神奇的“引雷针”

《神奇的“引雷针”》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、科目物理年级高一作者王华彪时间2010年12月课题神奇的“引雷针”教学目标︵知识能力︶1、知识与技能：掌握避雷针的工作原理；了解避雷针的安全使用注意事项及避雷针的有效保护范围。2、过程与方法：通过避雷针的发展历史了解人类认识避雷针的过程；通过对避雷针的原理、学习了解安全避雷等知识；通过避雷针的学习培养学生的物理学习兴趣。3、情感态度与价值观：通过分析日常现象，培养学生探究周围事物的习惯及解决实际问题的能力；通过交流活动培育学生发表见解的意识和与他人交流的愿望；通过避雷针的发展过程学习科学家勇于探索真理的精神。教材分析︵重点难点︶重点

2、：避雷针的工作原理难点：避雷针保护范围的计算教学过程设计一、情景引入故事1：唐代《炙毂子》一书在记载了这样一件事：汉朝时柏梁殿遭到火灾，开始人们认为是“天火”很紧张，一位巫师建议，将一块鱼尾形状的铜瓦放在层顶上，就可以防止天火。故事2：法国旅行家卡勃里欧别·戴马甘兰1688年所著的《中国新事》一书中记有：中国屋脊两头，都有一个仰起的龙头，龙口吐出曲折的金属舌头，伸向天空，舌根连结一根细的铁丝，直通地下。教师：巫师的建议有道理吗?为什么屋脊上要设计一个龙头？除了装饰的作用之外，还有其他的作用吗?本节我们一起来学习有关知识。二、新课教学

3、（一）雷电现象及危害教师：雷电是伴有闪电和雷雷鸣的一种雄伟壮观而又有点令人生畏的放电现象。雷电一般产生于对流发展旺盛的积雨云中，因此常伴有强烈的阵风和暴雨，有时还伴有冰雹和龙卷风。积雨云顶部一般较高，可达20公里，云的上部常有冰晶。冰晶的凇附，水滴的破碎以及空气对流等过程，使云中产生电荷。云中电荷的分布较复杂，但总体而言，云的上部以正电荷为主，下部以负电荷教学过程设计为主。因此，云的上、下部之间形成一个电位差。当电位差达到一定程度后，就会产生放电，这就是我们常见的闪电现象。闪电的的平均电流是3万安培，最大电流可达30万安培。闪电的电

4、压很高，约为1亿至10亿伏特。一个中等强度雷暴的功率可达一千万瓦，相当于一座小型核电站的输出功率。放电过程中，由于闪电通道中温度骤增，使空气体积急剧膨胀，从而产生冲击波，导致强烈的雷鸣。带有电荷的雷云与地面的突起物接近时，它们之间就发生激烈的放电。在雷电放电地点会出现强烈的闪光和爆炸的轰鸣声。这就是人们见到和听到的闪电雷鸣。学生活动讨论：雷电现象有哪些危害？教师总结：（1）损毁建筑物雷电现象中，大量电荷要找到一个通道来泄放，有的时候是一个建筑物，有的时候是一个铁塔，所以这些物体都变成电荷泄放的一个通道，就把建筑物给损坏了。（2）造成

5、大量人员伤亡雷电对人体的伤害，有电流的直接作用和超压或动力作用，以及高温作用。当人遭受雷电击的一瞬间，电流迅速通过人体，重者可导致心跳、呼吸停止，脑组织缺氧而死亡。另外，雷击时产生的是火花，也会造成不同程度的皮肤烧灼伤。雷电击伤，亦可使人体出现树枝状雷击纹，表皮剥脱，皮内出血，也能造成耳鼓膜或内脏破裂等雷电对人体的伤害，有电流的直接作用和超压或动力作用，以及高温作用。当人遭受雷电击的一瞬间，电流迅速通过人体，重者可导致心跳、呼吸停止，脑组织缺氧而死亡。另外，雷击时产生的是火花，也会造成不同程度的皮肤烧灼伤。雷电击伤，亦可使人体出现树

6、枝状雷击纹，表皮剥脱，皮内出血，也能造成耳鼓膜或内脏破裂（3）造成大量用电器不能正常的工作，烧毁电器，磁场干扰了通信等。教师:既然雷电现象有如此大的危害，我们可以有什么方法避免雷击呢？（二）避雷针的定义提问：高达建筑物的顶端有一个针尖状的东西，那是什么？学生：教师：对，避雷针，或称引雷针、可以称为避雷导线，也可以称富兰克林针(以其发明者富兰克林BenjaminFranklin的名称之)。是一种用于牵制闪电的电击到地面的设备，它是一种能截引闪电，将闪电的电流导入地下装置，并能在一定的面积范围内保护地面建筑物或电力设备，使受电击物备免受

7、雷击破坏的金属物装置。常用的制造材料为铜。（三）避雷针的原理教师：教学过程设计在雷雨天气，高楼上空出现带电云层时，避雷针和高楼顶部都被感应上大量电荷，由于避雷针针头是尖的，所以静电感应时，导体尖端总是聚集了最多的电荷。这样，避雷针就聚集了大部分电荷。避雷针又与这些带电云层形成了一个电容器，由于它较尖，即这个电容器的两极板正对面积很小，电容也就很小，也就是说它所能容纳的电荷很少。而它又聚集了大部分电荷，所以，当云层上电荷较多时，避雷针与云层之间的空气就很容易被击穿，成为导体。这样，带电云层与避雷针形成通路，而避雷针又是接地的，避雷针就

8、可以把云层上的电荷导入大地，使其不对高层建筑构成危险，保证了它的安全。常规防雷电可分为防直击雷电、防感应雷电和综合性防雷电。防直击雷电的避雷装置一般由三部分组成，即接闪器、引下线和接地体；接闪器又分为避雷针、避雷线、避雷带、避雷网。以