Нетрадиционные уроки физики как способ повышения интереса школьников к изучению предмета

Нетрадиционные уроки физики  как способ повышения интереса школьников к изучению предмета  /Методическое пособие/ Разработчик: преподаватель физики Купенова Г.М. 1 2017 Данное   пособие   предлагает   нетрадиционные   уроки   по   физике. Представленные   уроки   интересны,   построены   с   выдумкой,   различны   по структуре,   используемым   методам   и   приемам:   урок­тренинг,   урок­ соревнование. Автор использует интересные формы организации учебной деятельности   студентов:   физическая   эстафета,   физический   диктант, викторины, конкурсы. Целью таких уроков является не только закрепление знаний, но и формирование познавательной активности у школьников. Содержание 1. Нетрадиционный урок как средство повышения  познавательной деятельности студентов 2. Урок решения задач по теме «Равномерное движение,  неравномерное движение, относительность движения» 3. Учебное занятие по теме «Взаимные превращения  жидкостей и газов» 4. Урок ­ игра «Суд над Инерцией» по теме «Основные  законы динамики» 5. Физический бой 6.  Самоанализ урока «Суд над Инерцией» 7. Урок – встреча с прошлым. Обвиняются Вольта и  Гальвани 4 9 12 15 20 22 23 8. Урок­театрализованное представление по теме «Силы  в природе» 9. Викторина 10. Урок ­ игра «Счастливый случай» 11. Урок ­ соревнование «Удивительное электричество» 12. Урок – тренинг по теме «Основные положения МКТ» 13. Литература 14. Презентация  к уроку «Взаимные превращения   38 47 48 58 67 72 Приложение жидкостей и газов» 2 "Нетрадиционный   урок   как   средство   повышения   познавательной деятельности студентов". Научно­технический   прогресс   привел   к   изменению   характера   труда человека.   Возросла   степень   автоматизации   производства,   усложнилась техника, увеличились требования к знаниям.  Современные   требования,   предъявляемые   к   содержанию   образования   со стороны   общества,   производства,   родителей     и   конкретной   личности студента   диктуют   необходимость   наполнения   образования   новым содержанием в инновационном режиме. Однако без осознанного интереса к получению   новых   знаний   со   стороны   самого   студента   невозможно сформировать   устойчивую   теоретическую   подготовку.  Поэтому   особую активность   приобрели   задачи   развития   мышления   студентов,   их   умений самостоятельно   пополнять   знания,   ориентироваться   в   новой   учебной   и трудовой   ситуации,   в   частности   уметь   самостоятельно   применять теоретические знания к решению практических задач.  Давайте   вспомним,  с   каким   интересом   первокурсники   ходят   на   занятия первые   время,  они   ждут   от   преподавателя   много   нового,  интересного   и необычного.   Но   проходит   время,   и   интерес   к   учению   пропадает. Неинтересные   однообразные   уроки,   построенные   по   одной   схеме, повторяющиеся изо дня в день, быстро надоедают. Почему   это   происходит?   В   современной   дидактике   основное   внимание уделяется проблемам, связанным с содержанием обучения и его методами, а   самой   организации   познавательной   деятельности   уделяется   гораздо меньше внимания, от этого и идет неумение преподавателя организовать деятельность студентов на занятии. Снижение  уровня  знаний   студентов  в значительной  степени  объясняется качеством урока: однообразием, шаблоном, формализмом и скукой. Передо мной стоит важная проблема – пробудить интерес, не отпугнуть первокурсников сложностью предмета, особенно на первоначальном этапе изучения   курса   физики   в   колледже.   Чтобы   студенты   хотели   и   умели получать   знания,   я   стремлюсь   активизировать   деятельность   самих студентов на уроке. Учебный процесс строиться так, что студенты сами получают   знания,   а   преподаватель   является   организатором   этой деятельности. Важнейшая проблема, волнующая меня, как преподавателя, ­ повышение эффективности урока. Конечно, урок требует холодной рассудительности и бесстрастной строгости, но все же привкус романтики необходим, как атмосфера радостной приподнятости, сопутствующая поиску, творчеству. Поэтому я стремлюсь найти, как можно больше разных способов оживления урока. 3 Стремление   к   разнообразию   учебного   процесса,   пробуждению   интереса студентов   первых   курсов   к   знаниям   по   физике,   организации   учебы   в группах так, чтобы она соответствовала требованиям современной жизни, направляла творческую мысль преподавателя на настойчивые поиски новых форм организации уроков физики. Известно, что без разнообразия форм и видов работы на уроке, без их связи с жизнью, с будущей специальностью, невозможно   выполнить   главную   задачу   урока:   обеспечить   оптимальное развитие   каждого   подростка,   создав   условия   для   творческого   труда   с максимально возможной производительностью. На   мой   взгляд,   самым   эффективным   в   плане   реализации   возникшей проблемы   является   нетрадиционный   урок.   Меня   заинтересовал   вопрос, почему   при   огромном   усердии   и   добросовестном   отношении   к   работе преподаватель   не  всегда   может   добиться   желаемого   результата.  Почему после доступного объяснения нового материала студентам трудно излагать его самостоятельно, пользоваться на практике положениями теории? Если хорошо подумать, то все трудности возникают в первую очередь от нашего несовершенства. Любые знания сейчас настолько стремительно устаревают, что роль преподавателя как их информатора и транслятора ослабевает.  В   традиционной   деятельности   педагога   основная   цель   –   увеличение количества и качества знаний путем простой передачи их от преподавателя к студенту. Учащийся должен выучить то, что ему хорошо объяснили. В нетрадиционной   педагогической   деятельности   основная   цель   –   развитие способностей учащегося, систематизация знаний. При этом увеличивается количество и качество знаний, но главным является то, что это происходит в   процессе   развития   способностей.   Студентов   нужно   учить   способу приобретения знаний, это задача хорошо решается на примерах проведения нетрадиционных   уроков,   которые,   в   последнее   время,   я   стремлюсь проводить как можно чаще совместно с первокурсниками. Урок – гибкая форма организации обучения. Он включает разнообразное содержание, в соответствии с которым используются необходимые методы и приемы обучения. На   уроке   организуется   фронтальная,   коллективная   и   индивидуальная формы   учебной   работы.   Различные   формы   проведения   урока   не   только разнообразят учебный процесс, но и вызывают у студентов удовлетворение от самого процесса труда. Не может быть интересным урок, если студенты постоянно   включаются   в   однообразную   по   структуре   и   методике деятельность. Рамки традиционного урока становятся тесными, рождаются новые   формы   организации   обучения.   Никто   не   требует   отмены традиционных   уроков   как   основной   формы   обучения   и   воспитания учащихся.   Речь   идет   о   придании   тому   или   иному   виду   деятельности оригинальных,   нестандартных   приёмов,   активизирующих   учащихся   на 4 занятиях,   повышающих   интерес   к   знаниям,   развивающих   подростков   с учетом их возраста и способностей. Нетрадиционный урок в корне отличается от классического образца и тем способствует   совершенствованию   процесса   обучения.   Нетрадиционные формы   обучения   приближают   обучение   к   жизни,   реальной действительности.   Студенты   охотно   включаются   в   такие   занятия,   ибо нужно проявить не только свои знания, но и смекалку, творчество. Познавательная   деятельность   на   таких   уроках   вызывает   у   студентов радость,   удовлетворение,   увлеченность   познанием,   обучение   обретает подлинную силу. А для того, чтобы увлечь учащихся, их нужно не просто наполнить   знаниями,   как   «пустой   сосуд»,   а   зажечь   в   них   «искорку», которая по степени разгорания вела бы их к вершинам познания. И когда преподаватель заставит биться радостно сердце подростка, тогда он будет всемогущ. Нетрадиционных   форм   проведения   занятий   по   физике   существует множество: это урок­КВН, урок­телемост, урок­«Суд», урок­футбол, урок­ театр,   урок­путешествие,   урок­концерт,   урок­исторический   обзор,   урок– тренинг,   урок­практикум   и   так   далее.   Все   уроки   перечислить   просто невозможно. И каждый из этих уроков носит в себе определенные цели и задачи. Такие занятия обычно проводятся после изучения теоретического материала   и   его   проработки,   их   целью   является   закрепление   знаний   и формирование   навыка   решения   расчётных,   графических   и   качественных задач В приведенной таблице отражены многие из них, а также дидактические требования к нетрадиционному уроку. 5 ю у н н е л е д е р п о     о к ь л о т   е н   ь т а ч у л о п ы н ж л о д ы т н е д у т с   е к о р у   а Н   и к у а н   й о н ж а в   й о т э   ю и з э о п   ь т а щ у щ о и о н   ,       й и н а н з   у м м у с Дидактические требования к нетрадиционному уроку   , в о т н е д у т с   я и н а н з   ь т я л б у л г у и   ь т я р и ш с а р     н е ж л о д к о р У   х а к о р у   х и щ у д ы д е р п   а н   е ы н н е ч у л о п   ,     у т е м д е р п к   с е р е т н и и   ь т с о н ь л е т а н з о б ю л   ь т а ш ы в о п   н е ж л о д к о р У   в о т н е д у т с   ь т с о н б о с о п с о т о б а р   ь т а в о р и л у м и т с     е ы н ь л а у д и в и д н и   ь т а ч у з и ю л е т а в а д о п е р п   ь т а г о м о п   н е ж л о д к о р У   х ы н н е р а д о   х и н     и д е р с   ь т я л в я ы в   , в о т н е д у т с   и т с о н б о с о п с   о г о н в о н с о     т о   в о т н е д у т с   е и н а м и н в   ь т а к е л в т о   н е ж л о д   е н   к о р У           х и и и н е р и ш с а р и и и н е л б у л г у и р п ы м м а р г о р п й о н б е ч у   я и н а ж р е д о с     й и н а н з   , я л е т а в о д е л с с и   я и в о л с у   в   ь т и в а т с   о д а н   а т н е д у т с   е к о р у   а Н     и л и м о к с е ч и т е р о е т   в   е ы н ж а в   , и т с о н р е м о н о к а з   о г е щ ю а в и к с ы т о   и и н е ш о н т о м о к с е ч и т к а р п   е в о н с о   а н   а т н е д у т с   ь т а в о в т с н е ш р е в о с   и   ь т а в и в з а р   н е ж л о д к о р У   я и н е н л о п ы в   ё е   ю ь т с о н ь л е т а з я б о   с   ы т о б а р   й о н ь л о в о р б о д   я и н а т е ч о с   , и т с о н ь л е т а м и н а з   ы т н е м е л э   ы н е ч ю л к в   ь т ы б ы н ж л о д к о р у В         и т с о н ь л е т я е д й о н т с о д а р е н з и ж   я л д ы м и д о х б о е н   е ы р о т о к     н е п у т с о д   ь т ы б   н е ж л о д   л а и р е т а м   е к о р у   а н   й ы м е а г а л д е р П я и т и в з а р ю н в о р у     х и   ь т а в о в т с т е в т о о с   , м а т н е д у т с 6 Нет   предела   преподавательской   фантазии.   Самые   разнообразные   типы нетрадиционных уроков есть в копилке у каждого, творчески работающего преподавателя. Но успешное проведение нетрадиционного урока зависит от ряда действий, как студента, так и преподавателя. Действия   преподавателя   и  студента Проводится тщательная подготовка таких уроков Продумывается ход урока с учетом особенностей группы Уделяется особое внимание активизации деятельности всех студентов Студентам даются опережающие задания, объясняется построение урока, готовятся наглядные пособия, слайды.   Обсуждается последовательность операций на занятии, проверяются конкретные задания отдельных студентов В тот или иной вид деятельности на занятии включаются «сильные» и «слабые» студенты, «трудные» и «равнодушные» Первый опыт проведения таких уроков показал, что студентам интересны такие   уроки.   