堆和高压电容C2000PF/20KV)组成电荷储藏器(电路图中的电荷储藏部分),在需要短时间内放出大量电荷的实验就加上它来供电。
三、器材和元件
1. 晶体三极管3DD15C、2.17英寸黑白电视机行输出变压器(高压包)、3.电阻R(150欧姆)、4.高压硅堆2支、5.电容器(C2000PF/20KV)、6.塑料盒、7.接线柱、8.导线、9.拨动开关、10.电源(可用电池或低压直流电)
四、制作过程
上面1―9的这些元件都可从旧的黑白电视机上拆下来的电子垃圾中取得,选好电路元件,按图一电路图接好电路元件。由于元件少又小,全部元件可以装在一个比较小的塑料盒里面。三极管和电阻焊接在一片万能电路板上,元件焊接一定要光滑而无毛刺,把拔动开关用502胶水固定在塑料盒的旁边,从盒内引出正负电荷的两个接线柱如图二所示,并配备静电探针。一个结构紧凑小巧、电路简单、使用方便的高压静电发生器就制作好了。
五、使用方法及注意事项
“高压静电发生器”配合其它仪器可以做很多静电实验实验,如:正、负电荷的相互作用实验;导体表面的电荷分布静电场的电力线;均匀电力线分布实验;平行板电容器实验;静电乒乓;尖端放电、静电除尘、电风轮等十几静电实验。同时可以代替感应起电机的作用于(性能优于感应起电机),由于能连续供应电荷,正负电荷数量多,且稳定性较好,电源开关一打开马上有高压静电的产生,且不受天气的限制,非常方便。特别适用于需要静电荷较多,静电高压稳定的实验,如:静电除尘实验演示;电风轮实验……(如图三所示)。
由于成本低,制作简单,原材料容易寻找,可以引导学生开展实验设计制作,用于学生的课外静电实验探索实验(如图三所示)。
使用时的注意事项:
1.在实验中,如果分别联接不同实验仪器时,输出线一端可连接在有足够绝缘把的金属杆上,再手持绝缘把依次用金属杆连接实验仪器的一端。
2.在接上负载前,输出正常(可用火花法试验),接上负载后,发现无输出(停振)现象是负载电流过大,可串接限流电阻。(阻值为2ΜΩ至10ΜΩ之间)。
3.为了安全,连续工作时间不要超过15分钟。
4.严禁用手直接接触高压输出线,以免击伤。千万不要把电极对准人的眼睛玩,以免伤害眼睛。
5.因该仪器有几万伏的直流高压,故贮存时一定要放在干燥措施,,以免工作时因内部潮湿而打火,损坏仪器。
6.该仪器在工作正常r,可听见细小的“吱吱”高压包工作声,这是正常的声音。
关键词:电子信息技术;电子产品;微电子;可靠性
0引言
自上世纪九十年代起,在微电子技术的支持下,我国电子科技均得到了举世瞩目的发展,特别是近15年来,随着大规模集成电子系统的广泛应用,电子设备的普及速度达到了前所未有的程度。在当前的发展驱使下,电子设备的小型化、便携化、多媒体化已经成为不可逆转的发展趋势,随之而来的是电子器件的进一步微型化,然而根据工学的一般概念,随着系统的复杂度提升,其系统稳定性将会出现下降。与欧美发达国家相比,我国微电子科技处于相对落后的水平,微型化电子元器件的可靠性问题,一直以来是困扰我国电子科技工作者的难题,对此,本文针对微电子器件的可靠性影响因素进行分析,并提出一些符合当前科技现状的微电子器件可靠性优化措施,以期促进我国微电子行业的发展。
1影响微电子器件可靠性的因素分析
随着电子器件的进一步微型化,影响其可靠性的因素已经不仅仅是封装等宏观层面问题,更多的将会是微观粒子层面带来的问题,因微观物理与宏观物理间存在一定的差异,因此有必要对微观状况下影响微电子器件可靠性的因素进行着重分析。
