時(shí)間:2022-03-28 04:13:09
開篇:寫作不僅是一種記錄,更是一種創(chuàng)造,它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感,將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇生活中的靜電現(xiàn)象,希望這些內(nèi)容能成為您創(chuàng)作過程中的良師益友,陪伴您不斷探索和進(jìn)步。
關(guān)鍵詞 靜電;靜電現(xiàn)象;防護(hù);危害
中圖分類號(hào)TN93 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼A 文章編號(hào) 1674-6708(2014)122-0017-02
我們?cè)谌粘?a href="http://www.fhxhlc.com/haowen/37190.html" target="_blank">生活中經(jīng)常感受到靜電的存在,由于磁場(chǎng)以及電場(chǎng)的作用,產(chǎn)生靜電是無法避免的,但是對(duì)于電子、航空、通信等設(shè)備卻是危害很大的,靜電的干擾會(huì)導(dǎo)致設(shè)備出現(xiàn)信號(hào)丟失、運(yùn)轉(zhuǎn)異常等情況發(fā)生,對(duì)于設(shè)備能正常接發(fā)信號(hào)、傳輸信號(hào),以及起到良好的監(jiān)控作用都會(huì)造成不能忽略的干擾和
破壞。
1 靜電和靜電現(xiàn)象
1.1靜電
靜電,可以通過電場(chǎng)直接做功,它是通過靜電荷不斷積聚的方式,通過能量轉(zhuǎn)化實(shí)現(xiàn)靜電作用,這種能量可以是光,可以是聲,也可以是熱能。產(chǎn)生靜電現(xiàn)象的原因有很多種,比如電場(chǎng)感應(yīng)造成的靜電,或者物體之間的相互摩擦等,都會(huì)讓這種物理現(xiàn)象發(fā)生。
1.2靜電現(xiàn)象
1.2.1自然界中產(chǎn)生的靜電現(xiàn)象
在大自然中我們經(jīng)??梢园l(fā)現(xiàn)靜電現(xiàn)象,最普通的就是閃電現(xiàn)象,這是由于云層之間的相互摩擦產(chǎn)生的放電現(xiàn)象,除此之外還有風(fēng)沙帶來的放電,冰雪的放電,煙塵摩擦的放電,甚至氣流等,因此可以說,自然界中的靜電現(xiàn)象是無處不在的。
1.2.2電子工業(yè)中產(chǎn)生的靜電現(xiàn)象
在生產(chǎn)電子產(chǎn)品的企業(yè)中,由于電子產(chǎn)品的零件都非常小,因此相互堆積摩擦就更加容易造成靜電,而這種靜電對(duì)于電子零件是具有破壞作用的,而帶來這種靜電的途徑可以是人體自身帶電摩擦產(chǎn)生的,或者零件之間相互摩擦產(chǎn)生,或者電能感應(yīng)等。
1.2.3日常生活中的靜電現(xiàn)象
我們就生活在這樣一個(gè)充滿靜電的世界里,在生活中每天都可以感受到靜電現(xiàn)象,比如我們?cè)谑犷^時(shí),由于頭發(fā)干燥,梳子好像吸著頭發(fā);或者我們?cè)诿撘路r(shí),可以聽到噼里啪啦的靜電聲,在夜晚甚至可以看到火花,或者某些材質(zhì)的衣服在相互碰撞摩擦?xí)r我們也可以看到火花,還有人體指尖帶電的
現(xiàn)象。
2靜電的危害
2.1產(chǎn)品的危害
在日常生活中,我們時(shí)常接觸電視,而電視中的很多元器件都是非常敏感的,而這些元器件在聚集在一起的時(shí)候就會(huì)產(chǎn)生大量電荷,電荷之間摩擦就會(huì)產(chǎn)生強(qiáng)靜電,這些靜電就會(huì)對(duì)電視內(nèi)的儀表器和集成器造成危害甚至是嚴(yán)重破壞,電視內(nèi)的元器件有很多,比如薄膜電阻器、電容耦合器件、片式電阻器壓、半導(dǎo)體材料等都是屬于高分子物質(zhì)的呆料,他們之間產(chǎn)生的靜電電位有可能成千上萬伏,這樣高的靜電會(huì)讓空氣中的灰塵吸附到這些元器件上,會(huì)讓元器件產(chǎn)生數(shù)據(jù)傳輸錯(cuò)誤、邏輯錯(cuò)誤、數(shù)據(jù)丟失等問題,對(duì)電視廣播內(nèi)的儀表器造成破壞。
而對(duì)于值機(jī)的問題,由于我們?nèi)梭w自身攜帶近點(diǎn),因此在接觸元器件的時(shí)候,就會(huì)將靜電帶給元器件和電子設(shè)備,然后對(duì)設(shè)備產(chǎn)生間接的危害。還有一些線性電路也會(huì)出現(xiàn)這樣的問題,比如MOS管、TTL等,這些小元器件受到一點(diǎn)干擾就會(huì)出現(xiàn)細(xì)微的不容易察覺的變化,讓他們的工作性能受到干擾甚至是破壞。
2.2安全危害
還有一些會(huì)給設(shè)備帶來安全隱患,對(duì)于廣播電視的機(jī)房來說,人員和設(shè)備的安全是非常重要的,因此重視靜電干擾問題,保護(hù)人員和設(shè)備的安全對(duì)于做好廣播電視機(jī)房的管理工作來說非常重要。
在一定的條件下靜電可能引起燃燒和爆炸。而靜電是我們常常看不見摸不著的,一般的小靜電我們?nèi)松踔炼几惺懿坏?,而只有?duì)于產(chǎn)生火花或者身體的輕微麻痛才能感受到,而這種靜電可能會(huì)給機(jī)房設(shè)備帶來嚴(yán)重的危害,輕則會(huì)干擾信號(hào),影響數(shù)據(jù)傳輸,重則可能讓設(shè)備停止運(yùn)轉(zhuǎn)甚至有損壞的危險(xiǎn)。
3靜電的防護(hù)
3.1防止靜電的產(chǎn)生
3.1.1控制機(jī)房環(huán)境
在機(jī)房?jī)?nèi),靜電是對(duì)于設(shè)備信號(hào)干擾的主要因素,因?yàn)殪o電的產(chǎn)生主要就是由于磁場(chǎng)的摩擦導(dǎo)致的,而要想有效避免這種問題的產(chǎn)生就必須從濕度、溫度、灰塵上注意控制。第一,注意控制濕度,對(duì)于一些不易生銹腐蝕的設(shè)備和元器件來說,要盡可能增加室內(nèi)的濕度,最好在機(jī)房?jī)?nèi)放置加濕器,這樣就能有效避免元器件由于空氣干燥產(chǎn)生靜電的問題;第二,注意控制溫度,很多廣播電視機(jī)房?jī)?nèi)都放置了制冷設(shè)備,目的就在于保證機(jī)房?jī)?nèi)的溫度,過高的溫度就會(huì)導(dǎo)致靜電發(fā)生的可能上升,因此通過制冷系統(tǒng)來降低室內(nèi)的溫梯度,讓設(shè)備之間的接觸溫度降低;第三,注意控制灰塵,一定要有專門的管理人員負(fù)責(zé)清掃機(jī)房,保證室內(nèi)的清潔和設(shè)備的干凈,盡量不讓設(shè)備上落有灰塵,減少靜電產(chǎn)生的可能性。
3.1.2對(duì)人體靜電的處理
在日常生活中,除了溫度、濕度、灰塵會(huì)導(dǎo)致靜電產(chǎn)生外,人是最主要的靜電攜帶者,在電視廣播機(jī)房?jī)?nèi),對(duì)于進(jìn)入機(jī)房的人一定要要求佩戴防靜電的鞋襪、手套、腕帶等服裝,非工作人員不能隨意入內(nèi),更不能在機(jī)房?jī)?nèi)做容易產(chǎn)生靜電的事情,比如吃東西、梳頭等,在查看設(shè)備時(shí),要事先觸摸一些接地系統(tǒng)進(jìn)行放電,比如金屬門窗,墻面等。
3.2運(yùn)用物體本身電荷消除靜電
靜電電荷的消除主要看機(jī)房的接地。要增加機(jī)房?jī)?nèi)的濕度,這個(gè)在前文中我們也提到過,對(duì)于濕度的把握對(duì)于機(jī)房?jī)?nèi)靜電的控制非常重要,要在設(shè)備需要的前提下盡可能的增大濕度。我們還可以從靜電產(chǎn)生的原理中分析得出,靜電的產(chǎn)生導(dǎo)致了大量的電荷積累在一起。所以我們要利用靜電消除器或相關(guān)的器材中和物體本身的電荷消除靜電。
3.3防靜電管理
3.3.1建立健全責(zé)任制和規(guī)章制度
建立健全各類人員(負(fù)責(zé)人、技術(shù)人員、操作人員)的靜電安全防護(hù)管理職責(zé),并備有檢查制度,要責(zé)任到人,提高防靜電的意識(shí),不能盲從。
3.3.2培訓(xùn)教育
針對(duì)機(jī)房不同層次不同崗位的工作人員,實(shí)施有關(guān)防靜電意識(shí)、知識(shí)、技術(shù)和安全教育。工作的崗位不同,要求也不同,有針對(duì)性地對(duì)他們進(jìn)行輔導(dǎo),同時(shí)開展操作技能培訓(xùn)和考核。
3.3.3警示、標(biāo)記
在機(jī)房里,可以持警示牌或作標(biāo)記提高警惕,在機(jī)房及相關(guān)設(shè)備中的靜電敏感部件、部位,應(yīng)按照標(biāo)準(zhǔn)的要求將其做出標(biāo)記或警示,必要時(shí)注明危害性。
然而,靜電并不像人們想像的那樣時(shí)刻防御,它也有它的可愛可用之處。在現(xiàn)代生活中,人們利用靜電原理制成的靜電復(fù)印機(jī)已經(jīng)是現(xiàn)代化的重要辦公設(shè)備之一;在紡織業(yè)中,人們利用靜電來紡織;還有靜電噴涂、靜電吸塵、靜電制版、靜電生物技術(shù)的開發(fā)利用等等。在目前沒有完全摸透它的脾性的情況下,我們可以以防為主,同時(shí)利用和發(fā)揮它的特點(diǎn),讓它更好地為我們服務(wù)!
關(guān)鍵詞:生活化;元素;高中物理;課堂教學(xué);滲透
高中物理教學(xué)中,科任教師需要做到對(duì)生活元素進(jìn)行有意識(shí)的滲透,使現(xiàn)實(shí)生活與理論知識(shí)實(shí)現(xiàn)有效的結(jié)合,從而實(shí)現(xiàn)學(xué)生對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)的熟練掌握和理解,以此對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和動(dòng)力進(jìn)行調(diào)動(dòng),而且同時(shí)也可以做到對(duì)學(xué)生良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣加以培養(yǎng),進(jìn)一步鞏固所學(xué)的基礎(chǔ)知識(shí)。
一、以教材為依托進(jìn)行生活化元素的滲透
新課改下,高中物理教學(xué)為了順應(yīng)社會(huì)的發(fā)展以及時(shí)代的潮流,知識(shí)內(nèi)容得到了一定的改革。在進(jìn)行高中物理各個(gè)知識(shí)模塊的教學(xué)中,更加重視了概念的規(guī)律分析、實(shí)驗(yàn)的實(shí)際操作和知識(shí)的實(shí)際應(yīng)用,使學(xué)生可以更好地理解和掌握知識(shí)?;诖?,高中物理科任教師可以以教材的內(nèi)容為基礎(chǔ),對(duì)生活化相關(guān)的元素進(jìn)行滲透,實(shí)現(xiàn)知識(shí)教學(xué)和日常實(shí)際生活的整合,引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用物理知識(shí)對(duì)現(xiàn)實(shí)生活中的物理現(xiàn)象進(jìn)行分析。
例如,“彈力”章節(jié)教學(xué)中,在進(jìn)行彈力概念的教學(xué)時(shí),可以對(duì)生活中常見的彈力現(xiàn)象進(jìn)行列舉:青蛙彈跳玩具;自動(dòng)鉛筆和圓珠筆內(nèi)部運(yùn)用的彈簧;箭通過弦的彈力射出;撐竿跳高運(yùn)動(dòng)員利用跳桿的彈力作用進(jìn)行跳高等等。這些力的例子在生活中都較為常見,通過這些生活化元素的運(yùn)用,不僅可以使學(xué)生在具體知識(shí)學(xué)習(xí)之前對(duì)于彈力的概念有了大致的理解和掌握,還可以對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣加以激發(fā),使課堂教學(xué)氣氛變得更為輕松和活躍,吸引學(xué)生進(jìn)行自主探究和學(xué)習(xí)。通過這種教學(xué)方式,學(xué)生可以將教學(xué)中遇到的問題與實(shí)際生活中遇到的物理問題進(jìn)行結(jié)合,切身體會(huì)生活中物理知識(shí)的運(yùn)用,在無形中對(duì)復(fù)雜難懂的物理知識(shí)進(jìn)行生活化的解讀,使教學(xué)更高效。
二、以教學(xué)方式為依托進(jìn)行生活化元素的滲透
高中物理課堂教學(xué)中,想要做到對(duì)生活化元素的有效滲透,可以采用合作探究和自主學(xué)習(xí)的教學(xué)模式。在該種模式下,對(duì)學(xué)生進(jìn)行學(xué)習(xí)小組的劃分,以教材的實(shí)際內(nèi)容為基礎(chǔ),促使學(xué)生明確學(xué)習(xí)目標(biāo),將教學(xué)主題進(jìn)行清晰明了的體現(xiàn),鼓勵(lì)學(xué)生將課本知識(shí)和生活中的物理現(xiàn)象進(jìn)行整合闡述與分析,通過小組討論和分析的形式,進(jìn)行合作研究和自主學(xué)習(xí)的有效整合,從根本上對(duì)高中物理教學(xué)的課堂效率進(jìn)行提升。
例如,在進(jìn)行“平拋運(yùn)動(dòng)”內(nèi)容的講解時(shí),可以通過實(shí)驗(yàn)對(duì)學(xué)生加以引導(dǎo),先將學(xué)生進(jìn)行小組的劃分,主要的研究?jī)?nèi)容通過小組合作,研究分析得出平拋物體在水平方向和豎直方向的運(yùn)動(dòng)規(guī)律,實(shí)驗(yàn)的主要器材有白紙、小球、斜槽、圖釘、鉛筆和重錘線、刻度尺。這些器材在生活中都較為常見,增加了學(xué)生的熟悉程度,從而更好地投入到實(shí)驗(yàn)的具體操作之中,通過教學(xué)的逐步引導(dǎo),學(xué)生基本都可以完成實(shí)驗(yàn)的獨(dú)立操作或者是小組協(xié)作,樹立了學(xué)生的主體地位,并且通過學(xué)生的小組合作,對(duì)學(xué)生的合作精神和探究精神進(jìn)行了培養(yǎng)。在實(shí)驗(yàn)結(jié)束后,教師可以對(duì)小組的研究成果進(jìn)行評(píng)價(jià),再對(duì)平拋運(yùn)動(dòng)進(jìn)行分析、拓展及重點(diǎn)知識(shí)的總結(jié)。
三、以教學(xué)工具為依托進(jìn)行生活化元素的滲透
高中物理教學(xué)中,為了幫助學(xué)生對(duì)知識(shí)進(jìn)行更全面的理解,教師通常會(huì)充分運(yùn)用教學(xué)工具,使物理知識(shí)更為具體化和形象化,加深學(xué)生對(duì)知識(shí)的記憶。基于此,教師可以將生活化元素在教學(xué)工具中進(jìn)行滲透,鼓勵(lì)學(xué)生在知識(shí)理解和學(xué)習(xí)中進(jìn)行生活化工具的運(yùn)用,實(shí)現(xiàn)知識(shí)和生活的結(jié)合,提升對(duì)知識(shí)的理解度。
例如,在“生活中的靜電現(xiàn)象”選修內(nèi)容的教學(xué)中,可以對(duì)生活中產(chǎn)生靜電的工具進(jìn)行研究和運(yùn)用。比如,碎紙片和塑料梳子,再或者是氣球,演示此類生活物品之間的靜電現(xiàn)象,并引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行生活中靜電現(xiàn)象的聯(lián)想:脫毛衣時(shí)出現(xiàn)的靜電放電現(xiàn)象、冬天與金屬門把手出現(xiàn)的類似觸電的現(xiàn)象等等。這些工具的使用和生活現(xiàn)象的聯(lián)想對(duì)于學(xué)生來說都較為熟悉,通過教學(xué)工具中生活化元素的滲透,學(xué)生就會(huì)對(duì)靜電現(xiàn)象有更為深刻的理解,在此基礎(chǔ)上進(jìn)行有關(guān)靜電產(chǎn)生知識(shí)的歸納,并且運(yùn)用所掌握的知識(shí)對(duì)靜電現(xiàn)象的產(chǎn)生進(jìn)行合理解釋,最終能有效地培養(yǎng)學(xué)生的應(yīng)用能力。
總而言之,為了在高中物理內(nèi)容的教學(xué)過程中進(jìn)行生活元素的有效滲透,教師需要對(duì)自身的教學(xué)方法和理念進(jìn)行及時(shí)的轉(zhuǎn)變,對(duì)生活中常見的物理現(xiàn)象進(jìn)行積極的運(yùn)用,實(shí)現(xiàn)物理教學(xué)和生活的有效結(jié)合。另外,高中物理科任教師需要對(duì)教學(xué)的現(xiàn)狀具有充分的認(rèn)識(shí),在生活化元素靈活滲透的基礎(chǔ)上,幫助學(xué)生對(duì)知識(shí)進(jìn)行掌握和理解,加強(qiáng)物理教學(xué)與生活的聯(lián)系,真正做到學(xué)以致用!