Они   способствуют   развитию   инициативы,   развивают коммуникативные навыки, предполагают самостоятельный поиск средств и способов   решения   задач,   связанных   с   реальными   ситуациями   в   жизни, искореняют такие присущие традиционному обучению негативные явления, как списывание, боязнь плохих отметок, закомплексованность.  Сами студенты отметили, что такие уроки привлекают их тем, что вносят разнообразие,   создают   в   группе   атмосферу   праздника,   приподнятое настроение.  Учащимся   нравятся   эти   нетрадиционные   занятия,   поскольку   они   не сковывают учебный процесс, а оживляют атмосферу, активизируя ребят, приближая учебу к жизненным ситуациям.  7 Урок решения задач по теме «Равномерное движение, неравномерное движение, относительность движения» Цель  урока: проверить знания студентов, полученные в школьном курсе физики по теме урока, путем решения задач. На уроке используется интерактивная доска и мультимедиа. Преподаватель Вы разные движенья изучали, Как скорость, путь и время рассчитать, узнали. Теперь попробуем мы знанья применить И задачи интересные решить. Он гудит и чертит мелом, Он рисует белым­белым, Смело в небе проплывает, Человек им управляет, Обгоняет птиц полёт. Что   такое?   (На   интерактивной   доске   после   ответа   студента   появляется самолет. слайд №1) Задача (слайд №2). Какой путь пролетает самолет, движущийся в течение 10 минут со скоростью 720  км .  (120 км) ч Преподаватель На рояль он не похожий, Но педаль имеет тоже, Кто не трус и не трусиха, Покатается он лихо,  У него мотора нет, Его зовут  (слайд №3  велосипед) Задача   (слайд   №4).     Мальчик   на   велосипеде,   двигаясь   прямолинейно, проехал   100,3   м,   затем   сделал   поворот,   описав   четверть   окружности радиусом 10 м. Определить путь.  (116 м) Преподаватель Крыльев нет, но эта птица, Прилетит и прилуниться Чудо­птица, алый хвост, Пролетела в стаю звезд, Хороша, как чудо света Что ж летит, ответь?    (слайд №5   ракета) 8 Задача (слайд № 6).   Ракета движется со скоростью 7  она пролетит путь в 280000 м?    (40 с) Преподаватель  км . За какое время с Едет конь стальной, рычит, Сзади плуг он волочит, Который роет и копает И землю разрыхляет. Все рычит, рычит мотор Ну конечно, это… (слайд № 7   трактор). Задача   (слайд   №8).   Вспахивая   поле,   гусеничный   трактор   движется м .   С   какой   скоростью равномерно   и   прямолинейно   со   скоростью   2   с относительно   земли   движутся   точки,   находящиеся   на   верхней   части гусеницы и на нижней части гусеницы?  (4  м , 0 с м ). с Преподаватель Несется и стреляет, Ворчит скороговоркой, Трамваю не угнаться За этой тараторкой. В четыре такта его цикл, Это быстрый… (слайд № 9  мотоцикл). Задача   (слайд   №   10).     Сколько   времени   мотоциклист,   движущийся   со км ,   будет   обгонять   автоколонну   длиною   400м, скоростью   60   ч движущуюся со скоростью 40 Преподаватель км ?    (72 с). ч Ползет черепаха, Стальная рубаха, Враг в овраг, И она туда, где враг. Испугались очень янки Ах! И чудо наши… (слайд №10   танки). Задача (слайд №11).   Танковая колонна длиной 300 м движется по мосту км . За какое время колона пройдет мост, если его длина со скоростью 18 ч 400 м?   (2 мин 20 с) Преподаватель Ест он уголь, пьет он воду, А напьется, даст он ходу. 9 Что ни говори силен, Хоть дымит порою он, Везет обоз на сто колес, Это сильный …. (слайд №12   паровоз). Задача (слайд № 13).  Два паровоза с железнодорожным составом, длиной по 360 м каждый, движутся по прямым параллельным путям навстречу друг км   . Какое время пройдут с момента другу с одинаковой скоростью 36   ч встреч паровозов до того, как разминутся их последние вагоны?  (36 с) Преподаватель Он гудит, скажу я, важно, По воде плывет отважно И красив, скажу я вам  Коль бежит он по волнам Не сбавляя быстрый ход Что такое?... (слайд №14  пароход) Задача (слайд № 13). Какова скорость течение воды в Иртыше на участке км . где скорость парохода по течению равна 24  ч км , а против течения 14  ч (5 км ) ч Преподаватель Кто далеко живет, Тот пешком не пойдет. Наш приятель тут как тут, Всех домчит он в пять минут. Эй, садись не зевай, Отправляется… (слайд №14   трамвай). Задача (слайд №14)   Трамвай прошел первые 200 м со скоростью 5 м , с м . Определить его среднюю скорость на с следующие 600 м со скоростью 10 всем пути.  (8 м ) с Преподаватель Чтобы он тебя повез, Ему не нужен овес, Накорми его бензином На копыта дай резину,  И тогда поднявши пыль, Побежит…. (слайд № 15   автомобиль). 10 Задача   (слайд   №16).   Автомобиль   проехал   первую   половину   пути   со м . Определить скоростью 10   с м , а вторую  половину со  скоростью 15   с м ) с среднюю скорость на всем пути.  (12  Преподаватель Вот, закончился урок, Знания пошли вам впрок. Я хочу совет вам дать: Надо физику читать, Чтоб задачи все решались И ответы получались, И тогда оценки «пять» Будешь на уроках получать. Учебное  занятие по теме "Взаимные превращения жидкостей и газов" ВИД ЗАНЯТИЯ:         объяснительно­демонстрационный урок ТИП УРОКА:        изучение нового материала, лабораторная работа УЧЕБНО­ВОСПИТАТЕЛЬНЫЕ ЦЕЛИ:  Объяснить   переход   жидкость­пар   на   основе   молекулярно­кинетической теории; • Дидактическая: • Воспитательная: 1)   Развивать   познавательный   интерес   студентов,   умение   работать   с литературой, таблицами; 2) Воспитывать чувство ответственности, умение работать в коллективе; 3) Формировать материалистическое мировоззрение. • Развивающая: Закрепить   основные   понятия   темы   путем   обсуждения   материала, найденного студентами, и решения качественных задач.  МЕТОДЫ ОБУЧЕНИЯ:       объяснительно­иллюстративный,   проблемный, КИТ, индивидуальная самостоятельная работа, работа в группах. ОБОРУДОВАНИЕ   УРОКА:   интерактивная   доска,   мультимедийная система,   предметные   стекла,   вода   в   пробирках,   быстроиспаряющаяся жидкость   (ацетон,   жидкость   для   снятия   лака   с   ногтей,   спирт),   листы плотной   бумаги,   пипетки,   электрическая   плитка,   карточки   заданий   для работы   в   микрогруппах,   психрометр   Августа,   волосяной   гигрометр, 11 психрометрические   таблицы   (Гладкова   –   сборник   задач   и   вопросов   по физике стр. 382, таблица ХХ).   МЕЖПРЕДМЕТНЫЕ СВЯЗИ:  с химией, биологией. МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ: После   объявления   темы   и   цели   урока   обратить   внимание   на   эпиграф (презентация,   слайд   №3):   "Наблюдение   и   опыт   являются   основными источниками знаний при изучении физических явлений".  При изложении нового   материала   необходимо   опираться   на   знания   студентов   о молекулярно – кинетической теории строения вещества, а также на знания, полученные  в  школьном  курсе физики. Группу  рассадить за  столы по  4 человека.   На   столах   до   урока   разложить   приборы   и   принадлежности необходимые для проведения исследовательской работы.  І.  Оргмомент      Приветствие.  Проверка   готовности   группы   к   занятиям. Проверка отсутствующих на занятии. Инструктаж по технике безопасности. ХОД ЗАНЯТИЯ ІІ. Тема. Цель занятия. (презентация, слайды №№ 1­2) "Взаимные  превращения жидкостей и газов".     1. Объяснить переход пар­жидкость на основе молекулярно­ кинетической теории;  2. Развивать познавательный интерес студентов, умение работать с  литературой, таблицами;     3. Воспитывать чувство ответственности, умение работать в коллективе;     4. Формировать материалистическое мировоззрение.     5. Отработать решение основных типов задач при работе в группе и  фронтальном решении;     6. Закрепить основные понятия темы путем обсуждения материала,  найденного студентами, и решения качественных задач.  ІІІ. Актуализация.   Беседа с группой (презентация, слайд №4): 1. Каковы основные положения МКТ строения вещества? 1. Все тела состоят из  мельчайших частиц – молекул,  атомов и ионов. 2. Молекулы и атомы находятся в  непрерывном хаотическом  движении, интенсивность  которого увеличивается при  повышении температуры. 12 2. В каких агрегатных состояниях  может находиться вещество? 3. Между частицами существуют  силы взаимодействия. Вещество может находиться в  одном из трех агрегатном  состоянии: твердом, жидком или  газообразном. 3. Изменяются ли молекулы при  переходе вещества из одного  состояния в другое? При переходе вещества из одного  агрегатного состояния в другое  молекулы не изменяются. 4. Какой энергией обладают  молекулы вследствие своего  движения? Взаимодействия? 5. Какую энергию называют  внутренней? Отчего и как она  зависит? Почему?  Вследствие своего движения  молекулы обладают кинетической  энергией, а вследствие  взаимодействия ­ потенциальной. Внутренняя энергия тела – это  сумма кинетической энергии  хаотического теплового движения  частиц, составляющих тело, и  потенциальной энергии их  взаимодействия. Внутренняя энергия идеального  газа зависит от температуры.  Температура тела уменьшится,  если оно извне получит меньше  энергии, чем отдаст.  При переходе системы из одного  агрегатного состояния в другое его внутренняя энергия изменяется. ІV. Мотивация  Влажность воздуха является одним из основных, факторов, определяющих состояние погоды и климата, поэтому знания о влажности воздуха   необходимы   в   прогнозировании   погоды.   Большое   практическое значение   имеет   умение   измерять   и   регулировать   содержание   в   воздухе водяных паров, т.е. влажность воздуха. Влажность воздуха имеет и большое значение и для живых организмов.  V. Логическая структура освоения нового материала по теме "Взаимные превращения жидкостей и газов" (презентация, слайд №5). 13 1. Понятие о парообразовании и конденсации (рассказ преподавателя) 2. Два вида парообразования (презентация, слайд №6) 3.   Испарение   с   точки   зрения   молекулярно­кинетической   теории (презентация, слайды №№7­8) 4.  Исследовать зависимость испарения жидкости от различных факторов (Лабораторная работа, презентация, слайды №№9­12)  5. Пары, насыщающие и ненасыщающие пространство (презентация, слайд №13) 6. Процесс кипения жидкости (презентация, слайды №№14­15) 7.   Зависимость   температуры   кипения   жидкости   от   внешнего   давления (презентация, слайд №16) 8. Понятие о влажности воздуха (презентация, слайды №№17­18) 9. Приборы для определения влажности воздуха (презентация, слайд №19)  10. Значение влажности воздуха для живых организмов (опережающее  задание) 11. Лабораторная работа «Определение относительной влажности воздуха с помощью психрометра Августа» (презентация, слайды №№21­22) VІ.  Систематизация  знаний полученных на уроке  (презентация, слайды №№23­24) 1. Какое явление называется испарением?  2. Почему испарение происходит при любой температуре?  3. От чего зависит скорость испарения жидкости?  4. Почему лужи быстрее испаряются в ветреную погоду?  5. При каких условиях происходит конденсация пара?  6. Почему пузырьки воздуха появляются на дне и стенках сосуда? 7. Что же такое кипение? 8. Что общего и в чем различие между испарением и кипением? VІІ. Задание на дом (презентация, слайд №25) ☺  Ответить на вопросы ­ стр. 152­153 №№1­6  П.И.Самойленко, А.В.Сергеев – учебник «Физика» § 7.1. VІІІ. Подведение итогов занятия К уроку прилагаются слайды используемые на уроке (см.приложение) Урок ­ игра  «Суд над инерцией» по теме «Основные законы  динамики». Цель урока: В нетрадиционной, занимательной форме повторить основной программный материал,   развить   познавательную   активность   и   творчество   студентов, наблюдательность, расширить кругозор. 