5月20日,二(5)班的同学们迎来了一场特别的课程:电力知识讲座。柳岸舟的父亲柳玉老师,是国家电网有限公司的教授级高级工程师,他为同学们带来了一场别开生面的电力知识分享,帮助同学们了解电力的原理,了解现代社会是如何发电输电的,掌握安全用电的基础知识。
老师首先问同学们:“你们知道电是怎样被人类认识的吗?”同学们纷纷摇头。老师接着讲述了人类对电的认识过程,从早期的闪电现象到后来科学家们的研究探索,让同学们了解到电的发现是一个漫长而有趣的过程。
4750年前,当古人第一次见识到打雷闪电的时候,他们更多的是对大自然的敬畏和恐惧。
但有趣的是,“电”这个名词,在外文里,却不是和雷电有关,而是由希腊语“琥珀”ηλεκτρον 转来的。人类最早发现的电现象是摩擦起电现象。公元前600年左右,古希腊正处于文化鼎盛的时期,贵族妇女外出时都喜欢穿柔软的丝绸衣服,带琥珀做的首饰。琥珀是一种树脂化石,把它对着光就呈显出黄色或红色的鲜艳色泽,是当 时较为贵重的装饰品。人们外出时,总把琥珀首饰擦拭得干干净净。但是,不管擦得多干净,它很快就会吸上层灰尘。虽然许多人都注意到这个现象,但一时都无法解释它。 静电是一种处于静止状态的电荷。在干燥和多风的秋天,在日常生活中,人们常常会碰到这种现象。
有个叫 泰勒斯(前625年?-前547年?)的希腊人,研究了这个神奇的现象。经过仔细的观察和思索,他注意到挂在颈项上 的琥珀首饰在人走动时不断晃动,频繁地摩擦身上的丝绸衣服,从而得到启发。经过多次实验,泰勒斯发现用丝绸摩擦过的琥珀确实具有吸引灰尘、绒毛、麦秆等轻小物体的能力 。于是,他把这种不可理解的力量叫做“电”。
但直到很久很久之后的1660年,德国人奥拓·冯·格里克制造出了第一台静电发电机,被誉为“现代电力之父”。1746年英国的莱顿 发明了一种存储静电的瓶子,让人类第一次能够储存电力,并将它命名为“莱顿瓶”。
那么天上的电和地电是统一的吗? 当时大家都认为:雷电是上帝发怒。直到18世纪,有一位美国人富兰克林,他断定雷电也是一种放电现象,它和在实验室产生的电在本质上是一样的。大家纷纷嗤笑他,是“想把上帝和雷电分家的狂人”。 富兰克林决心用事实来证明一切。1752年6月的一天 ,一个电闪雷鸣的上午,他将一个风筝放到空中,风筝下有一根铁丝,铁丝下栓一根麻绳,当一道闪电从风筝上掠过,富兰克林用手靠近风筝上的铁丝,立即掠过一种恐怖的麻木感。 他抑制不住内心的激动,大声呼喊:“威廉,我被电击了!”随后,他又将风筝线上的电引入莱顿瓶中。回到家里以后,富兰克林用雷电进行了各种电学实验,证明了天上的雷电与人工摩擦产生的电具有完全相同的性质。但是这个实验非常非常危险,小朋友们千万不要学他呀。
1753年,富兰克林在充分研究了“天电”特性并进行大量实验的基础上发现了尖端放电现象,从而发明了避雷针,在欧洲广为推广 。这是人类在征服大自然的道路上迈出的具有重大意义的一步。
1780年意大利医生加法尼在一次偶然的机会中发现,放在两块不同金属之间的蛙腿会发生痉挛现象,他认为这是一种生物电现象。伏特在这个基础上进一步发现,把任何潮湿物体放在两个不同金属之间都会产生电流。他凭借着这个观察,发明了电容器 (condenser) 。世界上第一块电池问世。
再后来,英国人法拉第·迈克尔发现了电磁感应(1831年)并提出相应理论。1821年,他发明了世界上第一台电动机。 从此人类进入了电器应用时代,各种实用电器开始纷纷涌现。
再后来,塞尔维亚裔美籍发明家、物理学家、机械工程师、电气工程师尼古拉·特斯拉,他发明了特斯拉线圈。这是一种高频共振变压器,可以产生高电压、低电流的交流电。特斯拉线圈帮助人类在无线电、X 射线和其他领域中可以进一步探索和研究电磁的原理。
1879年,美国著名的发明家托马斯·阿尔瓦·爱迪生成功地改进了电灯,使其变得更加实用和商业化。他的改良包括使用碳化竹丝作为灯丝,以及改进了电灯的照明效果和耐久性。爱迪生的电灯发明对现代照明产生了深远的影响,使电灯成为广泛使用的照明工具。他的发明也标志着电灯技术的重要进展。不止如此,他在电力的应用上有很多好的发明,比如留声机、炭粒话筒、电影放映机、摄影机等,足足拥有1093种发明专利权呢。他甚至还创办了世界上第一个工业研究实验室。
老师的讲解即精彩又深入浅出,同学们听得聚精会神。科学的探索严谨而奇妙,正是这么多前辈科学家的努力,我们才拥有了今天便捷的电力生活。
了解了电力的原理,那咱们每天用到的电,它是从哪里来的呢?