參考文獻(xiàn):
同學(xué)們是否對(duì)各種天氣現(xiàn)象感到好奇,想要對(duì)各種自然現(xiàn)象有一個(gè)全面的認(rèn)識(shí)嗎,激發(fā)你對(duì)自然現(xiàn)象的好奇和熱情,在實(shí)驗(yàn)教案中解決自己的疑惑。以下是小編為大家精心整理的科學(xué)教案,希望大家會(huì)喜歡。
四年級(jí)科學(xué)教案1一、單元教學(xué)意義
當(dāng)我們輕輕閉合開關(guān):電燈就會(huì)發(fā)出光,收音機(jī)就會(huì)播放動(dòng)聽的樂曲,電視機(jī)就會(huì)呈現(xiàn)五彩繽紛的畫面這一切對(duì)我們來說似乎早就習(xí)以為常了。
電的大規(guī)模應(yīng)用,是基于人類對(duì)電的不斷探究。孩子們也對(duì)電感興趣。這一單元將借助導(dǎo)線、燈泡、電池等電器元件和許多有趣的探究活動(dòng),幫助學(xué)生建立有關(guān)電的初步概念,促進(jìn)他們對(duì)科學(xué)探究的理解和探究能力的發(fā)展。
本單元的第1課“生活中的靜電現(xiàn)象”,學(xué)生將首先對(duì)身邊的靜電現(xiàn)象開展一系列的探究活動(dòng)。靜電現(xiàn)象在學(xué)生們的身邊經(jīng)常會(huì)發(fā)生。在這一課中,他們將知道靜電現(xiàn)象是物質(zhì)在外力作用下,發(fā)生電荷轉(zhuǎn)移而形成的。同種電荷相互排斥,異種電荷相互吸引。如果電荷能持續(xù)地向一個(gè)方向流動(dòng),就會(huì)產(chǎn)生電流。這些是學(xué)生們建立電概念的基礎(chǔ)。
接下來在“點(diǎn)亮小燈泡”“簡(jiǎn)單電路”“電路出故障了”三課中,學(xué)生將開展對(duì)電路的研究。用一根電線和一個(gè)電池使小燈泡發(fā)光。這一活動(dòng)看似簡(jiǎn)單,但四年級(jí)的學(xué)生仍會(huì)津津有味地參與到活動(dòng)中。他們將在活動(dòng)中認(rèn)識(shí)電、電路,想象電流是怎樣流動(dòng)的。而在一次次使小燈泡亮起來的實(shí)驗(yàn)中,他們會(huì)提出更具挑戰(zhàn)性的任務(wù),并嘗試著用更多的連接方法使小燈泡亮起來。電池盒和小燈座的使用將使他們連接的電路更加穩(wěn)定,并便于操作。為了“讓更多的燈泡亮起來”,學(xué)生將探索不同電路連接方式對(duì)小燈泡的影響。在電路中,如果某個(gè)地方連接不好或者某個(gè)電器元件出了問題,都有可能導(dǎo)致燈泡不亮?!半娐烦龉收狭恕币徽n的學(xué)習(xí)內(nèi)容,引導(dǎo)學(xué)生在尋找電路故障的過程中,將自制的“電路檢測(cè)器”做為重要的檢測(cè)工具。同時(shí),在此過程中,學(xué)生們將形成關(guān)于電的一些重要概念,如“電是一種能源,它能使物體發(fā)光、發(fā)熱”“要使小燈泡發(fā)光,電必須流經(jīng)包括電池在內(nèi)的完整的回路”“用相同的材料可以連接不同的電路”等。
用“電路檢測(cè)器”檢測(cè)“導(dǎo)體和絕緣體”,將使學(xué)生對(duì)身邊物質(zhì)性質(zhì)的認(rèn)識(shí)得到發(fā)展,同時(shí)對(duì)電的理解也得到加深。
本單元還在導(dǎo)體與絕緣體的認(rèn)識(shí)基礎(chǔ)上,安排了“做個(gè)小開關(guān)”一課,旨在使學(xué)生把已形成的電路概念進(jìn)一步發(fā)展為一個(gè)“可以控制的電路”,同時(shí)也深化對(duì)導(dǎo)體和絕緣體的認(rèn)識(shí)。
單元的最后一課是“不一樣的電路連接”。日的是整理學(xué)生的發(fā)現(xiàn)和認(rèn)識(shí),比較串聯(lián)和并聯(lián)兩種不同的電路連接方法。
整個(gè)單元的安排是一個(gè)嚴(yán)密的結(jié)構(gòu),前后課之間有著學(xué)生認(rèn)識(shí)發(fā)展上的邏輯關(guān)系。學(xué)生從認(rèn)識(shí)電的本質(zhì)一電荷開始,到認(rèn)識(shí)電路、電流、開關(guān)、電路檢測(cè)器、導(dǎo)體、絕緣體,這一系列的探究活動(dòng)將最終指向?qū)﹄姷恼J(rèn)識(shí)。
在本單元中,學(xué)生使用的是電池這樣一個(gè)安全的電源,而在日常生活中,多數(shù)用電器使用的是220伏的交流電。教師一定要讓學(xué)生知道220伏交流電的電源是很危險(xiǎn)的,不能直接用家里和學(xué)校里插座中的電做實(shí)驗(yàn)。要把安全用電的教育貫穿單元教學(xué)的始終。
二、單元教學(xué)目標(biāo)
科學(xué)概念:
1、靜電現(xiàn)象是物質(zhì)在外力的作用下電荷位置發(fā)生變化所產(chǎn)生的帶電現(xiàn)象。
2、電荷有正電荷和負(fù)電荷兩種,同種電荷相互吸引,異種電荷相互排斥。
3、電荷持續(xù)的定向流動(dòng)就形成了電流。
4、要使電流經(jīng)過導(dǎo)線使小燈泡發(fā)光,需要有一個(gè)完整的電路。
5、使用相同的材料,可以組成不同的電路;
用不同的連接方式連接的電路具有不同的特點(diǎn)。
6、有的物質(zhì)容易導(dǎo)電,這樣的物質(zhì)稱為導(dǎo)體;
有的物質(zhì)不容易導(dǎo)電,這樣的物質(zhì)稱為絕緣體。
7、開關(guān)通過連接和斷開電路來控制電路中的用電器。
8、電是一種能量來源,能產(chǎn)生光和熱。
過程與方法:
1、組裝簡(jiǎn)單的電路。
2、在關(guān)于電的探究活動(dòng)中,進(jìn)行預(yù)測(cè)、觀察、描述和記錄實(shí)驗(yàn)的結(jié)果。
3、用簡(jiǎn)單的電路圖表示電路的連接方式。
4、制作簡(jiǎn)單的開關(guān),并用它來控制電路。
5、用電路檢測(cè)器檢驗(yàn)電路中的故障。
6、用電路檢測(cè)器檢驗(yàn)導(dǎo)體和絕緣體。
7、用電路檢測(cè)器探究接線盒里電路的連接情況。
情感態(tài)度價(jià)值觀:
1、知道安全用電的重要性。
2、激發(fā)探究電的興趣。
3、發(fā)展探究和解決問題的自信心。
三、教學(xué)準(zhǔn)備
氣球、線繩,塑料梳子、碎紙屑、小燈泡、小燈座、電池、電池盒、導(dǎo)線、回形針、小開關(guān)、紅燈、綠燈、黃燈、具有4個(gè)和6個(gè)接線頭的盒子、橡皮、木質(zhì)材料(小木片、小木棒等)、金屬材料、絲、棉、皮、各類布料(濕和干)、鉛筆、鋼筆和玻璃等。
1、生活中的靜電現(xiàn)象
【教學(xué)目標(biāo)】
科學(xué)概念:
1、生活中有很多靜電現(xiàn)象,通過摩擦等方式可以使物體帶電。
2、帶同種電荷的物體相互排斥,帶異種電荷的物體相互吸引。
3、電荷在電路中持續(xù)流動(dòng)起來可以產(chǎn)生電流。
過程與方法:
根據(jù)已有知識(shí),運(yùn)用邏輯推理,對(duì)觀察到的現(xiàn)象進(jìn)行合理的解釋。
情感態(tài)度價(jià)值觀:
發(fā)展探究身邊科學(xué)現(xiàn)象的興趣。
【教學(xué)重點(diǎn)】解釋靜電現(xiàn)象
【教學(xué)難點(diǎn)】認(rèn)識(shí)正負(fù)電荷
【教學(xué)準(zhǔn)備】
一把塑料梳子、碎紙屑、幾個(gè)氣球、綁氣球的細(xì)線、掛氣球的支架、靜電現(xiàn)象的相關(guān)圖片或幻燈片。
【教學(xué)過程】
一、體驗(yàn)靜電現(xiàn)象
1、引入
生活中有很多有趣的現(xiàn)象,看老師的表演,問:靠近紙屑,可能會(huì)出現(xiàn)什么?
教師演示:用梳子梳干燥的頭發(fā),頭發(fā)可能會(huì)怎樣?----頭發(fā)飄起來了。 頭發(fā)為什么能飄起來呢?----出示課題:生活中的靜電現(xiàn)象
2、體驗(yàn)靜電現(xiàn)象
小組實(shí)驗(yàn):拿出一根經(jīng)過摩擦過的塑料棒,靠近碎紙屑。
發(fā)現(xiàn)了什么?----摩擦過的塑料棒能吸起碎紙屑
為什么會(huì)出現(xiàn)這樣的現(xiàn)象?----塑料棒經(jīng)過摩擦,產(chǎn)生了靜電,就把紙屑吸起來了。
3、生活中的靜電現(xiàn)象
生活中的靜電現(xiàn)象隨處可見,你知道的有哪些?