1.1热载流子效应
当微电子器件中的一般载流子通过热能、电能等获得一定的能量后,就会变成热载流子,热载流子具有较高的动能和运动活性,通过与晶格发生碰撞、打破元素价键等方式,会造成微电子元器件出现不可逆的严重损伤。由于当前微电子器件的体积不断减小,减小体积的方式无异于减少栅氧化层的厚度,随着栅氧化层厚度的降低,其抗打击能力也随之下降,在热载流子的撞击下,极易出现删氧化层击穿的现象发生,于此同时,热载流子在微电子器件中出现,会影响微电子器件中的电荷分布情况,导致微电子器件的电压阈值出现飘移,造成系统不稳定性上升,直接影响微电子器件的使用寿命和工作一致性。
1.2电迁移现象
在强大的直流电流激励下,微电子器件中的金属原子会发生移动迁移,这就是电迁移现象。在电迁移过程中,金属原子的移动方向一般与电流的方向相同,这就会使金属原子向着阳极移动,造成阴极出现金属空洞,而阳极出现金属原子堆积,当阴阳极金属量出现差异时,即会造成阴极金属截面积减小的情况发生,造成线路阴极处的阻值增大,降低微电子器件的运行速度,同时在工作时,因内部线路电阻值上升,造成局部的放热量上升,易导致线路熔毁现象出现,最终造成电气失效。
1.3静电放电
在微电子器件的使用实践中可以发现,约有三分之一的失效是由静电放电导致,对传统的放电器件的影响也很小。但是,随着现代化化的电子产品不断发展,静电放电这一问题也受到了研究人员的广泛关注。在高密度的现代化电子产品中,静电放电的磁场会对电子产品造成严重的影响,通常表现为产品的内存数据丢失或者是产品设定自动复原等,这就造成了电子器件很难进行使用。根据相关数据统计,在现代电子产品的使用过程中,大约有四分之一的器件都受到了静电放电的影响,静电放电现象已然成为了电子器件损坏的最大“元凶”。在静电放电的过程中,很容易会造成电器受到直接损伤的现象,电流会对电器中的某个部件进行影响从而使之失效。另外,如果电子器件经常在静电放电的情况下进行运作,会造成内部的器件温度升高,甚至可能会出现金属融化的现象。
2微电子器件可靠性优化的措施
2.1抑制热载流子效应
在集成电路的设计过程中,往往会通过减少沟通渠道长度的方式来增加集成电路的运算速率,或者是通过减少氧化层厚度的方法也能够达到此效果。但是这两种设计方法很容易在电路中形成热载流子效应,造成电路的温度过高而出现损坏。因此,为了能够保持电路的温度不至于受到热载流子效应的影响,可以采用以下几种方法:(1)弱化漏接端口附近的电场,对集成电路的使用环境进行全面改善,降低热载流子效应的形成外部因素。(2)降低氧化层的厚度,同时可以利用干法氧化的技术提高氧气层的质量。(3)减少热载流子的截面面积,同时减少热载流子量的注入。(4)在电路的设计上,可以利用钳位器件等全新的设计方式,例如低掺杂漏的方式。
2.2使用合金改善电迁移现象
对金属化进行电迁的改善方法有很多,一般来说有界面效应以及合金效应这两种方法。界面效应指的是热电应力增加,使得金属与金属之间或者是金属与半导体呈现出界面扩散的现象,从而造成漏电以及短路等情况。要想要解决这个问题,最好的方法就是在金属与金属之间或者是金属与半导体使用一层阻挡层进行格挡。这个阻挡层对于高温熔点、稳定性能以及化学性能都有着较高的要求,因此应当使用质量较高的材料。而合金效应值得是,在电子器件内部,AI金属的使用范围比较广,但是AI金属有着其独有的特点,很容易出现电子迁移的情况。为了进行合金效电子迁移的改善,可以使用一定比例的CU元素加入到AI金属之中,通过这种方法能够有效的增加AI金属的电子迁移寿命。此外,还可以在AI金属中加入是一定比例的Si,来减少金属之间的相互溶解现象发生的程度,这种方法也被成为使用AI-CU-SI合金,对合金电子迁移的现象进行改善。
