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四年级《导体和绝缘体》实验中的意外 [复制链接]

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意外1.水导电吗?

       印象中水是导电的,用电捕鱼原因——水是导电的;《安全用电》告诉我们,不能用水去灭电火,不能用湿毛巾擦使用中的电器等,网上资料也证明了这一点:
        纯水是没有电阻的,纯水也就是一点杂质都没有的水,因为此时它没有足够的离子,而自来水虽然经过过滤与消毒但是里面还是有矿物盐,在水中电离出离子可以导电,河里的水就更不用说了。至于电阻要看它里面离子的多少,多的导电能力强,电阻就小,少的导电能力弱,电阻就大。
        可我们多次做了实验,小灯泡就是不亮,我们的实验结论:自来水是不容易导电的。这太意外了


      这是为什么?是电压低了?是我们的自来水太干净了?


意外2.铅笔芯导电吗?

         大多数的人认为铅笔芯是导电的,因为制作铅笔芯的主材料是石墨,而石墨是导电的。但我们还是进行了实验,可实验很意外,小灯泡居然不亮。是不是里面的铅笔芯断了?我们折断铅笔实验,我们剥开木头层用铅笔芯实验,用不到2厘米的铅笔芯实验,可小灯泡都不亮。是不是铅笔芯的型号问题?我们试了“HB”“2B”和学生常用自动铅笔芯,可小灯泡还是不亮。这是为什么?

      网上资料说:        

    铅笔芯可以导电,但不同型号的铅笔芯导电性能并不相同。铅笔芯导电与笔芯中石墨的含量有很大联系,不同型号的铅笔石墨含量也不相同,B的数值越大的铅笔芯墨含量也越高,导电性能越好;相反,硬度越高的铅笔芯导电性能越差。

      铅笔芯的主要成分是石墨和黏土,烧结的黏土并不导电。而石墨是鳞片状有金属光泽的固体,由碳元素组成,结构非常稳定,是一种导体,因而铅笔芯是可以导电的。但是铅笔的导电性能并不强,石墨的原子结构排列分布,决定了石墨只能是二维导电,也就说是只有同一平面的两点之间才可以导电。再者,铅笔芯中的石墨是被碾碎后与黏土混合而成的,其原子结构被破坏,这也导致铅笔芯的导电性能并不出众。

  铅笔芯导电的性能还与铅笔芯中石墨的含量有关,不同型号的铅笔石墨含量也不相同。石墨含量越高,导电性越好,B的数值越大的铅笔芯是墨含量也越高,导电性能越好;相反,硬度越高的铅笔芯导电性能越差。

      难道小学生做的铅笔芯实验不能用常见的铅笔还得用特别的铅笔做实验?这,这也太离谱了太意外了,这道练习题太为难学生和老师了,我们要尊重哪个事实?

      通过和论坛上的“大虾”介绍交流,问题主要出在用电器的电阻和电流强度上,解决方法是用较灵敏的灯泡或增加电流强度,他们提到二极管和人体导电球能解决上述问题,真的如此吗?经过同学们实验验证,上述方法可行。


      通过讨论验证,同学们不仅掌握了上述材料的各种性质,还懂得了更多的知识,开阔了视野,收获很大。

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(2021/4/27 16:39:04 上传)

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(2021/4/27 16:39:04 上传)

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(2021/4/27 16:39:04 上传)

最后编辑王如祥 最后编辑于 2021-04-27 16:39:04
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我这里图片不能直接显示,下载后修改图片属性重新传一下。



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(2021/4/21 19:57:12 上传)

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(2021/4/21 19:57:12 上传)

最后编辑火柴盒 最后编辑于 2021-04-21 19:57:12
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用自来水来测试是否导电,需要用非常灵敏的仪器;铅笔芯导电的实验,曾经试过好多次,只要两个接触头接近,现象是很明显的。
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用简单电路来检测水是否能导电,毕竟水的电阻比较大,通常用电池与小灯泡来检测往往很难成功。过去我曾经制作过一个液体导电电子小玩具,将图中红圈中的两根电线插入水中,,LED灯便会发亮,表明电路已经导通。用此电路还可以测量人体、铅笔芯等多种物体是否导电,现象非常明显。



此电路主要是运用了电流放大,使物体导电现象变得明显。如果没有此电路,将小灯泡换成LED灯,这时点亮是没问题的,只是亮度有些暗。如图:(临时在家里找的材料,有点简单哟)上图是用水导电,较暗;下图是导线直接连接,较亮。