14 Развивающие   задачи:   развить   устную   речь   студентов,   учить   применять знания   в   новой   ситуации,   учить   грамотно   объяснять   происходящие физические   явления,   формировать   навыки   коллективной   работы   в сочетании с самостоятельной деятельностью студентов. Задача   преподавателя   на   уроке:   создание   условий   для   проявления активности   обучаемых,   развития   их   индивидуальности,   повышения   их интереса к предмету. Вступительное слово преподавателя. Древнегреческий ученый Аристотель, живший в IV в. до н.э., утверждал, что   тело   может   двигаться     равномерно   и   прямолинейно   только   в   том случае, если на него постоянно будут действовать другие тела. Итальянский   ученый   Галилео   Галилей   доказал   обратное:   каждое   тело сохраняет свое состояние движения, если на него не действуют другие тела. Допустим, что  отполированный металлический шар приводится в движение под действием удара молота и катится по песчаной дороге.   Шар очень скоро остановится. Песчинки, цепляясь друг за друга и за катящийся шар, опускаясь под шаром и выступая спереди и по бокам, всячески мешают движению   шара   и   уменьшают   его   скорость.     На   гладкой   ледяной поверхности движение шара будет происходить дольше, и он продвинется дальше, чем на песке. Когда шар при своем движении не встретит на пути другое тело,  то он не изменит направления движения. Если бы на шар не действовали   другие   тела,   то   он   двигался   бы   равномерно   прямолинейно неограниченное время. Если же шар будет лежать неподвижно, то сам по себе он не придет в движение. Эти свойства присущи всем телам природы. Впервые изучил эти свойства тел Галилей в 1632 году. Он пришел к выводу: всякое   тело   само   по   себе,   без   действия   на   него   других   тел,   сохраняет скорость   своего   движения   неизменной.   Это   свойство   получило   название инерции. Ученый секретарь суда.         Встать. Суд идет! В зал заседания суда входят главный судья    и два народных заседателя   Главный судья.    Сегодня   слушается   дело   по   обвинению   Инерции.  Она обвиняется   в   том,   что   по   её   вине   происходит   масса   транспортных катастроф:     мотоциклы,   велосипеды   разбиваются   на  гонках,  происходят крушения составов, и во множестве других преступлений. Мы призываем сегодня   обстоятельно   разобраться   в   поставленном   нами   вопросе,   со справедливостью и беспристрастностью выслушать показания свидетелей и вынести справедливый приговор. Ввести подсудимую. В зал заседания суда входит Инерция   и встает у стола защитника. Главный судья.      Установим личность подсудимой. Подсудимая, ваша фамилия, имя, отчество. 15 Инерция.                    Инерция  физическая. Главный судья.          Ваши родители? Инерция.                     Галилео Галилей и Исаак Ньютон. Главный судья.           Ваша биография? Инерция.        Древнегреческий ученый Аристотель считал, что движение тела,   вызванное   действием   какого­то   другого   тела,   должно   само   собой прекратиться, так  как   именно  покой  является   естественным  состоянием физического     тела,   и   всем   телам   свойственно   стремление   к   покою.   Он поражался, почему камень, выпущенный из его руки, продолжает двигаться, отделившись   от   руки.   Ответ   на   это     вопрос   был   дан   моим   рождением спустя 2000 лет в Италии великим ученым Галилео Галилеем, а позднее в 1678 году его точнее сформулировал Исаак Ньютон. Главный судья.            Что вы собой представляете?   Инерция.        Свойство тел сохранять состояние покоя или равномерного прямолинейного движения, когда на тело не действуют другие тела. Главный судья.                      Есть ли вопросы к обвиняемой у обвинения? Главный обвинитель            Нет. Главный судья.                      У защиты? Защитник   У меня есть вопрос к суду: будет ли приниматься во внимание тот факт, что родители Инерции были такие великие люди, как Галилео Галилей и Исаак Ньютон? Главный судья.            Суд рассмотрит все факты. Защитник                     В таком случае будут ли судьи снисходительны  к подсудимой, учитывая заслуги её родителей? Главный судья   Защитник.                   У меня пока все. Главный судья   Заседатель 1.               Кому вы принадлежите? Инерция.                       Всем телам, абсолютно всем. Заседатель 2.               Область применения ваших сил? Инерция.                       Физика, техника, жизнь.  .             Есть ли вопросы у заседателей?  .            Суд учитывает все факты. 16 Ученый   секретарь   суда.    Уважаемый   председатель   суда,   в   наш   адрес поступило ряд телеграмм. Прошу вас разрешить зачитать их. Ученый секретарь раздает телеграммы заседателям. Главный судья.     Прошу ознакомить суд с содержанием телеграмм. Телеграмма 1.        Зачитывает ученый секретарь    Я, Аристотель, один из величайших мыслителей древности,  заявляю, что суд   этот   считаю   неправомерным.   Все     описанные   вами     заслуги   и преступления   не   имеют   никакого   отношения   к   так   называемой   вами Инерции.   После   прекращения   действия   на   тело   других   тел   первое   не должно двигаться. Телеграмма 2.  Зачитывает первый заседатель    Я, Галилео Галилей, великий физик средних веков, приветствую ваш суд, ибо   каждый,   кто   стремится   постичь   тайны   природы,  достоин   уважения. Пусть наука даст вам мужество устоять перед любыми пытками мерзкой жестокой инквизиции. Успехов вам, друзья и коллеги! Телеграмма 3.  Зачитывает второй заседатель   Я,   сэр   Исаак   Ньютон,   английский   физик   и   математик,   рад,   что   законы природы  не оставили ваши души равнодушными. Спорьте. В споре родится истина, и если вы её отыщите, то первый закон механики, закон инерции, откроет вам двери в чудесный мир науки. Главный   судья.  свидетелей.  Свидетель Ходюн, пожалуйста. Свидетель Ходюн.   Я очень волнуюсь, я никогда не выступал на суде, но то, что я видел, было ужасно. И я не могу молчать. Дорогу переходила женщина.   Внезапно   из­за   поворота   появилась   громадная   машина   МАЗ. Женщина была сбита машиной, потому что из­за инерции машину внезапно остановить нельзя. Главный судья.   Вызывается свидетель Булычев. Свидетель Булычев.    Я очень люблю спорт и часто по телевизору смотрю спортивные передачи. Недавно транслировались велогонки. Я видел, как велосипедист,   натолкнувшись   на   камень,   случайно   попавший   на   трассу, перелетел через руль велосипеда. Велосипед отлетел в другую сторону и попал на трассу. Остальные гонщики, не сумев затормозить из­за инерции, налетели на него. Гонки были сорваны.  Главный обвинитель.           Я прошу всех сидящих в этом зале отнестись очень   серьезно   к   этому   вопросу   (ибо   многие   из   вас   страдали   по   вине           Теперь   переходим   к   заслушиванию   показаний 17 обвиняемой), и вспомнить факты, примеры из вашей жизни, изобличающие эту преступницу. Главный судья.              Вызывается свидетель Левин. Свидетель Левин.       Я ехал в автобусе. Вдруг он внезапно затормозил, а люди по инерции  продолжали двигаться и многие из них ударились. Я тоже не удержался, налетел на впереди стоящего мужчину, наступил ему на ногу, он ругал меня, а виновата во всем инерция. Главный судья.       Вызывается свидетель Дьякова. Свидетель   Дьякова.        Меня   мама   попросила   накрыть   на   стол   перед обедом. Я несла тарелку с супом, поставила  на стол, а суп по инерции выплеснулся на скатерть. Мама меня ругала, но ведь не я в этом виновата, а инерция. Главный судья.         Вызывается свидетель Альбаев. Свидетель Альбаев.         Моя  бабушка лежит  в больнице  со  сломанной ногой. Она шла по дороге, а дорога была скользкой. Ноги бабушки поехали вперед, а сама она из­за инерции не могла двигаться так быстро, упала и сломала ногу. Главный судья.     Вызываются свидетели защиты. Свидетель Бобровский, пожалуйста. Свидетель   Бобровски.      Меня   мама   попросила   вытряхнуть   ковер.   Я палкой   ударял   по   ковру,   он   отходил   в   сторону,   а   пыль   из­за   инерции оставалась на месте. Если бы не инерция, не вычистил бы я ковер. Главный судья.      Вызывается свидетель Масютин. Свидетель Масютин.       Благодаря инерции велосипедисты не все время крутят   педалями.   Набрав   скорость,   они   прекращаю   работать   ногами,   а велосипед продолжает ехать по инерции. Главный защитник.   Товарищи, сидящие в зале!  Постарайтесь вспомнить, сколько хорошего сделала  для вас подсудимая, и   сообщите эти факты суду. Главный судья.         Вызывается свидетель Дусалиев. Свидетель   Дусалиев.      Мой   дядя   –   плотник.   И   мне   много   раз приходилось   видеть,   как   он   насаживает   молоток   на   ручку.   Он   ударяет ручкой   по   столу,   а   молоток,   по   инерции   продолжая   двигаться, насаживается прочно и надежно на ручку. Главный судья.         Вызывается свидетель Андреев.      18 Свидетель Андреев.       Инерция помогает и в толкании ядра: спортсмен отталкивает ядро, и  оно летит дальше по инерции. Главный судья.     Слово предоставляется главному обвинителю. Главный обвинитель.         Уважаемый суд!  Дорогие товарищи! Зачем мы здесь собрались. Ведь   вина подсудимой очевидна. Я не могу понять, как здравомыслящий   человек,  при   всем   моем   уважении   к  защитнику,  может защищать эту закоренелую преступницу. Каждый из нас ощущал на себе издевательства подсудимой. Кто из нас не падал споткнувшись? Не по её ли вине  сталкиваются машины, ударяются о причалы  корабли? Посмотрите на неё. Ей стыдно! Она знает, сколько трудов понадобилось штурманам, чтобы точно рассчитать, где сбросить елочку полярникам на Новый год. А сколько по её вине ежегодно регистрируется травм? И кто­то еще пытается говорить о её невиновности. У меня все. Главный судья.     Слово  предоставляется главному защитнику.   Защитник.      Если рассматривать поступки инерции с юридической точки зрения,   то   нужно   заметить,   что   достоинств   у   инерции   больше,   чем недостатков,  так  как     вышеуказанная   используется   как   в  быту,  так   и  в технике.   Приведем   пример:   хороший,   очень   хороший   шофер   благодаря инерции сохраняет литры бензина. Правда, если  неосторожный и чересчур задумчивый пешеход, к тому же не знающий элементарных правил уличного движения,  внезапно появляется перед движущейся машиной, то она после торможения,   проезжая   несколько   метров   (особенно   в   гололед)     из­за инерции, может сбить его. Но в приведенном выше примере виновата не инерция, а пешеход.  Споткнувшийся человек обычно обвиняет инерцию, а не самого себя и свою неосторожность. А именно инерция в данном случае помогает человеку, заставляет его смотреть под ноги,  быть внимательным, когда он идет по улице. Можно привести ещё множество примеров (часть из них вы уже слышали), показывающих помощь инерции человеку, например в спорте: трамплин, прыжки, метание.  Это инерция устанавливает мировые рекорды, именно инерция, а не что другое. Более того, я считаю, что мы должны   инерцию   поблагодарить,   так   как,   если   бы   вышеуказанная   не существовала, все планеты сошли бы со своих орбит, Луна упала бы на Землю, а Земля в свою очередь, упала бы на Солнце. У меня все. Главный судья.               Суд удаляется на совещание. Секретарь суда  .             Встать! Суд идет!   Главный судья   зачитывает решение суда.  Наш суд был скорым и правым.  Внимательно выслушав обе стороны, суд пришел   к     следующему   решению.   