二、認(rèn)識(shí)電荷
1、不一樣的電荷
1)靜電既然存在于所有的物質(zhì)之中,為什么我們通常感覺不到物體帶電呢?認(rèn)識(shí)正電荷和負(fù)電荷
2)進(jìn)一步研究靜電現(xiàn)象----小組研討
解釋前面的靜電現(xiàn)象:如:塑料梳子梳理干燥的頭發(fā),梳子帶負(fù)電荷,頭發(fā)帶正電荷,互相靠近時(shí)產(chǎn)生互相吸引的現(xiàn)象,所以頭發(fā)就飄起來了。
3)用一塊羊毛皮反復(fù)摩擦充氣乞求的一個(gè)側(cè)面,將氣球的一個(gè)側(cè)面靠近頭發(fā),發(fā)現(xiàn)了什么?(2人一個(gè)小組,一人操作,一人觀察,后互換)
小結(jié):兩個(gè)摩擦后的物體,有時(shí)相互吸引,有時(shí)互相排斥,跟我們前面所學(xué)的磁鐵的現(xiàn)象類似,同一種電荷(都是正電荷或都是負(fù)電荷)互相排斥,不同種電荷(一正電荷和一負(fù)電荷)互相吸引。
2、讓電荷流動(dòng)起來
摩擦能使電荷從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到另一個(gè)物體,從而使物體帶上正靜電。帶靜電的物體中的電荷卻不能持續(xù)流動(dòng)。要形成電流就必須使電荷流動(dòng)起來,需要具備動(dòng)力,需要形成電路。
板書設(shè)計(jì):
生活中的靜電現(xiàn)象
靜電現(xiàn)象:正電荷、負(fù)電荷
電荷能流動(dòng)起來
四年級(jí)科學(xué)教案21、能運(yùn)用已有知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)認(rèn)識(shí)植物世界;能通過查閱
書刊及其他信息源廣泛了解植物知識(shí);能針對(duì)不同的植物分
析植物體的各部分;學(xué)會(huì)從整體到部分觀察植物的方法。
2、愿意與同學(xué)交流對(duì)植物的認(rèn)識(shí),體驗(yàn)到合作交流可
以更好的完成認(rèn)知。
3、能指認(rèn)植物的六大器官,認(rèn)識(shí)到植物世界的多樣性。
教學(xué)重點(diǎn):對(duì)植物“身體”的組成有一個(gè)整體的認(rèn)識(shí)。 教學(xué)難點(diǎn):概括、歸納植物體共同的特征。 教學(xué)準(zhǔn)備:課件、各種植物的視頻
教學(xué)過程:
一、課前體驗(yàn),初步感悟
1、(出示課件小茶壺):這是一個(gè)小茶壺,看一看,
小茶壺是有幾部分組成的?
(壺蓋、壺身、壺嘴、壺把)
2、(出示課件):這只小的身體是由哪幾部
分組成的?
(頭、胸、腹三部分,頭上一對(duì)觸角,胸部六條腿)
3、師:那么,植物的身體是由幾部分組成的?今天我
們就來研究植物的“身體”。
(板書課題:植物的身體)
二、課中體驗(yàn),探索求知:
1、師:老師這里有一段視頻資料,我們共同閱讀。
(教師出示視頻片段,讓學(xué)生觀察。)
2、學(xué)生談?dòng)^察后的體會(huì),認(rèn)識(shí)到植物世界的種類繁多,形態(tài)各異。
3、教師出示課件:地球上的植物,目前人們已知的大約有30多萬種。
4、去戶外觀察植物需要準(zhǔn)備些什么呢?
(1)觀察前要想好觀察什么,觀察時(shí)要認(rèn)真、細(xì)致。
(2)可以借助工具來測(cè)量,要按一定的順序,別忘了把觀察結(jié)果記錄下來。
(3)注意保護(hù)好植物。
2、教師出示實(shí)物:辣椒的植株,讓學(xué)生觀察,提醒學(xué)生觀察時(shí)要認(rèn)真、仔細(xì)。
師:今天,老師給大家?guī)砹艘恍┩暾闹参?,這是什么植物?下面小組觀察討論。
教師出示問題:
(1)植物的身體可以分為那幾個(gè)部分?
(2)指說各個(gè)部分。
(3)小組討論植物身體的構(gòu)成。
師小結(jié):這棵辣椒由根、莖、葉、花、果實(shí)、種子六個(gè)部分組成。你還見過那些植物具有這六種器官?
4、教師出示其它綠色植物的圖片,師:對(duì),(出示課件):像向日葵、鳳仙花、辣椒、蘋果樹這樣的植物,它們
都由根、莖、葉、花、果實(shí)、種子六個(gè)部分組成。(板書)
5、師:在植物的王國里,有許許多多的成員,是不是所有的植物都由這六部分構(gòu)成的呢?
6、學(xué)生分組討論、交流。
7、匯報(bào)結(jié)果。
8、教師小結(jié):常見植物的“身體”一般都由根、莖、葉、花、果實(shí)、種子六個(gè)部分組成。
這六個(gè)部分,有的植物在某段時(shí)間可同時(shí)看到;有的植物由于各部分分別出現(xiàn),不能同時(shí)看到;也有某些植物沒有根、莖、或不開花、不結(jié)果。這需要大家平時(shí)要多注意觀察。
(教師出示苔蘚、蕨類植物圖片)
苔蘚植物有兩個(gè)器官,分別是:莖,葉。
蕨類植物有三個(gè)器官,分別是:根,莖,葉。 藻類植物有一個(gè)器官,無根,莖,葉的分化。實(shí)際上藻體就是一個(gè)簡(jiǎn)單的葉。
9、今天我們了解了植物的身體結(jié)構(gòu),那么,同學(xué)們想一想植物與人類有什么關(guān)系呢?(學(xué)生討論、交流)
10、教師小結(jié):植物可以給人類提供食物,可以美化環(huán)境,為人類呼吸提供氧氣等,我們吃的食物,住的房子,用
的家具都離不開植物,保護(hù)植物就是保護(hù)人類自己,人與自然要和諧相處。
三、課后拓展
1、通過我們今天的探討,你有哪些收獲?你感覺自己表現(xiàn)如何?
2、課后制定一份觀察計(jì)劃,繼續(xù)對(duì)植物進(jìn)行研究。
板書設(shè)計(jì):
1、植物的身體
根 莖 葉 花 果實(shí)種子 第四課時(shí) 植物的根和莖
教學(xué)目標(biāo):
1.觀察多種植物的根和莖,了解它們的作用。
2.能完成植物根和莖的實(shí)驗(yàn),并做出自己的解釋。
教學(xué)重點(diǎn):知道植物根和莖的作用是什么。
教學(xué)難點(diǎn):怎樣用實(shí)驗(yàn)去證明植物根和莖的作用。 教學(xué)準(zhǔn)備:
師備:多種多樣帶根的植物、一株新采集的特別是根部分完好的小植物、一個(gè)能夠裝進(jìn)所采集的植物的根的試管、水、少量食用油、一個(gè)滴管。
生備:一段新采集的植物的枝條(上有葉),一把小刀,少量已染色的水,兩個(gè)紙杯。
教學(xué)過程:
一、引入:
師:“你們知道植物制造食物需要的水和養(yǎng)分怎樣進(jìn)入植物體內(nèi)、怎樣到達(dá)植物身體的各部分呢?”
二、探究?jī)?nèi)容:
1.引導(dǎo)學(xué)生做出解釋。
根從土壤里吸收水和養(yǎng)分,莖把水和養(yǎng)分輸送到植物身體的各部分。
2.了解常見的植物都有根和莖。
3.想辦法用實(shí)驗(yàn)證明根具有吸收水和養(yǎng)分的作用,莖有向葉輸送水的作用。
(1)引導(dǎo)學(xué)生提出種種方法。
(2)選擇和教材上的實(shí)驗(yàn)相近的方法,進(jìn)行具體研究。 ?選擇什么樣的植物做實(shí)驗(yàn)?
?用什么容器裝水容易看到實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象?
?怎樣知道容器內(nèi)的水是不是減少了?
?怎樣防止容器內(nèi)的水蒸發(fā)?
(3)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證明
根部吸收的水和養(yǎng)分通過莖輸送到葉上時(shí),可提問:
?有什么簡(jiǎn)便方法能夠幫助我們看到植物的莖確實(shí)具有運(yùn)輸水分的作用?
?平時(shí)我們看到植物缺水葉子會(huì)變蔫,根據(jù)這一點(diǎn)我們能想出什么方法證明植物的莖有輸送水的作用?
四年級(jí)科學(xué)教案3教學(xué)目標(biāo):
1、科學(xué)概念:我們周圍充滿著不同的聲音,我們也可以利用物體來制造出不同的聲音。
2、過程與方法:運(yùn)用語言來描述和記錄聽到的聲音,并能根據(jù)聲音的高、低、強(qiáng)、弱給聽到的聲音分類。
3、情感、態(tài)度、價(jià)值觀:在觀察和描述各種聲音的活動(dòng)中,逐步養(yǎng)成細(xì)致的觀察習(xí)慣和態(tài)度,并樂于與同伴交流。
教學(xué)重點(diǎn):
細(xì)心傾聽周圍的聲音。
教學(xué)難點(diǎn):
能根據(jù)聲音的高、低、強(qiáng)、弱給聽到的聲音分類。
教學(xué)準(zhǔn)備:
大小不同的音叉、大小不同的3枚釘子、收集一些關(guān)于聲音的各種資料
教學(xué)過程:
一、引入:
師:這個(gè)單元我們要開始進(jìn)行聲音研究的活動(dòng),說說你所知道的關(guān)于聲音的事情。你對(duì)聲音的哪些問題比較感興趣?你想研究關(guān)于聲音的哪些問題?
二、探究?jī)?nèi)容:
(一)傾聽周圍的聲音
1、打開教室門,仔細(xì)聽聽,你周圍有哪些聲音?有什么不同嗎?這些聲音是由什么物體發(fā)出的?
2、你還聽到過哪些聲音?
3、小組討論:這些聲音有什么不同呢?我們是怎樣聽到聲音的?
反饋交流:無論在什么時(shí)候,什么地點(diǎn),我們總能聽到各種各樣的聲音,當(dāng)你們聽到這些聲音的時(shí)候,經(jīng)常思考哪些問題呢?
小結(jié):在以后的學(xué)習(xí)過程中,我們要逐一的研究這些問題。
(二)聽聽音叉發(fā)出的聲音
1、介紹音叉:一種發(fā)音樂器,用來調(diào)試樂器和測(cè)試音高的。
2、教師演示實(shí)驗(yàn)1:出示兩種大小不同的音叉,用同樣的力量敲擊音叉,聽聽他們發(fā)出的聲音。
比較:這兩種音叉發(fā)出的聲音有什么相同和不同?能描述一下它們的聲音嗎?
3、教師演示實(shí)驗(yàn)2:選擇其中一種音叉,先輕輕擊打,再重一點(diǎn)擊打,兩個(gè)聲音有什么不同嗎?
4、小組交流討論:剛才聽到的這些聲音,能進(jìn)行描述和分類嗎(嘗試著用高、低、強(qiáng)、弱等詞語對(duì)聲音進(jìn)行歸類)?
5、教師演示實(shí)驗(yàn)3:根據(jù)準(zhǔn)備的不同材料按課本圖中所示,進(jìn)行輕輕擊打和重一點(diǎn)擊打,聽到了怎樣的聲音,把它描述出來。
三、課后總結(jié)。
2、聲音是怎樣產(chǎn)生的
教學(xué)目標(biāo):
1、科學(xué)概念:聲音是由物體的振動(dòng)產(chǎn)生的。
2、過程與方法:能觀察、比較、描述物體發(fā)生和不發(fā)生時(shí)的不同現(xiàn)象;
能從多個(gè)物體發(fā)生的觀察事實(shí)中對(duì)原因進(jìn)行假設(shè)性解釋;可以借助其他物體來觀察不容易觀察到的現(xiàn)象。
3、情感、態(tài)度、價(jià)值觀:在探究的過程中,積極大膽地闡述自己的發(fā)現(xiàn);樂于與他人合作,養(yǎng)成細(xì)致觀察的習(xí)慣和態(tài)度
教學(xué)重點(diǎn):
認(rèn)識(shí)聲音是由物體的振動(dòng)產(chǎn)生的。
教學(xué)難點(diǎn):
如何引導(dǎo)學(xué)生從實(shí)驗(yàn)中分析得出聲音是由物體的振動(dòng)產(chǎn)生的。
教學(xué)準(zhǔn)備:
1面鼓、1把鋼尺、2根皮筋、1個(gè)音叉、裝水的水槽
教學(xué)過程:
一、引入:
上節(jié)課中,我們已經(jīng)知道通過不同力量的擊打,對(duì)不同物體的擊打都能產(chǎn)生各種各樣的聲音。那么聲音究竟是怎么產(chǎn)生的呢?這節(jié)課我們將作繼續(xù)的研究。
二、使物體發(fā)出聲音
1、分組活動(dòng):出示鼓、鋼尺、皮筋,你能想辦法使這些物體發(fā)出聲音嗎?
2、記錄并交流我們的想法:
為什么我們對(duì)物體用力(按壓、彎曲、拉伸)后,物體沒有發(fā)出聲音,但是我們對(duì)物體進(jìn)行擊打、撥動(dòng)卻使物體發(fā)生了聲音呢?
三、觀察發(fā)聲物體
1、教師演示實(shí)驗(yàn)1:在水槽里盛約2/3的清水,用輕而短促的力打音叉和用較大的力擊打音叉,觀察音叉的振動(dòng)。
用一個(gè)手指輕輕地接近振動(dòng)著的音叉,感覺一下音叉的振動(dòng)。
觀察:手指有什么感覺呢?水面有什么變化?水面的變化是怎么產(chǎn)生的?
交流反饋:手指有麻麻的振動(dòng)感,水面產(chǎn)生了花紋,花紋就是由音叉的振動(dòng)而產(chǎn)生的。
2、教師演示實(shí)驗(yàn)2:木板上拴著兩個(gè)皮筋。
撥動(dòng)一個(gè)皮筋使它發(fā)出聲音,另一個(gè)皮筋保持不動(dòng),不發(fā)出聲音。
觀察:發(fā)聲的皮筋和不發(fā)聲的皮筋的不同?如果抓住皮筋,使之不振動(dòng),還會(huì)發(fā)出聲音嗎?皮筋的振動(dòng)與發(fā)出的聲音有關(guān)嗎?
3、小組交流:
擊打鼓時(shí),我們看到了什么?這種現(xiàn)象與聲音的產(chǎn)生有關(guān)嗎?撥動(dòng)鋼尺時(shí),我們看到了什么?這種現(xiàn)象與聲音的產(chǎn)生有關(guān)嗎?