2.3使用静电防护措施
进行静电防护的措施有很多种,下面就介绍几种常见的防护方法:(1)接地法,这种方法是防护静电最常见也是最普通的方法,指的是将物体的表面通过线或者其他方法连接到地体。由于电流会在物体的表面进行流动,使用这种方法可以将静电所释放的电流不断的引导到地面,从而减少静电所释放的电流累积程度,起到防护的效果。(2)防静电周转箱,防静电周转箱也称为防静电胶箱、导电周转箱,广泛用于各行各业的电子器件之中。零件周转便捷、堆放整齐,便于管理,可与多种物流容器和工位器配合,用于各类仓库、生产现场等多种场合。通过设备的安装可以有效的减少静电放电带来的影响。(3)生产人员穿上防静电服装,在进行电子产品的操作时,可以要求操作人员穿上防静电的服装,同时,还可以在电子产品上进行防静电剂的喷涂,以此来降低静电带来的影响。
关键词:静电机房光传输设备湿度接地
中图分类号:TN974文献标识码:A文章编号:1672-3791(2012)03(a)-0000-00
1 静电对光传输设备的危害
静电放电(Electrostaticdischarge.ESD)是电子设备应用领域的一大危害。这主要表现为静电放电会造成电子设备内的集成电路、压电器件、膜电阻、薄膜及厚膜固态器件的损坏,因此使电子设备维修费用增加,维修时间加长,从而降低了电子设备的利用率。
静电对光传输设备损害特点有以下四点:
(1)隐蔽性:静电对光传输设备的损坏,一般来说,人体是不会感知的,当然静电放电除外。由于人体感知静电放电的电压为2-3KV,发生静电放电人体也不一定能有电击的感觉,所以静电具有隐蔽性。
(2)潜伏性:由于光传输设备元器件制造技术越来越高,静电对光传输设备造成的元器件损坏一般仅仅造成光传输设备的性能有一定程度的变化,但并没有明显的下降,一般来说在维护光传输设备的过程中很难发现。但是,多次静电损害特别是多次静电放电,就会造成光传输设备元器件形成内伤,影响光传输设备的功能。因此,静电对光传输设备的损害具有潜在性。
(3)随机性:一个元件从制造到组成光传输设备,直到该元件损
坏,所有的过程都会受到静电威胁。由此看来,静电对光传输设备的损害是随机的。因此,其损害也就具备了随机型。
(4)复杂性:静电对光传输设备产生损害影响了设备的性能,由于
电子元器件产品精、细、微小结构特点,因此设备日常维护工作也是困难的,不仅费时、费事、费钱,而且要求日常维护具有较高的技术水平。即使如此,有些静电损伤现象也难以与其他原因造成的损伤加以区别,使人误把静电损伤故障当作其他故障。同时,日常维护人员容易认为是单板元器件失效是其他因素造成的,就掩盖了元器件失效的真正原因。所以,静电对光传输设备单板电子器件损伤的分析具有复杂性。
现在传输网运行的光传输设备静电敏感器件主要分为两大类:一类为光模块,另一类为高速数字电路。随着传输产品速率增长和集成度的提高,高速率传输设备的电路板对静电敏感性也越来越高。在人体移动、衣服摩擦、鞋与地板的摩擦或手拿普通所料制品等情况下,人体会产生静电磁场,并较长时间在人体上保存。在接触设备,手拿插板、单板、IC芯片等很容易造成单板或器件的静电损伤。