Учитывая   некоторые   отрицательные 19 стороны деятельности подсудимой, суд, тем не менее,   полагаясь на свой собственный   опыт,   на   речь   уважаемой   защиты   и   показания   свидетелей защиты,   считает   большую   часть   обвинений   преувеличенными,   а   потому постановляет:   С   учетом   полезности   положительных   сторон   действия инерции и вредности отрицательных   всемерно расширять использование положительных   и   вести   борьбу   с   отрицательными,   для   чего     неустанно изучать и глубоко осмысливать законы физики, проникать в тайны природы и ставить их на службу человеку!  Заседание суда считаю законченным. Преподаватель:   Благодарю   актеров,   участвовавших   в   представлении. Итак,   мы   с   вами   убедились,   что   бывают   полезные   и   вредные   действия инерции.   Насколько   плодотворным   было   выступление   для вольнослушателей   мы   узнаем   при   работе   в   группах.   Назовем   работу «физический бой», где две команды должны будут помериться силами в полученных знаниях, а также смекалке, эрудиции, умении ориентироваться в нестандартной ситуации.  (Двум   командам   выдаются   карточки   с   одинаковыми   заданиями.   Какая команда быстрее отработает ответ на вопрос ­ отвечает раньше.)  Карточка 1. Почему при резком увеличении скорости автобуса пассажиры отклоняются назад, а при внезапной остановке ­ вперед? Ответ: Наблюдается явление инерции. Пассажиры, двигаясь с автобусом, имеют такую же скорость. При резком торможении или рывке автобуса пассажиры, сохраняя свою скорость, движутся вперед или отклоняются. Карточка   2.   Какое   изменение   произошло   в   движении   трамвая,   если пассажиры вдруг отклонились вправо? Ответ: Так как пассажиры, сохраняя свою скорость, отклонились вправо по инерции, то трамвай повернул влево. Карточка   3.   Почему   нельзя   перебегать   улицу   перед   близко   едущим транспортом? Ответ:   Потому   что   при   резком   торможении   транспорт   по   инерции продолжает двигаться. Есть вероятность попасть под колеса. Карточка 4. Для чего перед взлетом, а также посадкой самолета пассажир обязан пристегнуться ремнем безопасности? Ответ: Чтобы при резком взлете или торможении не упасть с кресла (по инерции). Карточка 5. С летящего самолета сбрасывают груз. Упадет ли он на землю под местом бросания? Ответ:   Груз,   сброшенный   с   самолета,   в   момент   броска   имел   скорость самолета   и   по   инерции   продолжает   движение   вслед   за   самолетом.   В результате груз переместится в сторону движения самолета. 20 Преподаватель: По результатам ваших ответов оценки получают студенты, работавшие в группах. Актеры узнают свои оценки на следующем уроке, когда я дам подробный анализ сегодняшнего мероприятия. А теперь мне хотелось бы услышать ваше мнение. Студент:  Мне понравилось, как актеры вошли в роли. Преподаватель: Очень хорошо. Но хотелось бы услышать, что нового по физике вы узнали на мероприятии. Студент:   Бывают   полезные   и   вредные   действия   инерции   (приводит примеры). Студент: Область применения инерции ­ физика, техника, жизнь. Преподаватель: Стоит ли продолжать такие занятия? Понравилось ли оно вам? Студент: Да, конечно. Такие мероприятия должны продолжаться. Преподаватель: На этом наша творческая встреча закончена. Спасибо всем за подготовку, за вашу инициативу, самостоятельность. Мне приятно было с вами работать. До свидания! Самоанализ урока «Суд над инерцией»  Урок   «Суд   над   инерцией»   проводился   на   первом   курсе   механического отделения в кабинете физики  по теме: «Законы динамики». Цель: обобщить и систематизировать знания учащихся по теме: «Законы динамики». Цели: 2.   Образовательные. 1) Обобщить и систематизировать знания студентов по теме: «Первый закон Ньютона». 3.   Развивающие. 1) Развитие наблюдательности, умения видеть необычное в знакомых вещах. 2) Развитие творческих способностей студентов. 4.   Воспитательные. 1) Воспитание эстетики. 2) Формирование научного мировоззрения. Студенты: студенты 1 курса механического отделения, группа 1М. Оборудование:   Плакат   с   названием   мероприятия,   портреты   физиков Ньютона   и   Галилея,   карточки   с   заданиями,   костюмы   участников, мультимедийная установка. Подготовка к мероприятию: Распределение ролей среди студентов группы, учитывая их артистические способности.  21 Подбор костюмов.  Подготовка   оформления   кабинета   студентами   (плакаты,   рисунки, презентация).  Репетиции.  План работы: 1.        Цели, задачи и условия мероприятия. 2.        Театрализованное представление. 3.        Работа в группах «Физический бой». 4.        Подведение итогов.    Несмотря на то, что инициатором мероприятия был преподаватель, тем не менее,   студенты   внесли   значительные   коррективы:   подумали   над костюмами, инвентарем, умением вести себя при выступлении. Совместно с преподавателем   продумали   и   реализовали   внешнее   убранство   кабинета. Были учтены гигиенические требования: освещение. Для достижения цели мероприятия были использованы следующие методы обучения: рассказ, диалог, анализ. При подготовке и во время мероприятия наблюдалась заинтересованность и увлеченность подростков, что сделало мероприятие   эмоциональным,   ярким.   В   ходе   мероприятия   наблюдалось такое   массовое   явление,   как   дух   соревнования   («Физический   бой»), вдохновение. На мероприятии были реализованы следующие компетенции: 1.      Социальные (подготовка к жизни). 2.      Самостроительная (при работе с карточками). 3.       Коммуникативная  (при   работе   в  сообществе   судьи,  председателей, свидетелей, обвинения, защиты). Урок   ­   встреча   с   прошлым.  Уроки   этого   типа   посвящаются   истории изучения   физических   явлений   либо   персоналиям   деятелей   науки;   они имеют   ярко   выраженную   историческую   направленность.   Их   замысел: рассказать,   основываясь   на   воспоминаниях   очевидцев,   о   конкретном научном открытии. Обвиняются Вольта и Гальвани (Заседание физического кружка «Физик») Цель   заседания   кружка:   на   конкретном   историческом   материале рассмотреть,   как   развивалось   учение   об   электричестве   и   электрических явлениях. На   заседании   кружка   присутствовали   студенты   первых   курсов механического и ветеринарного отделений. 22 Вступительное   слово   преподавателя:   В   архиве   Итальянской   академии наук   хранится   заявление   ученого   XVIII   в   Л.   Гальвани   о   присвоении сделанного им открытия его соотечественником, ученым А.Вольта. Расследованием истинной картины тех времен занялись наши кружковцы. Следствие   закончено.   При   помощи   современной   техники   нам   удалось перенести  истца (Гальвани),  ответчика  (Вольта), а также  следователей  в ХХI в. В судебном заседании участвуют судья, два заседателя, обвинитель Вольта, обвинитель Гальвани, по адвокату с каждой стороны, криминалист, инженер­консультант, секретарь­стенографист. Судья  (встает).   Начинаем   судебное   заседание.   Прошу   ввести   в   зал заседаний истца и ответчика. (Входят Гальвани и Вольта. Судья садится.) Судья   (обращаясь   к   Гальвани).  Истец,   ваши   имя,   фамилия, национальность, род занятий? Гальвани.   Алоиз   Луиджи   Гальвани, итальянец, физик и физиолог. Годы жизни: с 1737 по 1798.   Первый   заседатель.   Синьор   Гальвани! Расскажите, пожалуйста, коротко о себе. Гальвани. Родился я в Болонье в 1737 г. В этом   городе   был   старинный   университет, один из лучших в Европе, и мой родной город называли Болонья». По   окончании   естественного   факультета   в 1759   г.   я   начал   читать   на   нем   лекции   по анатомии, занимался   исследованиями, относящимися   к   области   сравнительной анатомии,   опубликовал   ряд   статей   по исследованию   строения   и   природы   органов птиц.   Л. Гальвани (1737­1798)     «ученая   Судья (обращаясь к Вольта). Ответчик, ваши имя, фамилия, национальность, род занятий? Вольта.   Алессандро   Вольта,   итальянец,   физик, химик и физиолог. Годы жизни: с 1745 по 1827. Второй   заседатель.   Синьор   Вольта!   Расскажите, пожалуйста, коротко о себе. Вольта.   Родился   я   в   1745   г.   в   Ломбардии,   в маленьком городке Комо. Мои родители готовили меня   к   карьере   священника,   я   учился   в   школе иезуитов. Второй   заседатель.   Синьор   Вольта,   вы   были 23 А. Вольта (1745­1827) священником? . Вольта.   Нет,   не   был.   Еще   в   ранние   школьные   годы   я   увлекся естественными науками и, окончив школу, стал в 1774 г. преподавателем физики в гимназии Комо Второй заседатель. Вы так и остались преподавателем гимназии в своем родном городке? Вольта. Я любил свою работу школьного учителя физики и проработал в маленьком   городке   безвыездно   до   32   лет.   Но   меня   интересовали   новые исследования в области физики, а здесь не было приборов. Вот почему в 1779 г. я переехал в город Павио, где специально для меня была основана кафедра физики. Я стал профессором Павийского университета. Судья. В ходе расследования выяснилось, что наряду с заявлением синьора Гальвани,   обвиняющим   Вольта,   есть   заявление   и   со   стороны   ответчика, синьора Вольта, обвиняющее Гальвани. Представляю слово обвинителю со стороны истца. Обвинитель Вольта. Я обвиняю синьора Вольта в незаконном присвоении им идеи Гальвани, относящейся к учению об электрических явлениях, и в использовании ее в своих открытиях! Судья. Но, позвольте, синьор Гальвани – анатом и, судя по его рассказу, занимался исследованиями  в области сравнительной анатомии. А синьор Вольта – физик и занимался изучением электричества. Каким образом их пути пересеклись? Обвинитель Вольта. Дело в том, что синьор Гальвани в 1791 г. открыл так называемое   «животное»   электричество   и   впервые   провел   на   лягушках опыты,   которые   привели   к   обнаружению   в   тканях   лягушки   импульсов электрического   тока.   А   синьор   Вольта   через   19   лет   повторил   опыты Гальвани и считает себя изобретателем первого источника электрического тока!!! Судья.  В   ходе   заседания   мы   рассмотрим   ваше   заявление.   А   сейчас предоставим слово обвинителю и со стороны ответчика. Обвинитель   Гальвани.  Я   обвиняю   синьора   Гальвани   в   неправильном толковании   проведенных   им   опытов.   Его   теория   «животного» электричества   ошибочна,   она   тормозила   развитие   новой   теории электричества,   теории   так   называемого   металлического   электричества, выдвинутой синьором Вольта. Судья.  Спор   между   Гальвани   и   Вольта,   а  также   их   последователями   – исторический спор о «животном» и «металлическом» электричестве. Мы все, члены судебного заседания, – юристы, а не физики. Господин главный следователь! Вы хорошо изучили все относящиеся к данному делу факты и 24 события. Прежде чем перейти к разбору взаимных обвинений Гальвани и Вольта,   не   могли   бы   вы   дать   нам   небольшую   историческую   справку   о развитии учения об электричестве? Следователь.  Да,   действительно,   чтобы   разобраться   в   данном   вопросе, необходимо знать историю учения об электричестве, знать, на каком этапе оно находилось в тот момент времени. Я позволю себе кратко ознакомить присутствующих с основными фактами. После открытия электризации янтаря греческим философом Фалесом (640– 550 гг. до н.э.) серьезных шагов вперед не было вплоть до второй половины XVI   в.,   когда   изучением   электрических   и   магнитных   явлений   занялся английский врач и физик Гильберт. Судья.  Извините,   господин   главный   следователь!   Но   некоторые утверждают, что явление электризации открыл не Фалес, а его дочь. Следователь.  Да,   действительно,   существует   легенда,   гласящая,   что впервые это явление при прядении шерсти янтарным веретеном заметила дочь Фалеса и обратила на это внимание своего отца. Греческий философ занялся   его   изучением.   