4、小結(jié):當(dāng)一個(gè)物體(如音叉、鼓、鋼尺、皮筋、鐵釘?shù)?在力的作用下,能不斷重復(fù)地做往返運(yùn)動(dòng),這個(gè)物體就是一個(gè)振動(dòng)物體。
關(guān)鍵詞:初中物理;課堂教學(xué);生活化教學(xué);教學(xué)現(xiàn)狀;教學(xué)策略
自從新課程改革實(shí)施以來,生活化理念在初中物理教學(xué)活動(dòng)中得到廣泛普及.初中生物理教學(xué)內(nèi)容與生活實(shí)際之間的密切聯(lián)系,使之成為教育生活化改革的重要學(xué)科.
一、在物理教學(xué)導(dǎo)入環(huán)節(jié)鏈接生活
導(dǎo)入環(huán)節(jié),是初中物理課堂的開端.一個(gè)成功的導(dǎo)入,能夠讓教學(xué)活動(dòng)成功一半.在初中物理教學(xué)生活化改革過程中,重視物理課堂導(dǎo)入環(huán)節(jié)的生活化,做好課堂導(dǎo)入與生活的鏈接,是課堂教學(xué)生活化的必要途徑.物理學(xué)科學(xué)習(xí)內(nèi)容與生活密切相關(guān),物理學(xué)習(xí)的目的也是為了更好地研究各類生活現(xiàn)象,使學(xué)生認(rèn)可物理知識(shí)的正確性.從生活中發(fā)現(xiàn)普遍或者有趣的物理實(shí)例,利用生活實(shí)例靈活課堂導(dǎo)入,有助于激發(fā)學(xué)生的物理學(xué)習(xí)好奇心.比如在講解《光的折射》知識(shí)時(shí),教師可以聯(lián)系生活中的種種現(xiàn)象.比如,把筷子放到水里,筷子為什么是彎的?把石頭扔到水里,為什么覺得水變淺了?下雨之后,為什么可以看到海市蜃樓?用家里的貓眼看外面的人,為什么會(huì)變遠(yuǎn)?為什么在河里插魚時(shí)要往魚的下部插?為什么在水底下看岸上的景物,要比實(shí)際高度高?在物理課堂的導(dǎo)入環(huán)節(jié),教師將這些疑問展示給學(xué)生,能夠刺激學(xué)生的思維.這些實(shí)例來自于學(xué)生的生活,很多學(xué)生看到它們后感同深受,有同樣的疑問,能夠想起自己的生活經(jīng)驗(yàn).鏈接生活改變物理課堂導(dǎo)入方式,能夠在課堂一開始就抓住學(xué)生的眼球,讓學(xué)生對(duì)接下來的物理學(xué)習(xí)內(nèi)容充滿好奇.
二、在物理教學(xué)講解環(huán)節(jié)鏈接生活
物理學(xué)科是理科中的理科,這是因?yàn)槲锢韺W(xué)科對(duì)學(xué)生的思維邏輯能力要求較高,對(duì)學(xué)生的演繹推理能力要求較高.初中學(xué)生的抽象思維能力剛剛形成,并沒有達(dá)到物理學(xué)科所要求的高度,在學(xué)習(xí)物理知識(shí)時(shí),初中學(xué)生需要教師的幫助.在講解物理知識(shí)時(shí),教師可以借助生活資源創(chuàng)設(shè)生活情境,讓學(xué)生在生活情境中思考問題,讓學(xué)生在生活情境中驗(yàn)證物理知識(shí).比如在講解《靜電現(xiàn)象》時(shí),很多學(xué)生無法依據(jù)課本文字去理解“靜電”概念.鏈接生活,在物理課堂中創(chuàng)設(shè)生活情境,讓學(xué)生在情境中體驗(yàn)靜電現(xiàn)象,能夠優(yōu)化學(xué)生的物理學(xué)習(xí)過程.教師可以拿一件化纖的衣服走進(jìn)課堂,以此為教具創(chuàng)設(shè)生活情境.先給學(xué)生展示化纖衣服,調(diào)動(dòng)學(xué)生的個(gè)人生活經(jīng)歷,思考自己是否具有同樣材質(zhì)的衣服.之后,選擇一位學(xué)生,特別是長(zhǎng)頭發(fā)的女生,讓其在課堂中穿脫此衣服兩到三次,大家觀察現(xiàn)象.靜電現(xiàn)象極易發(fā)生,當(dāng)學(xué)生聽到聽到僻啪聲時(shí),他們的記憶會(huì)被喚醒,了解靜電現(xiàn)象的涵義以及在生活中的形態(tài).為了加強(qiáng)情境創(chuàng)設(shè)的效果,教師可以拉上教室的窗簾,讓學(xué)生觀察完整的火花放電的靜電現(xiàn)象,加強(qiáng)物理學(xué)習(xí)的真實(shí)感,讓物理知識(shí)征服學(xué)生,讓生活與物理學(xué)習(xí)聯(lián)系更加緊密.
三、在物理教學(xué)解惑環(huán)節(jié)鏈接生活
解惑,是物理學(xué)科與生活相互服務(wù)的環(huán)節(jié).讓學(xué)生利用物理知識(shí)去分析生活現(xiàn)象,解決生活疑惑,是物理教育工作者的工作目標(biāo).在初中物理課堂上,教師要善于發(fā)現(xiàn)初中學(xué)生關(guān)心的生活問題,了解學(xué)生的生活疑惑與物理知識(shí)盲區(qū),引導(dǎo)學(xué)生用物理知識(shí)去解決生活問題,共同解決疑惑.像在學(xué)習(xí)光學(xué)知識(shí)時(shí),有的學(xué)生會(huì)提出“為什么下雨天才會(huì)出現(xiàn)彩虹,太陽光不是一直都在嗎?”這樣的困惑.這時(shí),教師可以利用光學(xué)知識(shí),引導(dǎo)學(xué)生了解彩虹出現(xiàn)的原因.彩虹,是因太陽光透過水珠而折射出的不同顏色的光,只有雨天才能讓天空充滿水氣,給彩虹出現(xiàn)的機(jī)會(huì).用物理知識(shí)幫助學(xué)生解決生活困惑,不僅幫助學(xué)生消除了一個(gè)生活問題,更給學(xué)生的物理學(xué)習(xí)增添色彩,促使學(xué)生認(rèn)可物理學(xué)習(xí).又如在學(xué)習(xí)參照物知識(shí)時(shí),有的學(xué)生說“自己坐汽車時(shí),有一輛汽車從后面開過來,自己在某一時(shí)刻感覺兩輛車都是靜止的,可汽車明明在開啊”教師結(jié)合參照物知識(shí),讓學(xué)生理解相對(duì)靜止的概念,會(huì)讓學(xué)生恍然大悟,意識(shí)到物理知識(shí)的神奇與可愛之處.
四、在物理教學(xué)實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)鏈接生活
實(shí)驗(yàn),是初中物理課堂的必要內(nèi)容,物理學(xué)科更是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科.以實(shí)驗(yàn)為平臺(tái),將物理課堂教學(xué)融入生活,彰顯物理知識(shí)的實(shí)用性與科學(xué)性,會(huì)讓學(xué)生堅(jiān)定個(gè)人物理學(xué)習(xí)的意念.在物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)鏈接生活,教師要盡可能從學(xué)生的生活中選擇實(shí)驗(yàn)材料與題材,多多設(shè)計(jì)與組織一些趣味性強(qiáng)的實(shí)驗(yàn),引導(dǎo)學(xué)生用生活資源去發(fā)現(xiàn)物理實(shí)驗(yàn)的奧妙.像在講解力學(xué)知識(shí)時(shí),教師可以讓學(xué)生收集生活中常見的礦泉水瓶,利用礦泉水瓶加減水去探究影響力大小的因素.在學(xué)習(xí)浮力知識(shí)時(shí),教師可以組織學(xué)生用生活中金魚缸、不同大小的石塊、塑料、紙張引導(dǎo)學(xué)生設(shè)置生活實(shí)驗(yàn),探究影響浮力大小的因素.給學(xué)生更多實(shí)驗(yàn)自由,讓學(xué)生成為物理實(shí)驗(yàn)與生活的鏈接者,有助于物理課堂生活化程度的提高,更能推動(dòng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)技能水平的提升.綜上所述,在初中物理教學(xué)改革深入進(jìn)行的今天,只有將物理課本教學(xué)內(nèi)容與學(xué)生的實(shí)際生活聯(lián)系起來,才能促進(jìn)物理教學(xué)跟上時(shí)展的步伐.緊抓課本,尊重教學(xué)大綱,鏈接生活,樂于教學(xué)創(chuàng)新,才能讓物理知識(shí)回歸生活,讓生活服務(wù)于初中物理教學(xué).
作者:林珊珊 單位:青海師范大學(xué)
參考文獻(xiàn):
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初中物理是每個(gè)學(xué)生的必修課.對(duì)于很多學(xué)生來說,初中物理的學(xué)習(xí)還是有一定的難度的.因此,初中物理教學(xué)需要采取適當(dāng)?shù)慕虒W(xué)方法.新課導(dǎo)入是初中物理教學(xué)中一個(gè)重要環(huán)節(jié),對(duì)于學(xué)生的學(xué)習(xí)效果有著直接影響.在初中物理教學(xué)中,優(yōu)秀的課堂導(dǎo)入,可以為學(xué)生提供良好的學(xué)習(xí)情境,帶動(dòng)學(xué)生的思維發(fā)展,有利于提高教學(xué)效果.
一、借助生活現(xiàn)象,導(dǎo)入新課
物理學(xué)本身就是研究事物的本質(zhì)和運(yùn)動(dòng)基本規(guī)律的一門學(xué)科,而事物的本質(zhì)和運(yùn)動(dòng)規(guī)律又蘊(yùn)藏在生活中.初中物理的學(xué)習(xí)內(nèi)容很多都是來源于生活,很多現(xiàn)象都與物理有關(guān),只是我們平常沒有注意到.在新課導(dǎo)入時(shí),教師可以利用這點(diǎn)優(yōu)勢(shì).在課堂上引入生活中的實(shí)例,帶動(dòng)學(xué)生一起思考,拓寬學(xué)生的思維,對(duì)于學(xué)生的學(xué)習(xí)有很大的幫助.例如,在講“壓強(qiáng)”時(shí),教師可以講解生活中的實(shí)例.教師可以隨手拿起學(xué)生的書包,提問:你們書包的肩帶為什么不用細(xì)繩而使用寬帶?學(xué)生回答:寬一點(diǎn)的帶子背著更舒服.教師再問:為什么寬帶更舒服呢?學(xué)生在層層問題的引入下開始思考.教師繼續(xù)提問:自行車的座墊,為什么做的寬一點(diǎn)坐在上面會(huì)更舒服?為什么穿舊鞋子容易打滑?這些現(xiàn)象在生活中很常見,但是很多人卻不能解釋其中的原理.這些問題的提出,會(huì)引起學(xué)生的共鳴.此時(shí)教師可以引入壓強(qiáng)的概念.壓強(qiáng)的表面意思就是壓力與受力面積這兩者的比值.在受外力相同的情況下,受力面積越小,此時(shí)受到的壓強(qiáng)越大,因而同樣的一個(gè)書包,寬帶的受力面積大,壓強(qiáng)就小,因而背著就更舒服.學(xué)生聽完這樣的介紹,容易理解壓強(qiáng)的定義.這樣借助生活中的實(shí)例來導(dǎo)入新課,對(duì)于學(xué)生理解和掌握物理知識(shí)有促進(jìn)作用.
二、巧用物理實(shí)驗(yàn),導(dǎo)入新課
利用物理實(shí)驗(yàn),可以幫助學(xué)生理解一些深刻的內(nèi)容,促使學(xué)生透過現(xiàn)象看本質(zhì),加深學(xué)生對(duì)所學(xué)知識(shí)的理解.初中的物理課本中安排了很多的小實(shí)驗(yàn),對(duì)學(xué)生的實(shí)際動(dòng)手操作能力要求也不高,整個(gè)實(shí)驗(yàn)都比較簡(jiǎn)單,但是最重要的還是要親手實(shí)踐,這樣才能提高教學(xué)效果.在學(xué)習(xí)新課之前,教師可以讓學(xué)生先動(dòng)手做實(shí)驗(yàn),進(jìn)而引入需要學(xué)習(xí)的內(nèi)容.學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過程中自己去發(fā)現(xiàn)問題,探討問題,不僅可以強(qiáng)化學(xué)生的實(shí)際動(dòng)手能力,而且可以提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣.“興趣是最好的老師”.學(xué)生對(duì)學(xué)習(xí)的知識(shí)感興趣了,就會(huì)積極地參與學(xué)習(xí)活動(dòng),主動(dòng)探究.巧用物理實(shí)驗(yàn),導(dǎo)入新課教學(xué),正是以這個(gè)為起點(diǎn)來展開的.例如,在講“靜電”時(shí),教師可以先做一些小實(shí)驗(yàn),再開始講解靜電這一教學(xué)內(nèi)容.靜電在我們生活中無處不在,尤其是冬天的時(shí)候表現(xiàn)得更加明顯,頭發(fā)容易飄起來,晚上睡覺脫衣服時(shí)可以聽到電的聲音.在課堂教學(xué)中,讓每個(gè)學(xué)生拿出一張不需要的廢紙,將其撕成碎屑,并放在桌子的表面,拿出一把尺子,在頭發(fā)上摩擦一下,再將尺子靠近碎紙屑,可以發(fā)現(xiàn)碎紙屑會(huì)粘到尺子上面.這個(gè)靜電實(shí)驗(yàn)比較簡(jiǎn)單,讓學(xué)生自己動(dòng)手做,學(xué)生在發(fā)現(xiàn)這一現(xiàn)象時(shí)會(huì)表現(xiàn)得比較激動(dòng),此時(shí)教師再講解靜電的定義,教學(xué)效果比較好.這種小實(shí)驗(yàn),操作比較簡(jiǎn)單方便,不會(huì)耽誤太多的課堂時(shí)間,但是教學(xué)效果卻是出人意料的.學(xué)生通過自己動(dòng)手做實(shí)驗(yàn),比較直觀地看到這一現(xiàn)象,引發(fā)學(xué)生積極思考,激發(fā)學(xué)生的好奇心.當(dāng)學(xué)生自身不懂時(shí),對(duì)于教師的講解就會(huì)耐心地去聽,因而教學(xué)的目標(biāo)就達(dá)到了.
