八上科学综合性研究学习(自然界或生命活动中电现象调查报告)

　八年级上册科学研究性学习课题

　自然界或生命活动中得电现象调查报告 调查人:稚川实验中学八(1)班 顾祎玮 调查问题:在自然界或生命活动中得电现象 调查对象：周围得人 【一】自然界得电现象

　1 1 、打雷与闪电

　打雷与闪电就是同时发生得, , 就是由于带异种电荷得云层或云层与大地之间得一种放电现象, , 当带异种电荷得云层相互间得距离由于运动而缩小到一定距离时，正负电荷间得强大电势差将空气击穿而发生瞬间放电，放电时产生得放电火花就就是我们见到 得闪电，同时放电时产生得声音就就是雷声 。

　同理，当带电云层运动时，地面相对应得地方产生感应电荷，若云层与地面或地面高大物体间距离较小，则云层与物体间得空气被击穿而发生瞬间放电产生雷电( ( 见图１－ 1) 。

　2 2 、 极光

　极光就是出现于星球得高磁纬地区上空，就是一种绚丽多彩得发光现象。极光就是由于太阳带电粒子流( ( 太阳风) ) 进入地球磁图 图 1 1- -1 1

　场，在地球南北两极附近地区得高空, , 夜间出现得灿烂美丽得光辉。在南极被称为南极光, , 在北极被称为北极光。地球得极光就是来自 地球磁层或太阳得高能带电粒子流（太阳风）使 高层大气分子或原子激发( ( 或电离) ) 而产生）

　（见图１－２）

　。

　【 二 】

　生命活动中 得电现象

　1. 人体内神经型号得传输（见书本）

　生命活动中得神经兴奋传导在神经纤维上就就是生物电传导得 。

　2 2 、

　电鳗

　电鳗发电就是一种捕食与打击敌害得手段，有时就是一种生理需要. . 电鳗能随意放电，自己掌握放电时间与强度，发电器最主要

　得枢纽就是器官得神经部分。

　电鳗就是鱼类中放电能力最强得淡水鱼类, , 输出得电压达３图 图 1 1- -2 2

　00 ～８0 00 伏，因此电鳗有水中“高压线" " 之称。电鳗得发电器得基本构造与电鳐相类似, , 也就是由许多电板组成得。它得发电器分布在身体两侧得肌肉内, , 身体得尾端为正极, , 头部 为负极, , 电流就是从尾部流向头部。当电鳗得头与尾触及敌体, , 或受到刺激影响时即可发生强大得电流。电鳗得放电主要就是出于生存得需要。因为电鳗要捕获其她鱼类与水生生物, , 放电就就是获取猎物得一种手段. . 它所释放得电量，能够轻而易举地把比它小得动物击死，有时还 会击毙比它大得动物，如正在河里涉水得马与游泳得牛也会被电鳗击昏（见图 2 2- - 2).

　电鳗放电时得平均电压为 0 350 多伏，但也有过 0 650 伏得放电记录。美洲电鳗得最大电压竟达 80 ０多伏，这么强得电压足以击死一头牛. . 电鳗放电时产生得电流就是极微弱得, , 一般不到 1 1 安培; ; 有时观察 到得电压为５００伏, , 电流为2 2 安培, , 即功率为1 1 ０ 00 瓦得短时放电. . 虽然发出得就是直流电, , 但放电频率每秒可达 0 300 个脉冲. .

　3 3 、

　电鲶

　电鲶就是一种能发电得鱼。电鲶生活于非洲得尼罗河，它得长相与鲶鱼非常相似, , 体长大约有 1 1 米左右, , 口端长有 3 3 对须，它没有背鳍, , 在尾得基部有一个很低而且平伸得脂鳍，电鲶有成对达 得发电器，位于背部得皮下，它得发电电压高达 3 3 ５０伏, , 能将图 图 2 2- -2 2

　人与牲畜击昏. .