Но   не   так   существенно,   кто   впервые   заметил необычное   свойство   янтаря,   сам   философ   или   его   дочка.   Важно,   кто исследовал это явление. Судья.  Мы   согласны   с   вашими   доводами,   господин   следователь. Продолжайте. Следователь.  Гильберт   открыл   ряд   важнейших   фактов,   послуживших основой для дальнейших исследований: 1) причислил к классу электризующихся множество веществ (алмаз, горный хрусталь,   ряд   других   минералов),   хотя   до   него   считалось,   что   только янтарь трении; 2) нашел,   что   во   влажном   воздухе   тела   быстро   теряют   электрические свойства, а в сухом долго их сохраняют; 3)  ввел термин электрическая сила; 4) и,   наконец,   сделал   попытку   создать   теорию   известных   электрических явлений. Результаты   своих   исследований   ученый   изложил   в   1600   г.   в   книге   «О магните, магнитных телах и большом магните – Земле». Новый   шаг   к   изучению   электрических   явлений   был   сделан   немецким ученым   Отто   фон   Герике   (1602–1687 гг.)   из   Магдебурга.   Им   была построена   первая   в   мире   примитивная   электрическая   машина.   Она представляла   собой   шар   из   серы,   посаженный   на   железный   шест   с рукояткой.   Электризация   достигалась   трением   вращающегося   шара   о ладони. электризоваться способен       при   25 Первый   заседатель.  Это   что­то   похожее   на   электрическую   машину,   с которой знакомятся учащиеся уже в 8­м классе? Следователь.  Да,   действительно,   электрическая   машина   Герике   –   это прапрабабушка электрической (электрофорной) машины, изучаемой ещё в школе.   Суд   располагает   косвенным   вещественным   доказательством   – праправнучкой машины Герике. Криминалист продемонстрирует сейчас ее работу. (Криминалист демонстрирует.) Следователь.  Благодарю.   Я   продолжаю,   господа.   В   XVIII   в.   изучение электрических явлений пошло быстрее. В 1729 г. англичанин Грей открыл явление   электрической   проводимости.   Он   установил,   что   электричество способно передаваться от одних тел к другим по металлической проволоке. По шелковой же нити электричество  не распространялось. Именно Грей разделил вещества на проводники и непроводники электричества. Новый   шаг   в   изучении   электричества   сделал французский ученый Дюфе в 1730 г. Он выяснил, что существуют два рода электричества. Один вид электричества   получается   при   натирании   стекла, горного хрусталя, шерсти и некоторых других тел. Это   электричество   Дюфе   назвал   «стеклянным» электричеством. Второй   вид   электричества   получается   при натирании янтаря, шелка и некоторых других тел. Этот вид электричества Дюфе назвал «смоляным». Ученый   установил,   что   тела,   наэлектризованные одним   и   тем   же   видом   электричества, отталкиваются, а разными видами – притягиваются. Второй заседатель. Простите, это взаимодействие электрических   зарядов,   которое   описано   законом Кулона? Следователь.  Да, именно оно. Только Дюфе это взаимодействие описал качественно,   а   Кулон   в   1785   г.   получил   количественный   закон   этого взаимодействия. Впоследствии американский ученый (позднее – президент США) Франклин назвал «стеклянное» электричество положительтельным, а "смоляное" ­ отрицательным. Судья. Со стеклянными и эбонитовыми палочками каждый восьмиклассник уже знаком и может объяснить, что у отрицательно заряженной палочки избыток электронов, у положительно заряженной – недостаток электронов. Ш. Дюфе (1698­1739) 26 Да, Следователь.    согласно   современным представлениям   об   электризации   это   так.   Но   во времена Франклина никто не знал о существовании электронов. И Франклин предложил свою теорию электрических   явлений.   Он   наивно   полагал,   что электричество   представляет   собой   тонкую жидкость,   которая   перетекает   от   одного   тела   к другому.   Вот   почему,   по   его   теории,   меняется заряд тела. Вот   на   таком   этапе   развития   было   учение   об электричестве в середине XVIII столетия. Судья. Благодарю вас. Такая историческая справка поможет   заседанию   вынести справедливое решение. Синьор   Гальвани,   вы   –   анатом.   Как   и   когда   вы решились   перейти   к   изучению   электрических явлений? судебному   Б. Франклин (1706­ 1790) Гальвани. Дело в том, что, как уже сказал следователь, с середины XVIII в. многие стали увлекаться изучением электрических явлений, особенно после изобретения первого конденсатора – лейденской банки. По совету моего учителя   Беккариа   я   тоже   в   1771   г.   занялся   изучением   электрических явлений.   А   28   сентября   1786   г.   заболела   моя   жена,   и   ей   прописали «укрепительный бульон» из лягушачьих лапок. Первый заседатель. А при чем тут бульон? Гальвани. Господа, каждый уважающий себя француз или итальянец знает, что   прежде   чем   сварить   это   лакомство,   нужно   приготовить   лягушек: содрать с них кожу и отделить лапки. А я – анатом, кто же лучше меня мог это сделать? Первый заседатель. Спасибо. Пока не вижу связи, но продолжайте, синьор Гальвани. Гальвани. «Я разрезал лягушку и положил ее безо всякого умысла на стол, где на некотором расстоянии стояла электрическая машина. Случайно один из моих ассистентов дотронулся до нерва лягушки концом скальпеля, и в тот же момент мускулы лягушки содрогнулись как бы в конвульсиях». Как понять увиденное? У меня появилась гипотеза: а может быть, в животном организме есть какое­то «животное» электричество? Я соединил еще раз скальпель   с   электрической   машиной:   сокращение   мышц   многократно увеличилось. Было впечатление, что лягушка ожила! 27 Судья.  Господа,   суд   располагает   фотографиями,   подтверждающими достоверность   проведенных   синьором   Гальвани   опытов.   Прошу криминалиста продемонстрировать. (Криминалист демонстрирует.) Гальвани.  Позвольте   мне   продолжить,   господа.   Я   проверял   свои наблюдения и в комнате, и на воздухе, протягивая провод от нерва лягушки в колодец. Мы меняли детали опыта. Я пытался найти ответ на вопрос: почему лапки лягушки дергаются? Первый заседатель. И вы нашли ответ, синьор Гальвани? Гальвани. Да, наконец я пришел к выводу, опубликованному мною в 1791 г. в «Трактате о силах электричества при мышечном движении». Теория моя   такова.   Сокращение   мышц   обусловлено   возникновением   в   них электрического   тока:   в   каждом   животном   есть   свое   собственное электричество. Обвинитель   Гальвани.  Синьор   Гальвани,   ведь   многие   утверждают,   что открытие этого явления принадлежит второму ассистенту, т.е. вашей жене, обычно   присутствовавшей   и   помогавшей   вам   в   ваших   электрических опытах! Я думаю, что для разъяснения этого обстоятельства необходимо вызвать в качестве свидетеля жену синьора Гальвани. Судья. Приглашается свидетель – супруга синьора Гальвани. (Входит жена Гальвани.) Судья. Свидетель, ваши имя, фамилия, национальность, род занятий? Синьора Гальвани. Люсия Гальвани, до замужества Галеацци, итальянка, жена   знаменитого   ученого   Алоиза   Луиджи   Гальвани.   Моя   жизнь,   род занятий не будут представлять ничего существенного в моих показаниях. Прошу вас, господа, задавать вопросы. Судья. Синьора Гальвани, вы присутствовали при опытах вашего мужа? Синьора  Гальвани.  Да,   новые,   необычные   электрические   явления   меня увлекали, и я часто посещала его лабораторию. Обвинитель Гальвани. Синьора Гальвани! А в тот знаменательный день 28 сентября 1786 г., в день открытия «животного» электричества, вы были в лаборатории? Синьора Гальвани.  В тот день я плохо себя чувствовала. Осмотревший меня врач прописал  целительный  бульон. И Луиджи предложил мне его приготовить. Проходя случайно мимо лаборатории, я, как любая женщина, не выдержала и из любопытства вошла. И тут я увидела жуткую картину: при искрах в электрической машине лапки мертвой лягушки, до которых дотрагивался скальпель, дергались! Я с ужасом указала на это Луиджи. Обвинитель Гальвани. Синьора Гальвани, но некоторые утверждают, что бульон готовил не ваш муж, а ваша кухарка?! 28 Адвокат   Гальвани.   Позвольте,   позвольте!..   Странный   вопрос,   господа. Если больна ваша жена, разве вы доверите готовить бульон для нее вашей кухарке? Обвинитель Гальвани. Извините, синьора Гальвани. Позвольте задать вам еще один вопрос. Многие болонцы все­таки с восторгом считали, что не Гальвани, а его жена – автор важного открытия. Вам даже были посвящены стихи.   Вот   один   из   сонетов,   написанный   уже   50   лет   спустя   Дюбуа Реймоном:  «...Ведь ей, а не тебе, В разрезанной лягушке Заметить удалось Остатки уходящей жизни». И вы сами, синьора Гальвани, только что сказали, что, войдя в комнату, указали мужу на подергивание лапок мертвой лягушки. Так, значит, это открытие принадлежит вам? Синьора Гальвани. Открытие этого явления принадлежит не мне, а моему мужу – Луиджи Гальвани. Я только наблюдала это явление. А что касается сонета, то я знаю об этом. Итальянцы – народ поэтичный. Возможно, они решили просто сделать приятное жене знаменитого земляка. Судья. Благодарим вас, синьора Гальвани. вы свободны. (Жена Гальвани уходит.) Первый   заседатель.  Синьор   Гальвани,   вы   проводили   опыты   только   на лягушках? Адвокат   Гальвани.   Позвольте   мне   ответить   на   этот   вопрос.   Синьор Гальвани в основном работал с лягушками. Когда последних не было, то ассистенты профессора тут же отправлялись к соседнему пруду. Проводились   эксперименты   и   на   других   животных.   Опыты   Гальвани повторяли   во   многих   странах.   Однажды   английский   врач   из   Глазго приложил   электроды   к   трупу   повешенного!   И   что   же?   Когда   «глаза мертвеца открылись», многие из присутствующих даже лишились сознания! Судья.  Синьор   Вольта,   вам   было   предъявлено   обвинение   в   незаконном присвоении идеи Гальвани с опытами на лягушках, относящейся к учению об электричестве. Потратив на эти опыты только месяц, а не сто тридцать месяцев,   как   синьор   Гальвани,   вы   осмелились   напечатать   в   физико­ медицинском журнале свои наблюдения! Как вы это объясните? Вольта. В июльском номере мемуаров Болонского университета за 1791 г. появилась   обширная   статья:   «Комментарии   о   силах   электричества   при мышечных движениях», в которой Луиджи Гальвани излагал свою теорию, основанную   на   добытых   им   фактах:   животными   организмами   движет электричество!  Его теория была в зените славы. Гальвани даже  считали 29 «воскресителем мертвых». Ползли слухи, что болонец послан Всевышним, чтобы «приоткрыть тайну жизни»! Но я – физик, и мне были нужны не эмоции, а доказательства! Второй заседатель. И как же вы поступили, синьор Вольта? Вольта.  Из   статьи   я   понял,   что   Гальвани   обнаружил   что­то   новое.   Но Луиджи – врач, а я – физик. Значит, проведя подобный эксперимент, я смогу увидеть больше. Обвинитель Вольта. Синьор Вольта, так вы подтверждаете, что повторили опыты Гальвани? Вольта. Да, я сделал попытку повторить опыты Гальвани. Адвокат   Гальвани.   И   ваши   результаты   были   другими,   чем   у   моего подзащитного? Вольта.  Воспроизведя первый раз опыт Гальвани, я убедился, что медик был прав: какая­то неведомая сила приводила в движение лапки мертвой лягушки. Адвокат Гальвани.  