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我这图片是通过复制粘贴上去的,不知大家能否看到,根据以往经验似乎是看不到的。
现在我自己虽然能够看到,但打开似乎进学慢。图片也不是很大呢,大概只有800X640的像素,真是汗颜了。
好久没在论坛里发图了,竟然图片插入有点困难,费了好大劲才插上,但排版不太美观,请谅解。
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铅笔芯用5B,用9V电池效果很明显~
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材料导不导电,用学生自制的电路检测器不一定能检测出来,这一点是要和学生说清楚的
另外可以试试用人体导电球测试,效果会更好
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许多材料的导电性,用自制的简易电路检测器是检测不出的,这一点要让学生明白

另外可以试试用 人体导电球 进行测试,效果不错
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有的一些实验在实验条件很难达到效果的情况下,还是要结合生活经验来理解与说明。如水导电的问题。所以,为学生准备有结构的实验材料来进行探究是非常重要的一件事情。
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材料导不导电,用学生自制的电路检测器不一定能检测出来,这一点是要和学生说清楚的
另外可以试试用人体导电球测试,效果会更好

湖州熊二 发表于 2021/4/22 8:08:05
受教了,下次用人体导电球试试。不过这道练习题放在学生自制电路检测器的检测基础上来判断铅笔芯的导电性,有点为难我们老师和学生了
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用工具箱里的导电灯来检测,效果很明显的。
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回复 4楼喻伯军的帖子

可是我们用2B铅笔做没成功,当时我们都把铅笔芯弄出来,弄成不到1厘米了,还是不成功。不过我刚才自己试了多次,发现不仅要把铅笔芯弄的短点更要用力把导线按住接触点才能比较成功
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回复 8楼晓秋的帖子

图片看不到,没能直观的感受到其中的效果,但能从你的文字介绍中明白其中的效果。总之,要做成功水的导电性,学生普通的自制检测器是不弄成功的,需要用到一些特殊材料,当然,专业的检测器肯定能检测出来。这也间接的证明了,水的导电性没有像金属那么强,为学生区别材料的导电强弱打下基础
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回复 6楼上虞区蒿坝小学杜银江的帖子

可见普通的学生自制检测器是不可能看到想看到的结果的,需要专业性更强的才行
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回复 4楼喻伯军的帖子

刚才用人体导电球试了试,两个实验效果非常明显,都是导电的
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回复 11楼湖州熊二的帖子

刚才自己试了试人体导电球,两个实验效果都非常明显。有了比较专业的仪器就是不一样,以前只能想想,只能像学生介绍一下,现在就能直观感受了,还能亲自操作实验,体验肯定不一样;有了这个论坛就是不一样,直接能和同行交流,获得大量热心同行无私帮助,像我们基础薄弱,只有一个科学老师的学校感受会更深吧
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用工具箱里的导电灯来检测,效果很明显的。
欣然 发表于 2021/4/22 8:49:08
是的,刚才我两个实验都试了,效果非常不错。感谢
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有的一些实验在实验条件很难达到效果的情况下,还是要结合生活经验来理解与说明。如水导电的问题。所以,为学生准备有结构的实验材料来进行探究是非常重要的一件事情。
翁昌舟 发表于 2021/4/22 8:19:41

嗯,下次就可以像学生解释了,顺便也让他们体会到各种材料的导电性能是有区别的,是有强弱之分的
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回复 12楼翁昌舟的帖子

是的,以前的教学只能如此,不过刚才受大家指教,用阔华工具箱中的“人体导电球”效果还是不错的
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影响的因素很多,用灵敏的电路检测器效果会更明显,自制的检测比较有限
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回复 16楼王如祥的帖子

现在通过插入附件的方法加了图,不知道能否看到呢
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回复 24楼晓秋的帖子

看到了,与我们学生普通的自制检测器相比,实验改进之处有三:1.电流加大;2.导线用一根铜线的;3.灯泡换更灵敏的
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回复 1楼王如祥的帖子

我在广场上流动推销商品的小贩里买过一个灯泡,淘宝上也有卖。可以验证人体导电,可以验证水导电。

https://detail.tmall.com/item.htm?spm=a230r.1.14.16.7ee8738cNzzvbq&id=600808363314&ns=1&abbucket=16&sku_properties=13381687:21966
最后编辑朱家灿 最后编辑于 2021-04-22 12:06:09
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回复 17楼王如祥的帖子

先进仪器设备的重要性,效果就明显了
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回复 26楼朱家灿的帖子

我们今年订购的阔华资源箱就有,上午自己还试着操作,效果明显。小灯泡的钱可以省了
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回复 27楼上虞区蒿坝小学杜银江的帖子

是的,既体验又解惑。仪器设备很重要,上次实验管理员会议上领导的承诺很有意义
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电路检测器的问题
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