2 各种行为、材料及湿度对静电大小的影响
静电电压的典型值:
3 如何减小静电对光传输设备的影响
光传输设备的正常运行不仅取决于良好的产品质量,同时也取决于合格的运行环境和完善的防护手段。在机房内,由于设备在运行,人员在活动,静电就时时刻刻存在着,减少静电的产生和最大程度地消除已经产生的静电,是防止静电危害的两条基本思路。下面就机房防止静电的产生和静电防护的一些措施做一阐述:
(1) 保持传输机房适当的湿度,湿度设置可以参照《电子信息系统机房设计规范》(GB501742008)中的环境要求,在室内放置一个湿度计,过度干燥时,开启加湿器;湿度过大时,开启除湿器(有独立空调的,可以使用空调的除湿功能,而不必单独设置除湿器),将湿度控制在合理的范围内。
(2)静电接地,静电接地是指将带电物体上的静电荷通过接地导线及时泄入大地, 从而消除物体对地的电位差,避免高电位。接地法是消除静电最简单的方法。消除导电体上的静电,接地电阻一般为1kΩ。但若绝缘体上带有静电,将绝缘体直接接地反而容易发生电火花,这时,宜在绝缘体与大地之间保持有效的电阻值。
(3)机房电磁屏蔽,机房电磁屏蔽的基本原理是依据“法拉第笼”,根据接地导体静电平衡的条件,笼体是一个等位体,内部电位为零,电场为零,电荷分布在笼体的外表面上,从而消除外界电磁感应对机房的影响。
(4)合理布线 ,光传输机房的布线很多,合理布线,可以减少静电的产生。主要从以下三个方面考虑:一是强电线路与弱电线路分开敷设,防止强电干扰;二是进入机房的线缆屏蔽层、金属桥架、光缆的金属接头等,应在进入机房处做一次接地处理,即与机房内汇流排可靠连接;三是不同线缆的敷设其间距应适当。尤其在防静电地板下面的线缆,强电线缆与弱电线缆在地面平铺,在工程中,应当把它们保持合理间距。
(5)光传输机房工作人员应穿戴防静电服装,配带腕带。要求光传输机房的工作人员在进入机房前,应穿戴好防静电工作服,并在接触设备前,触摸一下接地良好的金属设施,释放身上的静电。在机房内长时间工作的人员,最好戴上腕带,腕带的另一端应就近可靠接至设备机架或外壳。
(6)当光传输设备所用的防静电封装的单板从一个温度较低、较干燥的环境拿到机房,至少要放置30分钟后才能开封,禁止用手直接触摸单板的元器件。严禁将单板或芯片放置在非防静电材质上。更换下来的故障单板应放置在防静电屏蔽袋或防静电吸塑盒内,防静电屏蔽袋应长于隔震外套2~3cm。每个防静电屏蔽袋只能放置一块单板。单板不能叠放。
我趁午休的机会,打算好好琢磨一下这个充满着神奇色彩的问题。我先准备好一些资料:一个笔盖、一张小纸片,材料就这么简单。我按照步骤,先将笔盖用力的往后脑勺一磨,然后向纸一吸,果然吸了起来。可以好长一段时间不掉下来呢!我好奇地一遍一遍反反复复地做了N遍,始终没有一个结论,倒反而被搞得越来越糊涂!
我有些烦躁起来了,不停地问自己为什么,为什么?又想了一会儿,我去问知识渊博,经验丰富的外公看看吧!他应该可以解答我的问题。可是有点令我失望,因为外公正在呼呼大睡,叫也叫不醒。
无奈之下,我只能靠电脑了,它神通广大,但是查了半天还是没有我需要的答案。
我带着疑问等到了晚上,向妈妈一问才知道:原来是因为塑料笔盖与头发摩擦产生了静电,静电把纸给吸住了。我终于找到了答案。
通过亲手做的这个实验,让我懂得:在我们现实生活中,有许多自然现象都蕴涵着一个科学道理。只要我们善于观察,勤于思考,就一定能知道其中的奥妙。