Если опыт показал, что Гальвани прав, зачем же вы выступали против него? Вольта. Я согласился с теорией Гальвани только на первом этапе. Но скоро почувствовал, что здесь что­то не так. Анализируя описание опытов моего соотечественника   и   изменяя   свои,   я   понял,   что   суть   не   в   «животном» электричестве: необходима разнородность металлов. Об этом и была моя публикация в физико­медицинском журнале в 1792 г. Это было через месяц после начала моих опытов, в чем и обвинил меня господин судья. Но судить надо по результатам, а не по затратам времени и труда! Адвокат   Вольта.  Господа,   прошу   обратить   внимание,   что   мой подзащитный   проводил   опыты   не   только   с   лягушками.   Подопытным объектом   однажды   был   и   сам   ученый!   Вольта   клал   на   кончик   языка пластину   из   металла,   к   другой   части   языка   прикладывал   золотую   или серебряную монету и соединял оба металла проволокой. «Металлическое» электричество вызывало ощущение кислого вкуса. Судья.  Да, действительно, именно так каждый школьник, касаясь языком двух   полюсов   батарейки   карманного   фонаря,   проверяет   ее   годность. Господин обвинитель Вольта, вы имеете что­то сказать? Обвинитель   Вольта.   Да,   господа.   Этот   опыт   не   был   для   научного   мира новым: еще в 1752 г. его описал немецкий физик Зюльцер. Адвокат Вольта.  Да, такой опыт был. Но Зюльцер не дал ему никакого толкования.   Гальвани   доказывал   существование   «животного» электричества, Вольта же утверждал, что «животного» электричества нет, есть   электричество,   рожденное   в   особой   среде   между   двумя   разными металлами, «металлическое» электричество! 30 Судья. Благодарю вас. Синьор Гальвани и синьор Вольта представили нам свои   теории:   теорию   «животного»   электричества   и   теорию «металлического»   электричества,   а   также   первые   опыты   по   созданию источников тока. Необычная ситуация, непривычная терминология. Учитывая   недостаточную   компетентность   в   вопросах   физики присутствующих   здесь   юристов,   считаю   необходимым   пригласить   в качестве   свидетеля   консультанта   –   доктора   физико­химических   наук, специалиста в области электродинамики. Приглашается свидетель – инженер­консультант. (Входит инженер­консультант.) Судья.  Свидетель, вы – специалист в области электродинамики, хорошо знаете физику и химию. У членов судебного заседания возникла неясность по   некоторым   вопросам.   Не   могли   бы   вы   нам   доступно   объяснить,   что такое электрический ток, каковы условия его возникновения? Понимание этих вопросов поможет нам разобраться в исследованиях и изобретениях Луиджи Гальвани и Алессандро Вольта. Инженер­консультант.   Хорошо.   Я   постараюсь   объяснить   вам   это   в популярной форме. Электрический     движение нескомпенсированного   положительного   или   отрицательного   заряда. Так как электрический ток представляет собой направленное движение зарядов, то для его существования необходимы два условия: 1) наличие   свободных   заряженных   частиц  –   электронов   или   ионов  (если положительные   и   отрицательные   заряды   связаны   друг   с   другом,   то   их перемещение   не   приведет   к   появлению   электрического   тока,   связанные заряды мы наблюдаем в диэлектрике); 2) для создания и поддержания движения заряженных частиц необходима сила, действующая в определенном направлении, электрическое поле, т.е. разность потенциалов в проводнике. Судья. Что такое электрический ток и каковы условия его возникновения, нам  теперь  понятно. Но  как   создать  электрическое  поле?  Как  получить разность потенциалов? Инженер­консультант. Эту задачу выполняет источник тока. Источники тока   бывают   разными,   но   в   каждом   совершается   работа   по   разделению положительных   и   отрицательных   зарядов.   В   процессе   этой   работы происходит   превращение   механической,   химической,   внутренней   или какой­либо другой энергии в электрическую. Вот здесь, у вас на столе, я вижу, наверное, самый первый, простейший источник кратковременного тока – электростатическую машину.   направленное ток   –   это 31 Судья. Да, это у нас «вещественное доказательство». Главный следователь назвал эту машину праправнучкой электрической машины Герике. Так как же здесь происходит разделение зарядов? Нам это объясняли в школе, но это было так давно. Инженер­консультант. Я вам напомню. При вращении ручки в результате трения щеток о диски происходит разделение зарядов: положительные и отрицательные   заряды   накапливаются   на   отдельных   шариках,   при сближении которых мы наблюдаем разряд – кратковременное направленное движение   зарядов.   (Демонстрирует.)   Здесь   мы   наблюдаем   превращение механической энергии в электрическую. В   1745   г.   Клейст   в   Германии   и   Мушенбрук   в Голландии   (в   г. Лейдене)   построили   первый конденсатор,   получивший   название   лейденской банки. У меня есть фотография одного из первых конденсаторов.   (Демонстрирует.)   При   разряде происходит   движение   разноименных   зарядов, накопленных   на   обкладках   конденсатора. Лейденские   банки   дали   возможность   получать довольно мощные электрические разряды. Следующим   этапом   было   создание   новых   видов источников тока, в которых разноименные заряды появляются на электродах в результате химической реакции, т.е. происходит превращение химической энергии   в   электрическую.   Рождение   этих источников   тока   связано   с   именами   Гальвани   и Вольта. Судья. Я уверен, что после такого объяснения члены судебного заседания имеют определенное представление о том, что такое источник тока и каков принцип его работы. Благодарим вас. Продолжаем работу. Итак, господа, согласно показаниям синьора Гальвани, он случайно открыл неизвестное   до   него   явление   –   возникновение   в   каждом   животном собственного   «животного»   электричества.   Источником   этого электричества,   по   Гальвани,   является   мозг   животного,   а   подведенный   к животному   металлический   проводник  служит   разрядником.  Согласно   же утверждениям   Вольта   источником   тока   являются   два   разнородных металлических   проводника,   помещенных   в   особую   среду.   Это   теория «металлического» электричества. Синьор Вольта, не могли бы вы подтвердить свою теорию экспериментом? Адвокат Вольта. Мой подзащитный великолепно подтвердил свою теорию. Четыре   человека   стали   на   смолу   (изолятор).   Первому   он   дал   в   правую мокрую руку цинковую пластинку. Левой же рукой этот человек касался П. Мушенбрук (1692­ 1761) 32 языка   своего   соседа.   Второй   должен   был   мокрыми   пальцами   коснуться глазного   яблока   третьего.   Третий   и   четвертый   держали   в   руках свежепрепарированную   лягушку.   В   свободной   руке   у   четвертого   была серебряная пластинка. Когда эта пластинка касалась цинковой у первого экспериментатора,   язык   второго   ощущал   кислый   вкус,   в   глазу   третьего вспыхивало   светлое   пятно,   лапки   лягушки   дергались...   Разве   вам   это, господа,   не   напоминает   современный   элемент   постоянного   тока:   два разнородных   металла   –   цинк   и   серебро   –   и   определенная   среда   между ними?! Судья. Да, действительно, напоминает. Адвокат   Вольта.   Теперь,   господа,   надеюсь,   вы   убедились,   что   мой подзащитный вплотную подошел к созданию источника тока! Судья. Синьор Вольта, ваш спор с синьором Гальвани разрешила его смерть в 1798 г. И вы больше ничего не изобрели? Вольта. Нет, почему же. Некоторое время я набирал материал. А в 1799 г. мои эксперименты позволили мне построить оригинальное приспособление, о котором я сообщил в письме Бэнксу. В ноябре 1800 г. я уже докладывал в Париже членам Французской академии принцип работы моего источника тока. Обвинитель   Вольта.   Да,   весь   мир   тогда   был   потрясен   изобретением, которое   окрестили   «вольтов   столб»,   –   это   прообраз   первого   источника тока. Синьор Вольта, но почему вы написали Бэнксу 20 марта 1800 г., хотя «столб» был сооружен в конце 1799 г.? Вольта.   Я   –   исследователь,   а   настоящий   исследователь   не   может предложить   своим   коллегам   полуфабрикат   идеи.   Требовалась многократная ее проверка. Обвинитель Вольта. Господа, я позволю себе процитировать два письма. Ваше письмо, синьор Вольта, к Бэнксу: «Я взял несколько дюжин круглых медных пластинок, а еще лучше серебряных, диаметром примерно в один дюйм и такое же количество оловянных или, лучше, цинковых пластинок. Затем   из   пористого   материала,   который   может   впитывать   и   удерживать много влаги (картон, кожа), я вырезал достаточное число кружков. Все эти пластины я расположил таким образом, что металлы накладывались друг на друга   всегда   в   одном   и   том   же   порядке   и   что   каждая   пара   пластинок отделялась от следующей влажным кружком из картона или кожи...» А вот письмо, которое за семь лет до этого английский физик Робайсон написал физику Р.Фаулеру: «Я беру несколько кусков цинка величиной в шиллинг   и   укладываю   их   вперемежку   с   таким   же   числом   настоящих шиллингов в столбик. Подобная установка в некоторых случаях заметно увеличивает раздражение, и некоторые видоизменения ее дают, я надеюсь, 33 еще более сильные явления. Если такой столбик приложить к языку боком так, чтобы язык касался всех сложенных вместе кружков, то раздражение оказывается очень сильным и неприятным». Не   кажется   ли   вам,   синьор   Вольта,   что   вы   присвоили   себе   чужое изобретение?! Адвокат   Вольта.   Да,   действительно,   оба   письма   схожи,   но   следует заметить   и   огромную   разницу.   Робайсон   с   помощью   своего   изобретения обнаружил вкусовые ощущения, но не связал их с электричеством. Вольта же   описывает   прибор   для   получения   электричества,   который   скромно предлагает назвать «искусственным электрическим органом», но который благодарные современники единодушно окрестили «вольтовым столбом». Обвинитель  Гальвани.   Анализируя   материалы   дела,   показания   синьора Гальвани и свидетеля, я вынужден вынести следующее обвинение в адрес Алоизо Луиджи Гальвани. Синьор Гальвани ввел в заблуждение судебное заседание,  сказав,   что  он  сделал  свое   открытие  сам   и  случайно.  Но  мы слышали,   господа,   что   впервые   это   явление   заметила   супруга   Гальвани. Кроме   того,   это   не   было   приготовление   бульона,   т.к.   бульон   нельзя приготовить из одной лягушки. Следует добавить, что Луиджи Гальвани созданием   теории   «животного»   электричества   –   ошибочной   теории   – способствовал торможению развития науки об электричестве, формировал неверные представления об электрических явлениях. Адвокат Гальвани. Не так важно, случайно сделано это открытие или не случайно, принадлежит оно самому Гальвани или его жене. Суть не в том, кто и как этому удивился в первый раз в тот день. Значение этого эпизода заключается лишь в том, что он побудил Гальвани к новым исследованиям, в результате которых было сделано важное открытие. К сожалению, Гальвани сам не понял, что в опытах главным являются среда и два разнородных металла. Он не заметил, что обнаружил  неизвестный источник тока. И в отчетах все продолжает записывать: «Мы пришли к мысли о присущем животным электричестве»! И как ни удивительно, это тоже открытие. Именно опыты по прохождению электрического тока через живые   организмы   привели   позднее   ученых   к   рождению   новой   науки   – электрофизиологии.   34 Вольта и Наполеон Обвинитель   Гальвани.   Синьор Гальвани! Говорят, что по характеру вы   типичный   болонец.   Рано   и счастливо   женились,   в   38   лет получили   от  своего  тестя  Галеацци кафедру   практической   анатомии. Лекции вы читали очень понятно, но всегда   выглядели   печальным. Студенты вас любили. Каковы были ваши взгляды? Адвокат   Гальвани.  