三、善用經(jīng)驗(yàn),導(dǎo)入新課
初中物理知識(shí)在生活中很常見.因而,在講解物理課本中的內(nèi)容時(shí),教師可以發(fā)現(xiàn)很多現(xiàn)象在生活中都是十分普遍的.此時(shí),通過引發(fā)學(xué)生的思考,用他們自身的經(jīng)驗(yàn)來相互交流,可以引起學(xué)生的共鳴.由學(xué)生講解類似的經(jīng)歷,其他學(xué)生的思維容易被激發(fā),對(duì)于課程的學(xué)習(xí)有很大幫助.用學(xué)生自身的經(jīng)驗(yàn)來導(dǎo)入新課的學(xué)習(xí),經(jīng)驗(yàn)可以是正確的,也可以是錯(cuò)誤的,只要與講解的內(nèi)容有關(guān)就可以.例如,在講“牛頓第一定律”時(shí),教師可以提問:要保持物體一直運(yùn)動(dòng)下去是不是一直要有力的作用?在沒有學(xué)習(xí)這部分內(nèi)容的前提下,肯定會(huì)有很多學(xué)生認(rèn)為是對(duì)的.因而教師可以讓支持這種觀點(diǎn)的學(xué)生舉出一些例子來證明自己的觀點(diǎn).有的學(xué)生認(rèn)為,靜止的車,人推它才會(huì)動(dòng);靜止的樹枝,風(fēng)吹才會(huì)動(dòng).物體受到力的作用才會(huì)動(dòng),不受力就不會(huì)動(dòng),因而物體要一直運(yùn)動(dòng)就必須要一直受力.在給出這些例子的時(shí)候,學(xué)生自信滿滿,但實(shí)際的答案卻是否定的.此時(shí),學(xué)生肯定會(huì)很奇怪,為什么自己的理解是錯(cuò)誤的,因而思維一下子被激活,學(xué)生的注意力集中在教師講解的內(nèi)容上.這樣,利用學(xué)生平常的經(jīng)驗(yàn)來導(dǎo)入新課的學(xué)習(xí),可以快速地激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣.
更重要的是,能夠讓學(xué)生明白很多生活中的經(jīng)驗(yàn)不一定是正確的,要正確認(rèn)識(shí)世界中事物的本質(zhì),還需要經(jīng)過仔細(xì)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)分析,逐步得出正確的結(jié)論.
總之,初中物理新課的導(dǎo)入方式多種多樣.無論是哪一種導(dǎo)入方式,最重要的是利用學(xué)生的好奇心,激發(fā)他們的學(xué)習(xí)興趣,調(diào)動(dòng)他們的學(xué)習(xí)積極性,從而帶動(dòng)學(xué)生認(rèn)真地學(xué)習(xí)要掌握的內(nèi)容,進(jìn)而不斷提升物理教學(xué)效果。
作者:季學(xué)玲 單位:江蘇鹽城市初級(jí)中學(xué)
關(guān)鍵詞:靜電;設(shè)備接地;人工接地;靜電屏蔽;離子中和
中圖分類號(hào):TM623文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):1009-2374(2012)13-0085-02
眾所周知,靜電并不是靜止的電,是宏觀上暫時(shí)停留在某處的電。一般而言,靜電是由于兩種不同的物質(zhì)互相接觸、分離、摩擦而產(chǎn)生的。在機(jī)電工程的施工中存在諸多問題,比較常見的問題是有的施工隊(duì)根本不懂得防靜電知識(shí),接地線亂接甚至有的不接地等。以上問題若不及時(shí)整頓,防靜電流于形式,會(huì)造成巨大的損失。
1靜電的產(chǎn)生
通常情況下,靜電是由于摩擦和分離造成的,其主要特點(diǎn)是:高電壓、低電量、小電流和作用時(shí)間短,當(dāng)電子轉(zhuǎn)移、缺乏或過多電子能創(chuàng)造一個(gè)電場(chǎng),這個(gè)電場(chǎng)就是我們所知靜電。任何兩個(gè)不同材質(zhì)的物體只要接觸后分離就能產(chǎn)生靜電,流動(dòng)的空氣也能產(chǎn)生靜電。在靜電產(chǎn)生的過程中會(huì)有諸多方面的因素的影響,比如:依賴于摩擦或分離的物質(zhì)、摩擦或分離的數(shù)量、周圍環(huán)境的相對(duì)濕度等。我們知道導(dǎo)體就是指在原子之間很容易轉(zhuǎn)移電子(或電荷)的物質(zhì),絕緣體就是那些不能轉(zhuǎn)移電子(或電荷)的物質(zhì),不論導(dǎo)體還是絕緣體在靜電作用下都可能帶電荷。在我們平常的日常生活中,人體自身的動(dòng)作或與其他物體的接觸、分離、摩擦或感應(yīng)等因素,可以產(chǎn)生幾千伏甚至上萬伏的靜電。
2靜電在工業(yè)中的危害
靜電的產(chǎn)生在工業(yè)生產(chǎn)中是時(shí)時(shí)存在的,但是卻給工業(yè)中造成極大的危害,總的來說可以概括為以下幾點(diǎn):
第一,靜電會(huì)引起電子設(shè)備的故障或誤動(dòng)作,這樣干擾無線電設(shè)備的正常工作,會(huì)對(duì)電子設(shè)備造成非常大的影響,我們稱之為造成電磁。
第二,靜電能夠擊穿集成電路和精密的電子元件,進(jìn)一步促使元件老化,長(zhǎng)期在靜電環(huán)境中,不僅降低設(shè)備的工作效率,而且會(huì)降低生產(chǎn)成品率。
第三,靜電的放電現(xiàn)象在工業(yè)生產(chǎn)中也不容忽視,在一定的環(huán)境下,高壓靜電可以造成靜電放電,這樣可能會(huì)造成設(shè)備及其他電子元件的電擊,如果處理不好,會(huì)對(duì)人身安全造成一定的威脅。
第四,工業(yè)場(chǎng)所中尤其是易燃易爆品、粉塵或油霧應(yīng)該注意靜電的防范,靜電極易引起爆炸和火災(zāi)。因此,出于安全的考慮,必須對(duì)裝油罐車、輸油金屬鶴管等設(shè)置導(dǎo)靜電裝置,及時(shí)導(dǎo)除靜電荷,并保持發(fā)油設(shè)施和受油容器之間沒有電位差。
3靜電防護(hù)
3.1接地
靜電防護(hù)中采用較多、直接也是最有效的就是接地,主要做法就是通過一條線的連接直接將靜電泄放到大地。
3.1.1設(shè)備接地
從以往大量的油庫靜電事故中總結(jié):靜電事故主要發(fā)生在經(jīng)常揮發(fā)出油氣,然而沒有做好相應(yīng)的靜電防護(hù)措施的地方,主要發(fā)生在汽車油罐車、鐵路油罐車、油罐、輸油管線等。因此,如何做好這一類的靜電防護(hù)至關(guān)重要:
第一,在汽車油罐車罐裝前,應(yīng)該將罐體與裝油管及裝油金屬架跨接起來,并做接地處理,當(dāng)罐裝完畢,應(yīng)先關(guān)閉罐蓋,再取下跨接接地線。并采用電子流量計(jì)控制發(fā)油的跨接接地應(yīng)與控制回路聯(lián)鎖,以防止未接地就啟動(dòng)發(fā)油的事故發(fā)生。
第二,在鐵路油罐車運(yùn)輸?shù)倪^沖中,鋼軌帶來的雜散電流在裝卸油管和罐車之間形成電位差很容易對(duì)油罐車造成不利影響,這種情況下,我們應(yīng)該在裝卸油管、罐車、鋼軌之間必須用導(dǎo)線進(jìn)行等電位連接,使他們不能形成電位差,一定要檢查接地處理是否完成。
第三,油躉船管道、鋼引橋、躉船須跨接等電位線,在岸上至少應(yīng)設(shè)一組接地。
第四,油罐各種類型的油罐應(yīng)作防靜電接地,其接地電阻應(yīng)小于或等于l0Ω。
第五,輸油管道地面或管溝敷設(shè)的管道,應(yīng)在始端、末端、分支處以及間隔200~300m處分別接地。
3.1.2人工接地
采用導(dǎo)體通常用接地的方法,如人工帶防靜電手腕帶及工作臺(tái)面接地等。人工接地通過以下方法得以實(shí)施:(1)人體通過手腕帶接地;(2)人體通過防靜電鞋(或鞋帶)和防靜電地板接地;(3)工作臺(tái)面接地;(4)測(cè)試儀器、工具夾、烙鐵接地;(5)防靜電轉(zhuǎn)運(yùn)車、箱、架盡可能接地;(6)防靜電椅接地。
3.2靜電屏蔽
靜電敏感元件在儲(chǔ)存或運(yùn)輸過程中會(huì)暴露于有靜電的區(qū)域中,其外部對(duì)他的內(nèi)部形成保護(hù)作用,這樣使它的內(nèi)部不受外部電場(chǎng)的影響,這種靜電屏蔽袋和防靜電周轉(zhuǎn)箱作為保護(hù)原理已經(jīng)成為靜電防護(hù)中重要的措施。
3.3離子中和
靜電防護(hù)中使用較廣的是離子中和。眾所周知,絕緣體容易產(chǎn)生靜電,但是如何對(duì)絕緣體靜電進(jìn)行消除使用接地的方法效果不佳,但采用離子中和(部分采用屏蔽)的方法,往往可以達(dá)到好的效果。
以上三種方法都是在防靜電材料和防靜電設(shè)施中的主要防護(hù)對(duì)策很多儀器設(shè)備都是基于以上的設(shè)計(jì),如防靜電儀表、接地系統(tǒng)類防靜電產(chǎn)品、屏蔽類防靜電包裝、運(yùn)輸及儲(chǔ)存防靜電材料、中和類靜電消除設(shè)備,以及其它防靜電用品。在機(jī)電安裝工程施工中,如何有效地利用這些原理及設(shè)備至關(guān)重要,因?yàn)檫@樣不僅可以大大提高機(jī)電工程的施工效率和施工質(zhì)量,而且可以保證施工安全。
4防靜電接地和其它幾種接地的關(guān)系
防靜電工程中靜電防護(hù)區(qū)的地線較為常用的敷設(shè)方法有兩種:
一是專門從埋設(shè)的地線接地體引出的接地線,通常使用截面大于4~6mm2的銅芯軟線,單獨(dú)敷設(shè)到生產(chǎn)線的防靜電作業(yè)崗位,這樣的施工做法可以使靜電消除效果良好。
二是采用三相五線制供電系統(tǒng)中的地線,施工過程中,在引出電源零線的同時(shí),單獨(dú)引出大地地線作防靜電接地母線,這樣的做法在工程上稱之謂“一點(diǎn)引出電阻隔離”。但是應(yīng)該注意電源主變電箱至大地的接地電阻應(yīng)小于4Ω。通常靜電接地可以和保護(hù)接地或有重復(fù)接地的工作接地共用一個(gè)接地體,但為了防止靜電接地泄放靜電時(shí)產(chǎn)生較高的脈沖,對(duì)儀器產(chǎn)生干擾,靜電接地應(yīng)盡可能避開和某些精密儀器的信號(hào)接地、微小參量?jī)x器的接地共用一個(gè)接地體。這在電氣儀表安裝調(diào)試施工中經(jīng)常會(huì)遇到,應(yīng)盡量避免這類情況的發(fā)生。
另外值得引起重視的是,靜電接地應(yīng)和防雷接地分開。因?yàn)榉览捉拥卦谛狗爬纂娏鲿r(shí),可產(chǎn)生較高反擊電壓,通過靜電接地可將反擊電壓引入靜電防護(hù)區(qū),從而將儀器設(shè)備損壞甚至造成安全事故。為避免廠區(qū)的儀表設(shè)備遭受雷電流的損壞,在機(jī)電安裝工程中,靜電接地應(yīng)與防雷接地相隔20m的安全距離。
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關(guān)鍵詞:油品 儲(chǔ)運(yùn) 靜電 原因 措施
石油產(chǎn)品的生產(chǎn)儲(chǔ)運(yùn)能力不斷增大.隨之產(chǎn)生的潛在危險(xiǎn)能量也越來越大,破壞性很大,影響面也很廣,尤以爆炸及火災(zāi)引起的損害更為嚴(yán)重。近年來油品在儲(chǔ)存和運(yùn)輸過程中由于靜宅原因引發(fā)的事敵對(duì)有發(fā)生。油品在收發(fā)、輸轉(zhuǎn)、灌裝過程中,油品分子之間和油品與其他物質(zhì)之間的摩擦,會(huì)產(chǎn)生靜電,其電壓隨著摩擦的加劇而增大,如不及時(shí)導(dǎo)除,當(dāng)電壓增高到一定程度時(shí),就會(huì)在兩帶電體之間跳火(即靜電放電)而引起油品爆炸著火。而由靜電積聚引起的放電是造成爆炸等災(zāi)害性事故的重要原因。
1.油品儲(chǔ)運(yùn)過程中靜電產(chǎn)生的原理
靜電一種處于靜止?fàn)顟B(tài)的電荷。物質(zhì)都是由分子構(gòu)成,分子是由原子構(gòu)成,原子中有帶負(fù)電荷的電子和帶正電荷的質(zhì)子構(gòu)成。在正常狀況下,一個(gè)原子的質(zhì)子數(shù)與電子數(shù)量相同,正負(fù)平衡,所以對(duì)外表現(xiàn)出不帶電的現(xiàn)象。但是電子環(huán)繞于原子核周圍,一經(jīng)外力即脫離軌道,離開原來的原子而侵入其他的原子B,A原子因缺少電子數(shù)而帶有正電現(xiàn)象,稱為陽離子、B原子因增加電子數(shù)而呈帶負(fù)電現(xiàn)象,稱為陰離子。造成不平衡電子分布的原因即是電子受外力而脫離軌道,這個(gè)外力包含各種能量(如動(dòng)能、位能、熱能、化學(xué)能等)在日常生活中,任何兩個(gè)不同材質(zhì)的物體接觸后再分離,即可產(chǎn)生靜電。