现代社会有各种各样的发电方式,比如像煤、石油和天然气这样的化石燃料,通过燃烧产生热能,驱动涡轮机转动,进而带动发电机产生电能。除此之外,也可以用清洁的可再生能源进行发电,比如水力发电、风能、太阳能、生物能发电等。我们人类甚至可以使用核能发电,利用核反应堆中核裂变反应产生的热能来产生电能。人类还在不断探索其他的发电方式,比如地热发电、海洋能发电等等。
发电后,电能通过输电网络进行传输。输电通常通过高压输电线路来实现,将发电厂产生的电能输送到各个地区的变电站,然后再经过降压变电器将电压降低到适合用户使用的水平。最终,电能通过配电网供应到家庭、企业和其他用电场所。
老师给孩子们播放了有趣的动画,孩子们跟随者唐僧师徒的脚步,在电力知识的海洋里遨游。
最后,也到了今天最重要的环节,就是电力安全知识。首先,老师给同学们详细展示了各类电力安全标识。遇到这些标识,同学们一定要远远躲开呀。
电的危害主要分两种: 一、电器火灾 二、人身触电。触电是什么概念呢?触电就是人体接触带电体,电流通过人体造成伤害。轻者致人昏迷,重者致人死亡。 人体安全电压只有36伏,超过36伏会引起身体不适。因此,我们同学们生活中一定要注意安全用电。
那么怎样才能安全用电呢?家中发现有破损的插排一定不要继续使用,可以告诉父母更换新的,继续使用非常危险,很容易短路引起火灾,甚至造成生命危险。湿手、湿布有导电作用。不要用湿手、湿布触摸、擦拭电器外壳。正常情况下,家用电器的外壳不带电。如果连接它的导线破损或受潮漏电,外壳就会带电,就可能发生触电事故。 在户外玩耍时,要远离高压输电设备及配电室之类的地方。不要在高压线附近放风筝,不要到配电室中去玩耍。哪怕安装灯泡等简单的事情,也要先关断电源,并在家长的指导下进行。
不要用手、金属物等东西去拨弄开关,也不要把它们插到插座孔里。不要乱动电线、灯头、插座。因为,带电部分也许已暴露在外,接触它有触电的危险。 如果遇到电力引发的火灾,首先求助大人切断电源,然后求助大人灭火(通常情况下,用干燥的沙子或专用的干粉灭火器灭火,千万不能用水灭火,也不能用泡沫灭火器灭火,因为水导电,容易触电伤人); 较大火灾要迅速逃离火场并拨打“119火警电话(一定要告诉消防人员准确的地址) 。
发现有人触电,同样,在救助时,首先要切断电源。在切断电源之前,千万不要用手去拉触电者,否则救助者也会触电。小学生因为人小,无法对触电实施救护,应该及早地叫大人来处理,并打“120”急救电话,让医生来救护。 发现段落电力线,不要靠近,即使自己的玩具再好,也不能过去捡起,应当立即找电工处理,如果有时间可以再附近告知经过的人,让他们小心段落电力线,远离事发现场。
雷雨天中更要注意安全防范,户外活动遇到雷雨时,不要站在大树、烟囱、尖塔、电线杆等底下,也不要站在山顶上,因为高耸、凸出的物体容易遭受雷击。在开阔的水面游泳或划船的学生,在雷雨时要赶快离开水面,否则会成为雷击的目标。 应该留在室内,关好门窗;在室外工作的人员应该躲入建筑物内 ;不接触铁丝网、金属门窗、建筑物外墙等金属物体,远离电线等金属装置 。打雷时不打电话。 在野外不站在高处,不拿金属物体,寻找低洼处躲避。
哇原来安全用电有这么多门道!同学们听得大开眼界。最后,柳老师带领同学们熟记一个重要的口诀:
家用电器需防水,要装漏电保护器
破损电源快修理,湿手不能碰电器
金属与电源远离,插头要握绝缘体
有意躲开变压器,保证安全不触电
钓鱼放风筝要注意,抬头看看高压线
大雨来临会躲避,不在树下找洼地
在这堂生动有趣的电力知识课上,同学们不仅学到了关于电的基本知识,还对科学产生了浓厚的兴趣。他们纷纷表示要在以后的生活中更加关注电力,安全用电,保护好自己,做一个节约能源的小卫士。