Позвольте   мне ответить на этот вопрос. В характере этого ученого сочетаются робость и смелость.  социальные     электричества»,   наметил   пути   использования   своего   открытия   для лечебных целей, оказался чрезвычайно упорным в борьбе против Вольта. А в 1797 г., когда Наполеон завоевал Северную Италию, куда входила и Болонья,   отказался   как   профессор   университета   приносить   присягу   на верность и был отстранен от кафедры, которой руководил тридцать семь лет. Говорят, что он умер от истощения в шестьдесят один год... Обвинитель Вольта. Прошу слова. Синьор Вольта! Ваша судьба и судьба синьора Гальвани – диаметрально противоположны! Если синьор Гальвани рано женился и прожил счастливую жизнь с любимой женой, то вы, синьор Вольта, женились поздно, в 39 лет, и я не осмелюсь утверждать, что именно на самой единственной женщине! Если синьор Гальвани  жил  всегда  небогато,  а  последние  годы  вообще  в нищете, то вы, синьор Вольта, имели графский титул и вполне приличные средства к существованию! Если   синьор   Гальвани,   начав   опыты   по   электричеству,   был   верен единственной   теории,  теории  «животного»   электричества,   то   вы,  синьор Вольта, как подтвердили сами, были вначале приверженцем его теории, а потом стали ее ярым противником. И   наконец,   если   синьор   Гальвани   не   поступился   своей   честью,   честью родины,   даже   оставшись   без   средств   к   существованию,   то   вы,   синьор Вольта,  не воспротивились   грабежам  и насилию  Бонапарта!  А  именно  в Павии,  а не  в  Болонье  местное  население восстало  против  захватчиков! Именно   в   Павии   Бонапарт   расстрелял   без   суда   и   следствия   весь муниципалитет!   вы   же,  синьор   Вольта,  посчитали   возможным   принять   и деньги, и ордена, и прочие регалии славы из рук, обагренных кровью ваших соотечественников­итальянцев!   Именно   вы   1   декабря   1800г. демонстрировали ваше изобретение «вольтов столб» Наполеону в Париже! 35 Сохранилась фотография – документальное доказательство этого события! Прошу   криминалиста   показать   ее   присутствующим.   (Демонстрируется фото.) Я продолжаю. Наполеон был мал ростом и не любил высоких. А вы, синьор Вольта,   ростом   не   обижены.   вы   –   великий   изобретатель   –   в   парадном наряде, в угоду прихоти поработителя вашего народа даже наклонились перед ним! Как вы это объясните?! Адвокат   Вольта.  О   Вольта   многие   говорили,   спорили,   пытаясь   понять противоречивые   факты   его   биографии.   Разве   не   парадоксально,   что труженик стал графом, что самоучка служил профессором и деканом, что сын   иезуита   оказался   скрытым   атеистом?!   Вольта   и   Бонапарт?!   Как объяснить эту странность? Вольта был загипнотизирован обещаниями Бонапарта о свободе Италии под французским   флагом.   Он   был   доверчив.   Вот   почему   он   пользовался покровительством Наполеона, имел почести, награды, был похоронен как национальный герой. Судья. Последнее слово для защиты предоставляется синьору Гальвани. Гальвани. Господа! Всю мою жизнь мне приходилось защищаться: защищал свою   теорию   в   споре   с   Вольта,   защищался   от   нападок   моих   идейных противников, защищал свою честь, свое достоинство против Наполеона. И вновь защищаться? Нет, я стар, слаб, болен. И предоставляю слово в мою защиту лечащему врачу. Врач. Господа! Я врач семьи профессора Гальвани, или, как модно теперь говорить, семейный врач. Я тот самый врач, который не смог в 1786 г. прописать синьоре Гальвани антибиотики и сульфамидные препараты, т.к. их в то время еще не было. Но прописанный мною знаменитый бульон из лягушачьих   лапок   стал   «виновником»   рождения   новой   науки,   так необходимой нам, врачам. Не   зря   сокращались   мышцы   лягушки,   не   напрасно   отнимали   руку   от лейденской банки первые исследователи, природа ничего не дает зря! В 1991   г.   человечество   отметило   200­летие   со   дня   опубликования   статьи Гальвани. Через 121 год после того дня, в 1912 г. было обнаружено, что внутри человеческого организма протекают небольшие электрические токи. Исследователи   доказали,   что   любой   процесс   внутри   человека,   работа сердца   и   мозга   сопровождаются   биологическими   электрическими сигналами,   по   которым   можно   установить   причину   заболевания.   Это выясняется   по   электрокардиограмме   или   энцефалограмме.   Принимая   в физиотерапевтическом   кабинете   электрофорез,   статдуш   и   т.п.,   мы вспоминаем о том, что человечество шло к этим электропроцедурам более 150   лет.   И   первое   движение   на   этом   пути   сделал   скальпель   синьора Гальвани... 36 Судья.  Благодарю вас. Вы свободны. (Врач уходит.) Синьор Вольта, вам предоставляется последнее слово. Вольта.   «Самым   основным   и   включающим   все   остальные   результаты является   постройка   прибора,   сходного   по   эффектам   с   лейденскими банками или с электрически слабыми, слабо заряженными, но беспрерывно действующими батареями, но в то же время значительно отличающегося от них». Сможет ли это изобретение послужить моим оправданием, покажет история. Судья. Вызывается свидетель – историк физики. Историк физики. Спор   между Гальвани  и  Вольта – исторический  спор между сторонниками «животного» и «металлического» электричества. Весь мир тогда разделился на два лагеря. Одни поддерживали Гальвани, а другие – Вольта. И трудно сказать сегодня, чем бы кончился этот спор, поскольку оба   ученых   были   по­своему   правы.   Сегодня   мы   знаем,   что   в   мускулах животных   действительно   возникает   электричество.   В   то   же   время электричество может рождаться и без участия животных, из одних лишь разнородных металлов, которые заряжаются в результате контакта. Да, Гальвани ошибался в своих взглядах на «животное» электричество, но его   ошибки   исправил   Вольта.   И   все   же   Гальвани   является основоположником учения об электричестве, его опыты положили начало новому научному направлению – электрофизиологии. Алессандро   Вольта   после   длительных   экспериментов   в   1799   г. сконструировал   первый   источник   электрического   тока.   Если   ранее   для многих электричество казалось забавной безделицей, то благодаря этому стало   возможным   применять   электрический   ток   на   практике,   появился надежный   источник   электрического   тока.   Электричество   могло   светить, нагревать, а в 1820 г. было открыто и магнитное действие тока. Вольта   вечен,   потому   что   есть   1   вольт,   220   вольт,   тысячи   киловольт, миллиард электрон­вольт!!! Судья (встает и читает приговор). Заслушав взаимные обвинения ученых Гальвани и Вольта, их исторический спор о «животном» и «металлическом» электричестве, доводы обвинителей, адвокатов, показания свидетелей, суд постановляет: 1. За   высокие   патриотические   чувства   к   своей   родине,  к   своему   народу открыть   мемориальную   доску   на   доме   профессора   Болонского университета Луиджи Гальвани. 2. За огромный практический вклад в изучение действия электрического тока на животных, за эксперименты, приведшие к созданию химического источника тока и новой отрасли науки электрофизиологии: 37 а) назвать   эти   источники   тока   гальваническими   элементами; б) назвать   сосуды,   в   которых   применяется   химическое   действие   тока, гальваническими ваннами; в) назвать   процессы   электролиза   гальванизацией   (гальваностегией, гальванопластикой). 3. В 1804 г. открыть в Болонье памятник Гальвани с надписью: «Алоизо Гальвани, врачу­хирургу, доктору анатомии и акушерства, обогатившему физику   замечательным   открытием,   названным   его   именем,   необычайно усердно создававшему великолепное учение». 4. За огромный вклад в развитие физики и создание первого источника тока признать   Алессандро   Вольта   выдающимся   итальянским   ученым   и увековечить его память, воздвигнув в Камнаго, на его родине, мавзолей с надписью:   «...дон   Алессандро   Вольта,   сенатор   бывшего   Итальянского королевства, член итальянского Института науки, литературы и искусства, декан   философского   факультета   и   заслуженный   профессор   Павии,   член многих академий Европы, кавалер орденов Почетного легиона и Железной короны». 5. Учитывая   огромный   вклад   Вольта   в   развитие   электродинамики,   на первой   встрече   европейских   метрологов   в   1881 г.   назвать   в   честь   него единицу   напряжения   вольтом,   а   приборы,   измеряющие   напряжение,   – вольтметрами. 6. За   выдающиеся   достижения   в   электрофизиологии   и   электродинамике учредить   награды   и   премии,   носящие   имена   их   основоположников,   – Гальвани и Вольта. Урок­театрализованное представление  Его особенность в том, что педагог организует театр на уроке и физический материал   подается   в   форме   спектакля,   инсценировки.   Актерами, естественно,   выступают   студенты.   Сценарий   пишут   иногда   студенты, иногда   сам   преподаватель,   а   часто   и   совместно.   Уроки   этого   вида трансформированы   из   аналогичных   внеклассных   занятий.   Они привлекательны своей праздничностью, ощущением театра, возможностью проявить творчество, массовым участием подростков. Понятно, что такие уроки   не   для   каждого   дня.   Их   подготовка   требует   много   времени   и является событием для группы. Рассмотрим театрализованное представление «Суд над Силой Трения» по темы   «Силы   в   природе».   Спектакль   разыгран   студентами   в   форме судебного заседания. Основная   цель:  в   увлекательной   форме   расширить   и   углубить   знания, полученные   на   занятиях,   показать   их   широкое   использование   в   жизни, 38 пробудить в студентах стремление к творчеству, помочь им это творчество проявить. Секретарь: Встать! Суд идет. (Заходят судья и присяжные заседатели. Все садятся) Судья: Сейчас слушается дело по обвинению Трения, которое обвиняется в том,   что   препятствует   движению   каждого   из   соприкасающихся   тел относительно   другого   или   препятствует   самому   возникновению   этого движения.   Трение   служит   причиной   быстрого   износа   деталей   машин   и механизмов.   Я   призываю   обстоятельно   и   беспристрастно   выслушать показания свидетелей и вынести справедливый приговор. Секретарь: Ввести подсудимую. (заходят подсудимая с охраной) Судья: Установим личность подсудимой. Ваше имя? Подсудимая: Сила Трения. Судья: Ваши родители? Дата рождения? Подсудимая:   Своих   родителей   я   не   помню!   Но   поскольку   поверхности всех тел шероховатые, а если и гладкие, то есть силы межмолекулярного притяжения, соприкасающихся тел, то я была, есть и буду всегда! Судья: Ваша биография? Что Вы о себе помните? Подсудимая:   Еще   с   незапамятных   времен   древние   первобытные   люди пользовались Трением. Как известно они добывали огонь быстрым трением сухих кусков дерева друг о друга. Но тогда человек не задумывался еще над этим явлением. Впервые на Силу Трения обратил внимание Леонардо да   Винчи.   Позже   в   1699   году   Гильом   Амонтон   и   в   1785   году   Шарль Огюстен   Кулон   независимо   друг   от   друга   указали   на   особенности   и закономерности Силы Трения. Судья: Есть ли вопросы у прокурора? Прокурор: Нет. Судья: Есть ли вопросы у защиты? Адвокат: Будут ли судьи снисходительны  к подсудимой, учитывая, что такие  великие  люди  как  Леонардо  да Винчи, Гильом  Амонтон и Шарль Кулон   были   знакомы   с   Силой   Трения   и   выдали   ряд   рекомендаций   по обращению с ней. Судья:  Суд   учитывает   все   факты.   Есть   ли   вопросы   к   обвиняемой   у заседателей. 