靜電電壓越高越容易放電。當(dāng)灌油流速越快,摩擦越劇烈,產(chǎn)生靜電電壓越高;空氣越干燥,靜電越不容易從空氣中消除,電壓越容易升高;油管出口與油面的距離越大,油品與空氣摩擦越劇烈,油流對(duì)油面的攪動(dòng)和沖擊越厲害,電壓就越高;管道內(nèi)壁越粗糙,流經(jīng)的彎頭閥門越多,產(chǎn)生靜電電壓越高。油品在輸轉(zhuǎn)中含有水分時(shí),比不含水分產(chǎn)生的電壓高幾倍到幾十倍; 非金屬管道,如帆布、橡膠、石棉、水泥、塑料等管道比金屬管道更容易產(chǎn)生靜電; 管道上安裝濾網(wǎng)其柵網(wǎng)越密,產(chǎn)生靜電電壓越高。稠氈過濾網(wǎng)產(chǎn)生的靜電電壓更高。 實(shí)踐已證明大氣的溫度較高(22~40℃),空氣的相對(duì)濕度在13~24%時(shí),極易產(chǎn)生靜電; 在同等條件下,輕質(zhì)燃料油比油易產(chǎn)生靜電。
2.油品儲(chǔ)運(yùn)中的靜電現(xiàn)象分析
油品儲(chǔ)運(yùn)中,不論是接卸、調(diào)合、貯存,還是輸轉(zhuǎn)、泵裝、運(yùn)輸,哪一個(gè)過程的油品都始終處于流動(dòng)、磨擦中。因此,靜電中每個(gè)中間環(huán)節(jié)都是客觀存在的,有時(shí)條件具備,一個(gè)靜電火花就會(huì)使一座油罐,一個(gè)裝車臺(tái),一輛油罐車或一條油輪,瞬間發(fā)生著火爆炸。認(rèn)清靜電其中規(guī)律,正確操作,防患于未然。
2.1油品輸轉(zhuǎn)過程管線會(huì)產(chǎn)生靜電
油品在管線輸轉(zhuǎn)過程中,因磨擦?xí)写罅快o電產(chǎn)生。靜電大小隨流速增加而增大,而且和管道內(nèi)壁粗糙度,管路中閥件,彎頭多少有關(guān)。實(shí)踐證明,當(dāng)流量增加時(shí),管線內(nèi)靜電電流增加值遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過泵內(nèi)靜電電流增加值。
2.2油品流經(jīng)過濾器時(shí)會(huì)產(chǎn)生靜
為保證產(chǎn)品質(zhì)量,有些油品如航煤,在進(jìn)成品罐和出廠過程中,都要流經(jīng)過濾器,這時(shí)都要產(chǎn)生很高靜電,有時(shí)會(huì)增加10~100倍,而且不同材質(zhì)的過濾器產(chǎn)生靜電大小與不相同。
2.3油品灌裝過程中產(chǎn)生靜電危害性最大
成品油經(jīng)泵在向鐵路油罐車、油罐車或油輪中裝油時(shí),都會(huì)產(chǎn)生靜電。靜電大小和裝油流速,鶴管口位置高低、鶴管口形狀、答官材質(zhì)等有關(guān)。裝油流速太快,如用大鶴管,其流速大于5m/s。就會(huì)產(chǎn)生萬伏靜電電位。高位式噴裝車,因噴,磨擦也會(huì)產(chǎn)生很高靜電,而低位液下裝車則產(chǎn)生較小靜電。實(shí)踐表明,由于油品裝車產(chǎn)生靜電引起爆炸著火的事例最為突出。
2.4油罐收油及調(diào)合過程會(huì)產(chǎn)生靜電
油罐收油時(shí),特別是罐底有水雜,油品由于攪動(dòng),磨擦?xí)a(chǎn)生靜電,而且隨進(jìn)油時(shí)間增長(zhǎng)直到油罐快滿時(shí),油面靜電位值才達(dá)到最大值。另外,油品在經(jīng)過噴嘴或風(fēng)攪情況下,也會(huì)使油品產(chǎn)生很高靜電。當(dāng)油罐接地不好,罐內(nèi)有異物時(shí),極易靜電打火引起油罐著火爆炸。
2.5運(yùn)送油品的車船運(yùn)輸過程也會(huì)產(chǎn)生靜電
油品裝入鐵路油罐車、汽車油罐車或油輪、油駁后,在運(yùn)輸過程中,由于油料在罐體或艙內(nèi)劇烈搖晃、沖擊、磨擦,也會(huì)產(chǎn)生很高靜電。當(dāng)電荷聚集到一定程度發(fā)生放電時(shí),也很容易引起油氣閃爆,造成車船燒毀,這種事例也履見不鮮。
2.6易燃石油氣體進(jìn)罐及灌裝時(shí)產(chǎn)生靜電危害更大
易燃石油氣體壓力高,流速快,在進(jìn)罐或裝車、裝船、裝瓶過程中,由于和罐壁、膠管或油艙劇烈磨擦?xí)a(chǎn)生很高靜電。在設(shè)備接地不良情況下,因靜電火花也極易引爆瓦斯,使設(shè)備、容器爆炸著火,所造成危害及后果十分嚴(yán)重。
3.靜電危害及其引起事故原因
靜電危害通常有:源于帶電體的互相作用,在飛機(jī)機(jī)體與空氣、水氣、灰塵等微粒摩擦?xí)r會(huì)使飛機(jī)帶電,如果不采取措施,將會(huì)嚴(yán)重干擾飛機(jī)無線電設(shè)備的正常工作,使飛機(jī)變成聾子和瞎子;靜電火花導(dǎo)致著火爆炸;妨礙生產(chǎn),影響產(chǎn)品質(zhì)量;危及人身安全。在油品儲(chǔ)運(yùn)過程中,靜電最大危害還是導(dǎo)致可燃?xì)怏w著火爆炸。
靜電發(fā)生導(dǎo)致著火爆炸原因:積聚起來的靜電荷,所形成的靜電場(chǎng)均應(yīng)有足夠大靜電強(qiáng)度。靜電放電時(shí),火花能量應(yīng)達(dá)到或大于周圍可燃物最小著火(引燃)能量,且有合適的火花間隙。在放電間隙及其周圍存在著爆炸混合物,其濃度或含量已在爆炸范圍內(nèi)。
4.預(yù)防靜電危害采取基本措施
在油品儲(chǔ)運(yùn)系統(tǒng)通常采取防止靜電危害具體措施:環(huán)境危險(xiǎn)程度控制、工藝控制、接地、增加濕度、及抗靜電添加劑以及加強(qiáng)靜電安全管等措施。
措施一:油品儲(chǔ)運(yùn)系統(tǒng)大多都是易爆易爆作業(yè)區(qū)域,因此嚴(yán)禁穿用由化纖材料制成的衣服、圍巾和手套到危險(xiǎn)區(qū)操作,而且禁止在危險(xiǎn)區(qū)場(chǎng)所脫掉衣服。禁止用化纖抹布擦試機(jī)泵或油罐容器。所有登上油罐和從事燃料油灌裝作業(yè)的人員均不得穿著化纖服裝(經(jīng)鑒定的放靜電工作服除外)。上罐人員登罐前要手扶無漆的油罐扶梯片刻,以導(dǎo)除人體靜電。
措施二:做好設(shè)備接地,消除導(dǎo)體上的靜電。 設(shè)備可靠接地是消除靜電危害最簡(jiǎn)單最常用的方法。一切用于儲(chǔ)存、輸轉(zhuǎn)油品的油罐、管線、裝卸設(shè)備,都必須有良好的接地裝置,及時(shí)把靜電導(dǎo)入地下,并應(yīng)經(jīng)常檢查靜電接地裝置技術(shù)狀況和測(cè)試接地電阻。油庫中油罐的接地電阻不應(yīng)大于10Ω(包括靜電及安全接地)。立式油罐的接地極按油罐圓周長(zhǎng)計(jì),每18m一組,臥式油罐接地極應(yīng)不少于二組。
措施三:在石油產(chǎn)品中加入防靜電添加劑,可增加油品的導(dǎo)電性能和增強(qiáng)吸濕性能,加速靜電泄漏,減少靜電聚集,消除靜電危害。
【關(guān)鍵詞】電子產(chǎn)品;靜電;危害;防護(hù)
1.前言
電子產(chǎn)品是由電子元器件組成,電子的元器件在受靜電破壞時(shí),產(chǎn)生的破壞效果也不同。隨著電子技術(shù)的不斷發(fā)展,集成電路的逐步研究,電子產(chǎn)品的生產(chǎn)擴(kuò)大化以及受需要的程度逐漸加大,電子產(chǎn)品的靜電危害也變得越來越明顯,從電子元器件的預(yù)處理,直到電子元器件的包裝完成,都會(huì)有靜電產(chǎn)生的危害。電子產(chǎn)品的集成化發(fā)展,大規(guī)模的集成電路的應(yīng)用,電子元器件的逐步趨于小器件化、微器件化,使得電子元件對(duì)靜電的反應(yīng)更加敏感,更加難以克服。因此,對(duì)電子元器件的組裝過程中的靜電進(jìn)行防護(hù),也變得尤為重要[1]。
2.靜電概述
靜電,在生活中很常見,一般情況下是不足危害的。然而,我們?cè)诒匾那闆r也是很需要對(duì)其進(jìn)行了解,然后制定針對(duì)性的方法來防護(hù)靜電。靜電,其主要的產(chǎn)生原理是和物質(zhì)的組成成分有密切關(guān)系的。大千世界的所有物質(zhì),都是由最基本的原子構(gòu)成,而原子又包括3大部分,通常情況下,物質(zhì)是不帶電的,這樣,我們生活的才相安無事,而當(dāng)原子里面的電子分布不平衡的時(shí)候,物質(zhì)就會(huì)對(duì)外表現(xiàn)為帶點(diǎn),也就是通常所說的靜電。靜電是一個(gè)物理現(xiàn)象,在沒有接觸電路時(shí),沒有太明顯的危害,而一旦接觸電路,就會(huì)產(chǎn)生電流,而產(chǎn)生的放電電流會(huì)燒壞導(dǎo)體,造成危害及損失[2]。
3.靜電的危害
在一般的世界電子工業(yè)領(lǐng)域,所出現(xiàn)的產(chǎn)品質(zhì)量問題,主要是歸根于靜電問題。有研究表明,當(dāng)在產(chǎn)品中加入靜電控制程序,將會(huì)極大地提高產(chǎn)品的質(zhì)量和合格率,對(duì)使用者的安全增加保障。而那些重大的電子事故的發(fā)生,多源于電子產(chǎn)品沒有添加靜電控制程序,而釀成大禍。靜電的危害相當(dāng)大,比如在制造一些微電子元件的時(shí)候,本來的線路就非常纖細(xì),而靜電產(chǎn)生后,其電磁干擾對(duì)產(chǎn)品效果的影響甚是巨大。而最常見的集成電路,在靜電產(chǎn)生后,對(duì)正在測(cè)試而未成品的電路將造成損壞。靜電在各個(gè)方面都有危害,再如,線路板組裝,產(chǎn)品組裝,硬盤組裝,液晶工業(yè),微電機(jī)工業(yè)等等。
靜電的危害涉及到多個(gè)方面,主要表現(xiàn)為靜電吸附和靜電放電。靜電可以吸附一些輕小物體,影響電路之間的阻抗,使得電子產(chǎn)品的絕緣性、安全性受到影響,對(duì)電子元件的功能和壽命造成影響,降低其使用時(shí)間。靜電的另一個(gè)危害效果是靜電放電,也叫靜電放電效應(yīng)。靜電放電效應(yīng)是電子應(yīng)用領(lǐng)域的一個(gè)較為嚴(yán)重的影響因素。在電子產(chǎn)品的組裝過程中,一些敏感器件根本很難經(jīng)受得住靜電放電效應(yīng),因而對(duì)電子元器件造成損壞,或者是擊穿電子元器件,影響壽命,留下潛在影響而造成以后更大的危害[3]。
靜電放電都是不明顯的,這就使得在解決出現(xiàn)的狀況時(shí),很難找到問題所在,使得出現(xiàn)問題時(shí)盲目解決,問題復(fù)雜化,而且,靜電對(duì)電子產(chǎn)品的損傷是潛在性的,并不是直接就造成什么樣的后果,而是慢慢的引起巨大的惡果。靜電還是隨機(jī)產(chǎn)生的,并沒有固定的產(chǎn)生規(guī)律,使得問題更是復(fù)雜化??梢?,靜電的危害是很大的。對(duì)靜電的防護(hù)就變得很有必要。
4.電子產(chǎn)品組裝中的防靜電防護(hù)
4.1 電子產(chǎn)品組裝中靜電防護(hù)的目的
靜電,盡管是不明顯的,而且一般情況下也無大的危害,然而,靜電對(duì)人體的危害還是不容忽視的,因此,為了人體的安全健康,需要防止靜電,保護(hù)人體。靜電的另一方面的破壞作用主要表現(xiàn)的對(duì)電子產(chǎn)品的危害上,一般的電子產(chǎn)品,諸如普通的集成電路等,都有一定的防靜電耐電壓,而一旦超標(biāo),將會(huì)對(duì)電路產(chǎn)生影響。
4.2 電子產(chǎn)品組裝中靜電防護(hù)的措施
對(duì)于靜電的防護(hù),最好的方法就是加入防護(hù)性電路。然而,防護(hù)性電路的引入,就需要加大電子產(chǎn)品的體積,而在一些很微小的、高密度、高精確度的電路中,是不可行的。因此,該方法只適用于一般的電子產(chǎn)品。防護(hù)靜電的另一種方法是從工作環(huán)境入手。在通常情況下,可以減少工作桌上的絕緣材料等。該方法也是有一定的局限性的,因?yàn)橛行┍夭豢缮俚某S霉ぞ呤且A舻?。防護(hù)靜電的最行之有效的方法就是安裝靜電控制設(shè)備。該方法在多數(shù)情況下都適用。