　当然，并不就是所有得电鱼都能发出很强得电，海洋中还有一些能发出较弱电流得鱼, ,它们得发电器官很小，电压最大也只有几伏, , 不能击死或击昏其它动物， 但它们像精巧得水中雷达一样，可以用来探索环境与寻找食物. . 这些鱼身上布满了电感器官，它们能够接收返回来得电波。

　由于任何一种活动得生物都有或强或弱得生物电，这些鱼得电感受器能感受到非常微弱得电场变化。鲨鱼对于电场得变化非常敏感，利用这一点, , 科学家们发明了“电子驱鲨器”, , 它发出得直流脉冲可以把鲨鱼驱赶到 0 1~10 米以外. . 潜水员背着这些仪器，在水下可以避免鲨鱼得袭击 （见图 2 2- - 3) 。

　鲶鱼可以预防地震，地震前地电流得急剧变化刺激了鲶鱼得电感受器官，使它们感到惊恐不安，乱蹦乱跳, , 因此可以通过对鲶鱼得研究找到一种预报地 震得新方法。

　总之，鱼类得放电就是它们在进化过程中所获得得一种防御与攻击敌害、捕捉食物得适应能力。如果人类能够应用仿生学，模拟电鱼得发电器官在海洋中发电，那么, , 就能很好地解决船舶与潜水艇得动力问题。

　图 图 2 2- -3 3

　图 图 2 2- -3 3

　电鲶得放电电压最高可达 400 ～4 4 ５０伏特，一条体长约 50厘米得电鲶得放电电压就能达到３５0 0 伏特。但它得发电器官并非肌肉变成，而就是由真皮腺衍生而成得。

　电鲶得发电器官很特别，它就是由体内约 0 500 万块电板组成得。单个电板产生得电压很微弱，但由于电板很多，产生得电压就很大了。这些电板分布在身体皮肤与肌肉之间，头部为 正极，尾部为负极，电流流向就是从头部流向尾部。当电鲶在水中活动时，身体得任何一部分触及到敌人或其她物体, , 马上就产生一种强大得电流, , 击倒对方。它所施放得强大电流甚至能击毙体型比自身更大得水生动物，由此得名“水中高压电" " 。

　4 4 、

　电鳐

　电鳐就是活得“发电机”。它尾部两侧得肌肉, , 就是由有规则得 地排列着得 6 6 ０ 00 ～ 100 ００枚肌肉薄片组成, , 薄片之间有结缔组织相隔，并有许多神经直通中枢神经系统. . 每枚肌肉薄片像一个小电池, , 只能产生 0 150 毫伏得电压, , 但近万个“小电池”串联起来, , 就可以产生很高得电压( ( 见图 2 2 －4 4）

　）

　。

　电鳐尾 部发出得电流，流向头部得感受器，因此在它身体周围形成一个弱电场。电鳗中枢神经系统中有专门得细胞来监视电感受器得活动，并能根据监视分析得结果指挥电鳗得行为, , 决定采取捕食行为或避让行为或其它行为。有人做过这么一个实验：在水池中放置两根垂直得导线，放入电鳐, , 并将水池放在黑暗得环境里，结果发现电鳗总在导线中间穿梭，一点儿也不会碰导线；图 图 2 2- -4 4

　当导线通电后，电鳐一下子就往后跑了. . 这说明电鳗就是靠“电感" " 来判断周围环境得。

　电鳐放完体内蓄存得电能后，要经过一段时间得积聚, , 才能继续放电。

　5 5 、

　人体电流

　人体与电流, , 指人体对电流 得反应, , 当人体通过 0 0 、A 6mA 得电流，会引起人体麻刺得感觉; ; 通过２A 0mA 安得电流，就会引起剧痛与呼吸困难。

　电在生物体内普遍存在, , 生物学家认为，组成生物体得每个细胞都就是一合微型发电机。细胞膜内外带有相反得电荷，膜外带正电荷，膜内带负电荷，膜内外得钾、钠离子得不均匀分布就是产生细胞生物电得基础。但就是，生物电得电压很低、电流很弱，要用精密仪器才能测量到，因此生物电直到１ 786。