1­й заседатель: Кому Вы принадлежите? Подсудимая:   Всем   телам,   абсолютно   всем:   и   жидким,   и   твердым,   и газообразным. 2­й заседатель: Область применения Ваших сил. Подсудимая: Физика, техника, жизнь. 39 Секретарь: Поступили звуковые телеграммы в адрес суда. Судья: Заслушаем телеграммы.  (Секретарь   читает   телеграммы, интерактивную доску вместе с портретами учёных)   которые   демонстрируются   на 1­ая телеграмма: Я, Галилео Галилей, великий физик средних веков приветствую ваш суд. Ибо каждый, кто стремится постичь тайны природы, достоин уважения. Пусть наука даст вам мужество устоять перед любыми пытками   мерзкой,   жестокой   инквизиции.   Успеха   вам друзья и коллеги. 2­ая   телеграмма:   Я,   сэр   Исаак   Ньютон,   английский физик   и   математик   рад,   что   законы   природы   не оставили   ваши   сердца   равнодушными.   Спорьте!   В споре   рождается   истина,   и   если   вы   ее   отыщете,   то законы механики откроют вам двери в чудесный мир науки. Судья: Господин секретарь, приведите свидетелей к присяге. Секретарь:  Свидетели!   Встаньте.   Положите   правую   руку   на   учебник физики и повторяйте за мной: “Клянусь! (свидетели хором повторяют за секретарем) великими законами физики говорить правду  и только правду и, если я солгу, пусть покарает меня физический закон. Судья: Теперь заслушаем показания свидетелей обвинения. Секретарь: Вызывается 1­й свидетель обвинения.. 1­й свидетель: Тяжелое тело бывает нелегко сдвинуть   с   места,   я   хотела   передвинуть мебель в своей комнате, но мне не удалось это сделать из­за Силы Трения. Моя   самая   любимая   пора   года   –   зима.   Как хорошо кататься на лыжах, санках, коньках. Однажды, мы с ребятами, решили покататься на   горке.   Но   оказалось,   что   часть   горки посыпали песком. Сила Трения в этом месте увеличилась  и многие ребята упали. А один мальчик даже сломал руку!!! Подсудимая (возмущенно): Надо знать, где кататься! 40 Прокурор:  Протестую!   Прошу   подсудимую   уважительно   относиться   к показаниям свидетелей. Судья: Протест принят. Реплику подсудимой прошу не учитывать. Секретарь: Вызывается 2­й свидетель обвинения. 2­й   свидетель:   Я   шила   платье.   Вдруг   швейная   машинка   остановилась. Сначала я не поняла в чем дело. Но мой папа быстро нашел неисправность. Оказывается   из­за   Силы   Трения   износилась   деталь,   а   достать   ее   очень трудно. Поэтому я никак не могу дошить себе платье. И виновата в этом Сила Трения. Секретарь: Заслушаем показания 3­го свидетеля обвинения. 3­й свидетель: Я очень люблю смотреть спортивные передачи, особенно мне нравится смотреть “Формулу­1”. С какой огромной скоростью мчатся автомобили!   Но   из­за   этой   вредной   гордячки,   которая   сует   свой   нос буквально везде, не удается достигнуть больших скоростей. Представьте каких великолепных рекордов могли бы достичь спортсмены, если бы не Сила Трения. Подсудимая: Глупости! Машины бы без меня не сдвинулись бы с места. Прокурор: Протестую! Судья:  Протест принят. (обращаясь к подсудимой) Вам, сударыня, будет дано “последнее слово”. (обращаясь к свидетелям) Говорите уважительно, по существу обвинения и лаконично. Заседание продолжается. Секретарь: Вызывается 4­й свидетель обвинения. 4­й   свидетель:  По   роду   своей   деятельности,   я   занимаюсь совершенствованием   гидравлических   машин.   Вы   знаете,   как   они необходимы человеку. Сила Трения, которая неизбежно возникает в работе гидравлических машин, снижает эффективность ее работы. Для того, чтобы машина исправно работала, нужно, чтобы поршень был крепко прижат к стенкам цилиндра. При действии на поршень он трется о стенки цилиндра, в следствии   чего   для   достижения   желаемого   результата   приходиться прилагать большие усилия. Машина дает значительно меньший выигрыш в силе, и все это из­за Трения. Секретарь: Вызывается 5­й свидетель обвинения. 5­й   свидетель:  Из­за   Трения   нагреваются   и   изнашиваются   движущиеся части   машин.   Поэтому   приходится   шлифовать   поверхности   и   вводить между ними смазку. Именно из­за Трения стираются колеса и тормозные колодки   автомобилей,   также   часто   приходиться   менять   части   машины. Пора призвать к ответу Силу Трения за эти вредные воздействия. Секретарь: Вызывается 6­й свидетель обвинения. 6­й свидетель: Сила Трения при скольжении твердых тел и при движении в жидкости   и   газе   зависит   от   скорости   движения.   Часто   с   увеличением 41 скорости   Сила   Трения   сначала   резко   падает,   а   потом   снова   начинает возрастать. Из­за этого могут возникать вредные колебания при обработке металлов   на   токарном   станке.   Вследствие   Трения   между   снимаемой стружкой   и   резцом,   приходиться   выбирать   специальную   форму   резца, смазку и т.д. Я обвиняю Силу Трения в том, что она доставляет лишние неудобства в обращении с токарным станком и даже выводит их из строя. Секретарь: Вызывается 7­й свидетель обвинения. 7­й свидетель: Человечество уже много веков пытается создать “перпетум мобиле”, что в переводе с латинского обозначает “вечный двигатель”. Но из­за потерь энергии на преодоление Трения, его создать невозможно. Из­за Трения   возникают   пожары   на   фабриках   и   заводах.  Сила   Трения   портит экологию. Когда машина тормозит, те частицы, которые вырываются при Трении шины колеса и асфальта уходят в воздух. Люди, животные, деревья, кусты их поглощают и становятся слабее, а некоторые даже умирают. Пора Силе Трения ответить за свою вредность и безнаказанность. (Подсудимая совсем сникла, плачет. Появляется привидение Шарля Кулона) Привидение Кулона:  Я, Шарль Огюстен Кулон, французский физик. Я, Шарль Огюстен Кулон, прибывший из глубины веков, готов стать на защиту Силы   Трения,   с   которой   хорошо   был   знаком.   Я   знаю   как   она   важна   и полезна. (обращаясь к подсудимой) Я с тобой, душа моя. Голубушка, вот тебе магическая формула, определяющая твою величину. Она спасет тебя. (передает формулу             Fтр=μN,     привидение исчезая продолжает произносить). Она тебе поможет... Прокурор:  Протестую! Защита прибегает к привлечению  потусторонних сил. Судья:  Протест   принят.   Никаких   привидений   не   принимать   к рассмотрению. Секретарь: Вызывается 8­й и последний свидетель обвинения. 8­й свидетель:  Движение ­ жизнь! Это аксиома! Однако, движению тел вперед мешает Сила Трения. Из­за нее наши ботинки и туфли изнашиваются так   быстро.   Подошвы   обуви   касаются   неровной   поверхности   земли   и стираются. Это  же  Сила  Трения  мешает  нам  мчаться  по  свежему  снегу быстрее ветра! А коньки? Стоит немного покататься по речному льду и уже их   надо   точить!   На   ледяной   горке   тоже   на   валенках   не   особенно покатаешься. И здесь Сила трения мешает детям веселиться!!! Адвокат: Сударыня, знаете ли Вы благодаря чему Вы ходите? Прокурор:  Протестую!   Вопрос   адвоката   неуместен.   Прошу,   господин судья, его снять. Судья: Вопрос снят! Теперь заслушаем свидетелей защиты. 42 Секретарь: Вызывается 1­й свидетель защиты. 1­й   свидетель   защиты:   Да,   Трение   препятствует   движению   и   попытке сдвинуть тело с места. Но представим себе на минуту, что Сила Трения внезапно исчезла: Окружающий нас мир стал бы совершенно иным. Мебель “гуляла бы” по комнате от легкого сквозняка, с гор сползли бы все ледники, все камни и даже земля лежащая на склонах. Даже самые спокойные из нас, учеников, не смогли бы усидеть за партами – при малейшем движении мы бы соскальзывали на пол. Все дома и другие конструкции рассыпались бы на составные части, так как все гвозди и шурупы выскочили бы. Многое себе   можно   представить.   Например,   я   бы   без   Трения   был   бы   лишен возможности слушать музыку, так как при движении смычка по струнам не издавался бы звук. Поэтому Трение покоя во многих случаях необходимо и выступает очень часто помощником человека. Секретарь: Вызывается 2­й свидетель защиты. 2­й свидетель защиты: Никто не спорит что Трение вредно. Когда мы едем, на автомобиле, нам необходимо остановиться. Ради этого водитель нажимает на тормоз. И тормозные колодки зажимают колесо. При этом происходит   трение   колеса   о   колодки   и   немного   верхнего   слоя   шины стирается. Но если бы не Трение, машина бы не сдвинулась с места. Интересный случай произошел в Петербурге. Когда первый поезд шел по только что выстроенной железной дороге из Петербурга в Москву. Один услужливый   царский   чиновник,   желая   выслужиться   перед   начальством, приказал выкрасить рельсы белой масляной краской. Попав на участок со свежевыкрашенными   рельсами,   колеса   начали   буксовать   и   поезд остановился.   Случилось   это   из­за   того,   что   Сила   Трения   покоя уменьшилась, уменьшилось сцепление колеса с дорогой. Пришлось срочно соскребать краску на перегоне в несколько километров, чтобы увеличить Силу Трения покоя. Мне же пришлось быть свидетельницей другого случая, когда   Сила   Трения   скольжения   спасла   девочку   которая   чуть­чуть   не попала под машину, катаясь на санках около проезжей части дороги. (Сила   трения   и   тормозной   путь.   Видеофрагмент   с   CD­Rom   “Репетитор. Физика. 1:С”) Адвокат:  Господин   судья,   разрешите   заслушать   сообщения   средств массовой информации. Судья: Разрешаю. (На интерактивную доску проецируются отрывки из газет) Отрывки из газет: 1927 год. Лондон. 21 декабря. ... Вследствие сильной гололедицы уличное движение в Лондоне заметно затруднено. Около 1400 человек поступило с переломами рук и ног. 43 ... При столкновении вблизи Гайд­Парка автомашины и двух трамвайных вагонов, машины были уничтожены из­за взрыва бензина. Париж.   23   декабря.   ...   Гололедица   в   Париже   и   его   пригородах   вызвала многочисленные несчастные случаи... Москва. 6 февраля 2003 год. Вследствие гололедицы с травмами различной степени тяжести в больницы поступило 128 человек. Судья: Продолжаем слушать свидетелей защиты. Секретарь: Вызывается 3­й свидетель защиты. 3­й свидетель защиты: Я поддерживаю ранее выступивших свидетелей. Не будь Силы Трения все предметы вылетали бы из рук и падали вниз. Машина не   смогла   бы   сдвинуться   с   места,   так   как   ее   колеса   начали   бы проскальзывать.   А   если   бы   и   тронулась,  то   не   смогла   бы   остановиться. Подумайте сколько несчастных случаев бы произошло. И Трение покоя и Трение скольжения очень важны. С давних времен охотники набивали на лыжи мех, так что при отталкивании мех становился дыбом, увеличивая Трение покоя и способствуя отталкиванию. А при скольжении Сила Трения уменьшалась,   так   как   скольжение   осуществлялось   “по   шерсти”.   Сейчас лыжники   используют   специальную   смазку,   которая   увеличивает   силу Трения покоя и уменьшает силу Трения скольжения. Секретарь: Вызывается 4­й свидетель защиты. 4­й свидетель защиты:  Одна из свидетелей выступала с обвинением силы Трения в поломке швейной машины, но не будь Трения, швейная машина вообще бы не работала. Только благодаря силе трения осуществляется ременная передача, передача от одной вращающейся части к другой, благодаря ей перемещается ткань под иголкой. Трение ряде сельскохозяйственных машин. Например, рабочим органом льнотеребилки является так называемый льнотеребильный рукав,   состоящий   из   двух   прижатых   друг   к   другу бесконечных   движущихся   ремней.   Во   время   движения льнотеребилки   стебли   льна   захватываются   ремнями   и затягиваются в приемную щель, так начинается обработка льна. (Показывает опыт с ременной передачей) Секретарь: Вызывается 5­й свидетель защиты. используется в     интересно     44