靜電防護(hù)應(yīng)該在生產(chǎn)電子產(chǎn)品的時(shí)候就要考慮,為了使得電子產(chǎn)品的壽命延長(zhǎng),而且對(duì)人的安全不造成影響。靜電是無處不在的,因此,對(duì)電子產(chǎn)品的工作人員進(jìn)行必要的相關(guān)教育也是有必要的,這樣就可以使得從電子產(chǎn)品的生產(chǎn)直到其組裝完成,都可以有靜電防護(hù)措施,而提高了其耐用性[4]。
在電子的組裝過程中,靜電的產(chǎn)生是很難避免的,就如同物體的慣性一樣,無法克服。為了安全起見,真正需要減少的靜電放電效應(yīng)和靜電聚集現(xiàn)象。當(dāng)一些導(dǎo)體帶上靜電時(shí),需要做的防護(hù)措施最常見的就是接地。在電子產(chǎn)品的防靜電系統(tǒng)中,一般都安裝有安全的接地線,這樣其實(shí)就是對(duì)導(dǎo)體防靜電的一項(xiàng)防護(hù)措施。對(duì)于一些絕緣體,當(dāng)它們帶上電時(shí),就不能采用接地的方法防護(hù)了。在這樣的情況下,需要對(duì)絕緣體進(jìn)行電荷中和,還有更省事的方法是采用靜電消除劑,達(dá)到防護(hù)靜電的目的。
靜電放電效應(yīng)還和周圍的環(huán)境有密切聯(lián)系,比如環(huán)境的溫度,空氣的濕度等,都對(duì)其產(chǎn)生有影響。在一些公共場(chǎng)所,如果產(chǎn)生靜電的可能性比較大的時(shí)候,可以采用改變周圍環(huán)境的濕度、溫度等方法避免靜電放電效應(yīng)的產(chǎn)生。而有些設(shè)備比較容易自己本身散發(fā)一些靜電,這個(gè)時(shí)候就需要采取的方法就是靜電屏蔽的方法。靜電的防護(hù)還可以采用一些特殊的材料來進(jìn)行,也就是靜電防護(hù)材料。對(duì)于靜電防護(hù)器材的要求,一般需要滿足兩個(gè)特點(diǎn),一個(gè)是導(dǎo)電性,另一個(gè)是電阻性。為了更有效的達(dá)到靜電防護(hù)的目的,可以防患于未然,通過靜電檢測(cè),選擇采取哪種靜電防護(hù)措施。
5.結(jié)語
在電子學(xué)術(shù)界,有一個(gè)很形象的比喻,'靜電是科學(xué)之鼠,處處吞噬科學(xué)的成果'。這句話一語中的,明確表明了靜電的危害之大,而且克服靜電非常有必要。靜電對(duì)產(chǎn)品的危害都是不明顯的,在一點(diǎn)點(diǎn)的破壞中使得電子產(chǎn)品損壞,而嚴(yán)重的導(dǎo)致大型的機(jī)器質(zhì)量下降,對(duì)企業(yè)的知名度也有影響。靜電的防護(hù)工作是一項(xiàng)長(zhǎng)時(shí)間的工作,非一朝一夕可以完成,從電子產(chǎn)品的設(shè)計(jì),直到電子產(chǎn)品的徹底完成,每一步都需要對(duì)其進(jìn)行恰當(dāng)?shù)撵o電防護(hù)。我們應(yīng)從基礎(chǔ)出發(fā),爭(zhēng)取將靜電的危害降到最低。對(duì)于電子產(chǎn)品組裝過程中的靜電防護(hù),需做到預(yù)防是重點(diǎn),主要注意靜電的集聚效應(yīng),從多個(gè)方面防護(hù),多管齊下,合理控制,采用適當(dāng)?shù)拇胧┓雷o(hù)靜電。
參考文獻(xiàn)
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關(guān)鍵詞:電視機(jī)元件; 高壓發(fā)生器;設(shè)計(jì)制作
一、前言
在中學(xué)物理教學(xué)中,有許多靜電演示實(shí)驗(yàn)需要高壓靜電荷,平常我們的靜電荷是從玻璃棒和絲綢、橡膠和毛皮摩擦獲得,還有從感應(yīng)起電機(jī)上獲得。但上面這些獲得高壓靜電的方法,受天氣的影響很大,穩(wěn)定性較差。能不能制作一種能連續(xù)發(fā)生電荷,不受天氣變化的高壓靜電發(fā)生器呢?在一次偶然的機(jī)會(huì)中,我們發(fā)現(xiàn)電視的行輸出變壓器出現(xiàn)高壓放電(打火)現(xiàn)象。我們就開始應(yīng)用廢舊的黑白電視機(jī)元件動(dòng)手設(shè)計(jì)制作,經(jīng)過了一段時(shí)間的設(shè)計(jì)制作和實(shí)驗(yàn)應(yīng)用,成功制作一個(gè)可以作為高壓靜電發(fā)生器,用于我們老師的靜電實(shí)驗(yàn)和學(xué)生的高壓靜電課外實(shí)驗(yàn)探究。下面我們介紹高壓靜電發(fā)生器設(shè)計(jì)制作過程及應(yīng)用。
二、制作原理及電路原理圖
我們利用14英寸或17英寸黑白電視機(jī)行輸出變壓器(高壓包)的初級(jí)線圈與晶體三極管3DD15C、電阻R組成電感三點(diǎn)式振蕩器;次級(jí)線圈與內(nèi)部高壓硅堆組成升壓和整流電路。電路原理圖如圖一所示。電源使用6--14伏可調(diào)的低壓電源,改變輸入電壓,同時(shí)可改變輸出高壓靜電的電壓,達(dá)到各種靜電實(shí)驗(yàn)所需的各種高壓靜電。高壓靜電發(fā)生器不僅能用來獲得大量靜電荷,還可以作為數(shù)萬伏的高壓直流電源。另外,外接兩高壓硅堆和高壓電容C2000PF/20KV)組成電荷儲(chǔ)藏器(電路圖中的電荷儲(chǔ)藏部分),在需要短時(shí)間內(nèi)放出大量電荷的實(shí)驗(yàn)就加上它來供電。
三、器材和元件
1. 晶體三極管3DD15C、2.17英寸黑白電視機(jī)行輸出變壓器(高壓包)、3.電阻R(150歐姆)、4.高壓硅堆2支、5.電容器(C2000PF/20KV)、6.塑料盒、7.接線柱、8.導(dǎo)線、9.撥動(dòng)開關(guān)、10.電源(可用電池或低壓直流電)
四、制作過程
上面1―9的這些元件都可從舊的黑白電視機(jī)上拆下來的電子垃圾中取得,選好電路元件,按圖一電路圖接好電路元件。由于元件少又小,全部元件可以裝在一個(gè)比較小的塑料盒里面。三極管和電阻焊接在一片萬能電路板上,元件焊接一定要光滑而無毛刺,把拔動(dòng)開關(guān)用502膠水固定在塑料盒的旁邊,從盒內(nèi)引出正負(fù)電荷的兩個(gè)接線柱如圖二所示,并配備靜電探針。一個(gè)結(jié)構(gòu)緊湊小巧、電路簡(jiǎn)單、使用方便的高壓靜電發(fā)生器就制作好了。
五、使用方法及注意事項(xiàng)
“高壓靜電發(fā)生器”配合其它儀器可以做很多靜電實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn),如:正、負(fù)電荷的相互作用實(shí)驗(yàn);導(dǎo)體表面的電荷分布靜電場(chǎng)的電力線;均勻電力線分布實(shí)驗(yàn);平行板電容器實(shí)驗(yàn);靜電乒乓;尖端放電、靜電除塵、電風(fēng)輪等十幾靜電實(shí)驗(yàn)。同時(shí)可以代替感應(yīng)起電機(jī)的作用于(性能優(yōu)于感應(yīng)起電機(jī)),由于能連續(xù)供應(yīng)電荷,正負(fù)電荷數(shù)量多,且穩(wěn)定性較好,電源開關(guān)一打開馬上有高壓靜電的產(chǎn)生,且不受天氣的限制,非常方便。特別適用于需要靜電荷較多,靜電高壓穩(wěn)定的實(shí)驗(yàn),如:靜電除塵實(shí)驗(yàn)演示;電風(fēng)輪實(shí)驗(yàn)……(如圖三所示)。
由于成本低,制作簡(jiǎn)單,原材料容易尋找,可以引導(dǎo)學(xué)生開展實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)制作,用于學(xué)生的課外靜電實(shí)驗(yàn)探索實(shí)驗(yàn)(如圖三所示)。
使用時(shí)的注意事項(xiàng):
1.在實(shí)驗(yàn)中,如果分別聯(lián)接不同實(shí)驗(yàn)儀器時(shí),輸出線一端可連接在有足夠絕緣把的金屬桿上,再手持絕緣把依次用金屬桿連接實(shí)驗(yàn)儀器的一端。
2.在接上負(fù)載前,輸出正常(可用火花法試驗(yàn)),接上負(fù)載后,發(fā)現(xiàn)無輸出(停振)現(xiàn)象是負(fù)載電流過大,可串接限流電阻。(阻值為2ΜΩ至10ΜΩ之間)。
3.為了安全,連續(xù)工作時(shí)間不要超過15分鐘。
4.嚴(yán)禁用手直接接觸高壓輸出線,以免擊傷。千萬不要把電極對(duì)準(zhǔn)人的眼睛玩,以免傷害眼睛。
5.因該儀器有幾萬伏的直流高壓,故貯存時(shí)一定要放在干燥措施,,以免工作時(shí)因內(nèi)部潮濕而打火,損壞儀器。
6.該儀器在工作正常r,可聽見細(xì)小的“吱吱”高壓包工作聲,這是正常的聲音。
關(guān)鍵詞:電子信息技術(shù);電子產(chǎn)品;微電子;可靠性
0引言
自上世紀(jì)九十年代起,在微電子技術(shù)的支持下,我國電子科技均得到了舉世矚目的發(fā)展,特別是近15年來,隨著大規(guī)模集成電子系統(tǒng)的廣泛應(yīng)用,電子設(shè)備的普及速度達(dá)到了前所未有的程度。在當(dāng)前的發(fā)展驅(qū)使下,電子設(shè)備的小型化、便攜化、多媒體化已經(jīng)成為不可逆轉(zhuǎn)的發(fā)展趨勢(shì),隨之而來的是電子器件的進(jìn)一步微型化,然而根據(jù)工學(xué)的一般概念,隨著系統(tǒng)的復(fù)雜度提升,其系統(tǒng)穩(wěn)定性將會(huì)出現(xiàn)下降。與歐美發(fā)達(dá)國家相比,我國微電子科技處于相對(duì)落后的水平,微型化電子元器件的可靠性問題,一直以來是困擾我國電子科技工作者的難題,對(duì)此,本文針對(duì)微電子器件的可靠性影響因素進(jìn)行分析,并提出一些符合當(dāng)前科技現(xiàn)狀的微電子器件可靠性優(yōu)化措施,以期促進(jìn)我國微電子行業(yè)的發(fā)展。
1影響微電子器件可靠性的因素分析
隨著電子器件的進(jìn)一步微型化,影響其可靠性的因素已經(jīng)不僅僅是封裝等宏觀層面問題,更多的將會(huì)是微觀粒子層面帶來的問題,因微觀物理與宏觀物理間存在一定的差異,因此有必要對(duì)微觀狀況下影響微電子器件可靠性的因素進(jìn)行著重分析。
1.1熱載流子效應(yīng)
當(dāng)微電子器件中的一般載流子通過熱能、電能等獲得一定的能量后,就會(huì)變成熱載流子,熱載流子具有較高的動(dòng)能和運(yùn)動(dòng)活性,通過與晶格發(fā)生碰撞、打破元素價(jià)鍵等方式,會(huì)造成微電子元器件出現(xiàn)不可逆的嚴(yán)重?fù)p傷。由于當(dāng)前微電子器件的體積不斷減小,減小體積的方式無異于減少柵氧化層的厚度,隨著柵氧化層厚度的降低,其抗打擊能力也隨之下降,在熱載流子的撞擊下,極易出現(xiàn)刪氧化層擊穿的現(xiàn)象發(fā)生,于此同時(shí),熱載流子在微電子器件中出現(xiàn),會(huì)影響微電子器件中的電荷分布情況,導(dǎo)致微電子器件的電壓閾值出現(xiàn)飄移,造成系統(tǒng)不穩(wěn)定性上升,直接影響微電子器件的使用壽命和工作一致性。
1.2電遷移現(xiàn)象
在強(qiáng)大的直流電流激勵(lì)下,微電子器件中的金屬原子會(huì)發(fā)生移動(dòng)遷移,這就是電遷移現(xiàn)象。在電遷移過程中,金屬原子的移動(dòng)方向一般與電流的方向相同,這就會(huì)使金屬原子向著陽極移動(dòng),造成陰極出現(xiàn)金屬空洞,而陽極出現(xiàn)金屬原子堆積,當(dāng)陰陽極金屬量出現(xiàn)差異時(shí),即會(huì)造成陰極金屬截面積減小的情況發(fā)生,造成線路陰極處的阻值增大,降低微電子器件的運(yùn)行速度,同時(shí)在工作時(shí),因內(nèi)部線路電阻值上升,造成局部的放熱量上升,易導(dǎo)致線路熔毀現(xiàn)象出現(xiàn),最終造成電氣失效。
1.3靜電放電
在微電子器件的使用實(shí)踐中可以發(fā)現(xiàn),約有三分之一的失效是由靜電放電導(dǎo)致,對(duì)傳統(tǒng)的放電器件的影響也很小。但是,隨著現(xiàn)代化化的電子產(chǎn)品不斷發(fā)展,靜電放電這一問題也受到了研究人員的廣泛關(guān)注。在高密度的現(xiàn)代化電子產(chǎn)品中,靜電放電的磁場(chǎng)會(huì)對(duì)電子產(chǎn)品造成嚴(yán)重的影響,通常表現(xiàn)為產(chǎn)品的內(nèi)存數(shù)據(jù)丟失或者是產(chǎn)品設(shè)定自動(dòng)復(fù)原等,這就造成了電子器件很難進(jìn)行使用。根據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì),在現(xiàn)代電子產(chǎn)品的使用過程中,大約有四分之一的器件都受到了靜電放電的影響,靜電放電現(xiàn)象已然成為了電子器件損壞的最大“元兇”。在靜電放電的過程中,很容易會(huì)造成電器受到直接損傷的現(xiàn)象,電流會(huì)對(duì)電器中的某個(gè)部件進(jìn)行影響從而使之失效。另外,如果電子器件經(jīng)常在靜電放電的情況下進(jìn)行運(yùn)作,會(huì)造成內(nèi)部的器件溫度升高,甚至可能會(huì)出現(xiàn)金屬融化的現(xiàn)象。