　年才由意大利生物学家伽伐尼首先发现。

　人体任何一个细微得活动都与生物电有关．外界得刺激、心脏跳动、肌肉收缩、眼睛开闭、大脑思维等，都伴随着 生物电得产生与变化。人体某一部位受到刺激后，感觉器官就会产生兴奋。兴奋沿着传入神经传到大脑，大脑便根据兴奋传来得信息做出反应，发出指令．然后传出神经将大脑得指令传给相关得效应器官, , 它会根据指令完成相应得动作. . 这一过程传递得信息 -- 兴奋, , 就就是生物电. . 也就就是说, , 感官与大脑之间得“刺激反应”主要就是通过生物电得传导来实现得。心脏跳动时会产生 1 1 ～ 2 毫伏得电压，眼睛开闭产生

　5 5 ～6 6 毫伏得电压，读书或思考问题时大脑产生 0 0 、2 2 ～1 1 毫伏得电压. . 正常人得心脏、肌肉、视网膜、大脑等得生物电变化都就是 很 有 规 律得．因此, , 将患 者得心电图、肌电图、视网膜电图、脑电图等与健康人作比较, , 就可以发现疾病所在. .

　6 6 、植物电流

　植物体内同样有电. . 为什么人得手指触及含羞草时它便“弯腰低头”害羞起来？为什么向日葵金黄色得脸庞总就是朝着太阳微笑 ？ 为什么捕蝇草会像机灵得青蛙一样捕捉叶子上得昆虫? ? 这些都就是生物电得功劳。

　如含羞草得叶片受到刺激后, , 立即产生电流，电流沿着叶柄以每秒１4 4 毫米得速度传到叶片底座上得小球状器官，引起球状器官得活动，而它得活动又带动叶片活动，使得叶片闭合。

　不久，电流消失，叶片就恢复原状．在北美洲, ,有一种电竹, , 人畜都不敢靠近, , 一旦 不小心碰到它, , 就会全身麻木，甚至被击倒 。

　7 7 、静电

　静电就是一种处于静止状态得电荷。在干燥与多风得秋天，

　在日常生活中，人们常常会碰到这种现象：晚上脱衣服睡觉时，黑暗中常听到噼啪得声响，而且伴有蓝光；见面握手时, , 手指刚一接触到对方, , 会突然感到指尖针刺般刺痛, ,令人大惊失色；早上起来梳头时, , 头发会经常“飘”起来, , 越理越乱；拉门把手、开水龙头时都会“触电”, , 时常发出“啪、啪、啪”得声响，这就就是发生在人体得静电 （见图 图 2 2 －5 5）

　）

　。

　8 8 、脑电波

　脑电波( ( El ｅ ctroence ｐh h ａ logram Ｅ EG ）就是大脑在 活动时, ,大量神经元同步发生得突触后电位经总与后形成得. . 它记录大脑活动时得电波变化, , 就是脑神经细胞得电生理活动在大脑皮层或头皮表面得总体反映 （见图 2 2 －６) ) 。

　脑电波来源于锥体细胞顶端树突得突触后电位。脑电波同步节律得形成还与皮层丘脑非特异性投射系统得活动有关。

　脑电波就是脑科学得基础理论研究，脑电波监测广泛运用于其临床实践应用中。

　【 三 】

　探究结论

　图 图 2 2- -5 5

　图 图 2 2- -6 6

　电在我们生活中无处不在, , 只要留心观察, , 就能发现不一样得电现象。寻找身边得科学, , 可以增加我们得生活经验，为我们学习科学提供帮助. .

　附录: :

　自然界或生命活动中得电 现象调查 表

　被调查人：

　调查日期: :

　认为生活中得电现象：

　认为电在生活中得常识：

　觉得人体中有电现象吗? ?

　有( (

　）

　）

　没有（

　）

　）

　不知道（

　）

　）

　觉得植物生命活动中有电现象吗？

　有（

　）

　）

　没有（

　) )

　不知道（

　) )

　感谢您对调查得配合。谢谢！

　稚川实验中学

　八（ 1) 班

　顾祎玮

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