2微電子器件可靠性優(yōu)化的措施
2.1抑制熱載流子效應(yīng)
在集成電路的設(shè)計(jì)過程中,往往會(huì)通過減少溝通渠道長(zhǎng)度的方式來增加集成電路的運(yùn)算速率,或者是通過減少氧化層厚度的方法也能夠達(dá)到此效果。但是這兩種設(shè)計(jì)方法很容易在電路中形成熱載流子效應(yīng),造成電路的溫度過高而出現(xiàn)損壞。因此,為了能夠保持電路的溫度不至于受到熱載流子效應(yīng)的影響,可以采用以下幾種方法:(1)弱化漏接端口附近的電場(chǎng),對(duì)集成電路的使用環(huán)境進(jìn)行全面改善,降低熱載流子效應(yīng)的形成外部因素。(2)降低氧化層的厚度,同時(shí)可以利用干法氧化的技術(shù)提高氧氣層的質(zhì)量。(3)減少熱載流子的截面面積,同時(shí)減少熱載流子量的注入。(4)在電路的設(shè)計(jì)上,可以利用鉗位器件等全新的設(shè)計(jì)方式,例如低摻雜漏的方式。
2.2使用合金改善電遷移現(xiàn)象
對(duì)金屬化進(jìn)行電遷的改善方法有很多,一般來說有界面效應(yīng)以及合金效應(yīng)這兩種方法。界面效應(yīng)指的是熱電應(yīng)力增加,使得金屬與金屬之間或者是金屬與半導(dǎo)體呈現(xiàn)出界面擴(kuò)散的現(xiàn)象,從而造成漏電以及短路等情況。要想要解決這個(gè)問題,最好的方法就是在金屬與金屬之間或者是金屬與半導(dǎo)體使用一層阻擋層進(jìn)行格擋。這個(gè)阻擋層對(duì)于高溫熔點(diǎn)、穩(wěn)定性能以及化學(xué)性能都有著較高的要求,因此應(yīng)當(dāng)使用質(zhì)量較高的材料。而合金效應(yīng)值得是,在電子器件內(nèi)部,AI金屬的使用范圍比較廣,但是AI金屬有著其獨(dú)有的特點(diǎn),很容易出現(xiàn)電子遷移的情況。為了進(jìn)行合金效電子遷移的改善,可以使用一定比例的CU元素加入到AI金屬之中,通過這種方法能夠有效的增加AI金屬的電子遷移壽命。此外,還可以在AI金屬中加入是一定比例的Si,來減少金屬之間的相互溶解現(xiàn)象發(fā)生的程度,這種方法也被成為使用AI-CU-SI合金,對(duì)合金電子遷移的現(xiàn)象進(jìn)行改善。
2.3使用靜電防護(hù)措施
進(jìn)行靜電防護(hù)的措施有很多種,下面就介紹幾種常見的防護(hù)方法:(1)接地法,這種方法是防護(hù)靜電最常見也是最普通的方法,指的是將物體的表面通過線或者其他方法連接到地體。由于電流會(huì)在物體的表面進(jìn)行流動(dòng),使用這種方法可以將靜電所釋放的電流不斷的引導(dǎo)到地面,從而減少靜電所釋放的電流累積程度,起到防護(hù)的效果。(2)防靜電周轉(zhuǎn)箱,防靜電周轉(zhuǎn)箱也稱為防靜電膠箱、導(dǎo)電周轉(zhuǎn)箱,廣泛用于各行各業(yè)的電子器件之中。零件周轉(zhuǎn)便捷、堆放整齊,便于管理,可與多種物流容器和工位器配合,用于各類倉庫、生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)等多種場(chǎng)合。通過設(shè)備的安裝可以有效的減少靜電放電帶來的影響。(3)生產(chǎn)人員穿上防靜電服裝,在進(jìn)行電子產(chǎn)品的操作時(shí),可以要求操作人員穿上防靜電的服裝,同時(shí),還可以在電子產(chǎn)品上進(jìn)行防靜電劑的噴涂,以此來降低靜電帶來的影響。
關(guān)鍵詞:靜電機(jī)房光傳輸設(shè)備濕度接地
中圖分類號(hào):TN974文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):1672-3791(2012)03(a)-0000-00
1 靜電對(duì)光傳輸設(shè)備的危害
靜電放電(Electrostaticdischarge.ESD)是電子設(shè)備應(yīng)用領(lǐng)域的一大危害。這主要表現(xiàn)為靜電放電會(huì)造成電子設(shè)備內(nèi)的集成電路、壓電器件、膜電阻、薄膜及厚膜固態(tài)器件的損壞,因此使電子設(shè)備維修費(fèi)用增加,維修時(shí)間加長(zhǎng),從而降低了電子設(shè)備的利用率。
靜電對(duì)光傳輸設(shè)備損害特點(diǎn)有以下四點(diǎn):
(1)隱蔽性:靜電對(duì)光傳輸設(shè)備的損壞,一般來說,人體是不會(huì)感知的,當(dāng)然靜電放電除外。由于人體感知靜電放電的電壓為2-3KV,發(fā)生靜電放電人體也不一定能有電擊的感覺,所以靜電具有隱蔽性。
(2)潛伏性:由于光傳輸設(shè)備元器件制造技術(shù)越來越高,靜電對(duì)光傳輸設(shè)備造成的元器件損壞一般僅僅造成光傳輸設(shè)備的性能有一定程度的變化,但并沒有明顯的下降,一般來說在維護(hù)光傳輸設(shè)備的過程中很難發(fā)現(xiàn)。但是,多次靜電損害特別是多次靜電放電,就會(huì)造成光傳輸設(shè)備元器件形成內(nèi)傷,影響光傳輸設(shè)備的功能。因此,靜電對(duì)光傳輸設(shè)備的損害具有潛在性。
(3)隨機(jī)性:一個(gè)元件從制造到組成光傳輸設(shè)備,直到該元件損
壞,所有的過程都會(huì)受到靜電威脅。由此看來,靜電對(duì)光傳輸設(shè)備的損害是隨機(jī)的。因此,其損害也就具備了隨機(jī)型。
(4)復(fù)雜性:靜電對(duì)光傳輸設(shè)備產(chǎn)生損害影響了設(shè)備的性能,由于
電子元器件產(chǎn)品精、細(xì)、微小結(jié)構(gòu)特點(diǎn),因此設(shè)備日常維護(hù)工作也是困難的,不僅費(fèi)時(shí)、費(fèi)事、費(fèi)錢,而且要求日常維護(hù)具有較高的技術(shù)水平。即使如此,有些靜電損傷現(xiàn)象也難以與其他原因造成的損傷加以區(qū)別,使人誤把靜電損傷故障當(dāng)作其他故障。同時(shí),日常維護(hù)人員容易認(rèn)為是單板元器件失效是其他因素造成的,就掩蓋了元器件失效的真正原因。所以,靜電對(duì)光傳輸設(shè)備單板電子器件損傷的分析具有復(fù)雜性。
現(xiàn)在傳輸網(wǎng)運(yùn)行的光傳輸設(shè)備靜電敏感器件主要分為兩大類:一類為光模塊,另一類為高速數(shù)字電路。隨著傳輸產(chǎn)品速率增長(zhǎng)和集成度的提高,高速率傳輸設(shè)備的電路板對(duì)靜電敏感性也越來越高。在人體移動(dòng)、衣服摩擦、鞋與地板的摩擦或手拿普通所料制品等情況下,人體會(huì)產(chǎn)生靜電磁場(chǎng),并較長(zhǎng)時(shí)間在人體上保存。在接觸設(shè)備,手拿插板、單板、IC芯片等很容易造成單板或器件的靜電損傷。
2 各種行為、材料及濕度對(duì)靜電大小的影響
靜電電壓的典型值:
3 如何減小靜電對(duì)光傳輸設(shè)備的影響
光傳輸設(shè)備的正常運(yùn)行不僅取決于良好的產(chǎn)品質(zhì)量,同時(shí)也取決于合格的運(yùn)行環(huán)境和完善的防護(hù)手段。在機(jī)房?jī)?nèi),由于設(shè)備在運(yùn)行,人員在活動(dòng),靜電就時(shí)時(shí)刻刻存在著,減少靜電的產(chǎn)生和最大程度地消除已經(jīng)產(chǎn)生的靜電,是防止靜電危害的兩條基本思路。下面就機(jī)房防止靜電的產(chǎn)生和靜電防護(hù)的一些措施做一闡述:
(1) 保持傳輸機(jī)房適當(dāng)?shù)臐穸?,濕度設(shè)置可以參照《電子信息系統(tǒng)機(jī)房設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB501742008)中的環(huán)境要求,在室內(nèi)放置一個(gè)濕度計(jì),過度干燥時(shí),開啟加濕器;濕度過大時(shí),開啟除濕器(有獨(dú)立空調(diào)的,可以使用空調(diào)的除濕功能,而不必單獨(dú)設(shè)置除濕器),將濕度控制在合理的范圍內(nèi)。
(2)靜電接地,靜電接地是指將帶電物體上的靜電荷通過接地導(dǎo)線及時(shí)泄入大地, 從而消除物體對(duì)地的電位差,避免高電位。接地法是消除靜電最簡(jiǎn)單的方法。消除導(dǎo)電體上的靜電,接地電阻一般為1kΩ。但若絕緣體上帶有靜電,將絕緣體直接接地反而容易發(fā)生電火花,這時(shí),宜在絕緣體與大地之間保持有效的電阻值。
(3)機(jī)房電磁屏蔽,機(jī)房電磁屏蔽的基本原理是依據(jù)“法拉第籠”,根據(jù)接地導(dǎo)體靜電平衡的條件,籠體是一個(gè)等位體,內(nèi)部電位為零,電場(chǎng)為零,電荷分布在籠體的外表面上,從而消除外界電磁感應(yīng)對(duì)機(jī)房的影響。
(4)合理布線 ,光傳輸機(jī)房的布線很多,合理布線,可以減少靜電的產(chǎn)生。主要從以下三個(gè)方面考慮:一是強(qiáng)電線路與弱電線路分開敷設(shè),防止強(qiáng)電干擾;二是進(jìn)入機(jī)房的線纜屏蔽層、金屬橋架、光纜的金屬接頭等,應(yīng)在進(jìn)入機(jī)房處做一次接地處理,即與機(jī)房?jī)?nèi)匯流排可靠連接;三是不同線纜的敷設(shè)其間距應(yīng)適當(dāng)。尤其在防靜電地板下面的線纜,強(qiáng)電線纜與弱電線纜在地面平鋪,在工程中,應(yīng)當(dāng)把它們保持合理間距。
(5)光傳輸機(jī)房工作人員應(yīng)穿戴防靜電服裝,配帶腕帶。要求光傳輸機(jī)房的工作人員在進(jìn)入機(jī)房前,應(yīng)穿戴好防靜電工作服,并在接觸設(shè)備前,觸摸一下接地良好的金屬設(shè)施,釋放身上的靜電。在機(jī)房?jī)?nèi)長(zhǎng)時(shí)間工作的人員,最好戴上腕帶,腕帶的另一端應(yīng)就近可靠接至設(shè)備機(jī)架或外殼。
(6)當(dāng)光傳輸設(shè)備所用的防靜電封裝的單板從一個(gè)溫度較低、較干燥的環(huán)境拿到機(jī)房,至少要放置30分鐘后才能開封,禁止用手直接觸摸單板的元器件。嚴(yán)禁將單板或芯片放置在非防靜電材質(zhì)上。更換下來的故障單板應(yīng)放置在防靜電屏蔽袋或防靜電吸塑盒內(nèi),防靜電屏蔽袋應(yīng)長(zhǎng)于隔震外套2~3cm。每個(gè)防靜電屏蔽袋只能放置一塊單板。單板不能疊放。
我趁午休的機(jī)會(huì),打算好好琢磨一下這個(gè)充滿著神奇色彩的問題。我先準(zhǔn)備好一些資料:一個(gè)筆蓋、一張小紙片,材料就這么簡(jiǎn)單。我按照步驟,先將筆蓋用力的往后腦勺一磨,然后向紙一吸,果然吸了起來??梢院瞄L(zhǎng)一段時(shí)間不掉下來呢!我好奇地一遍一遍反反復(fù)復(fù)地做了N遍,始終沒有一個(gè)結(jié)論,倒反而被搞得越來越糊涂!
我有些煩躁起來了,不停地問自己為什么,為什么?又想了一會(huì)兒,我去問知識(shí)淵博,經(jīng)驗(yàn)豐富的外公看看吧!他應(yīng)該可以解答我的問題。可是有點(diǎn)令我失望,因?yàn)橥夤诤艉舸笏?,叫也叫不醒?/p>
無奈之下,我只能靠電腦了,它神通廣大,但是查了半天還是沒有我需要的答案。
我?guī)е蓡柕鹊搅送砩?,向媽媽一問才知道:原來是因?yàn)樗芰瞎P蓋與頭發(fā)摩擦產(chǎn)生了靜電,靜電把紙給吸住了。我終于找到了答案。
通過親手做的這個(gè)實(shí)驗(yàn),讓我懂得:在我們現(xiàn)實(shí)生活中,有許多自然現(xiàn)象都蘊(yùn)涵著一個(gè)科學(xué)道理。只要我們善于觀察,勤于思考,就一定能知道其中的奧妙。