Урок «Умники и умницы»

Урок «Умники и умницы» Учитель физики Л.А. Гаврилина Ход урока  1.Вступительное слово учителя Атмосфера оживляет Землю. Океаны, моря, реки, ручьи, леса, растения, животных, человек­все живет в атмосфере и благодаря ей. Камилл Фламкгарион. II. Ход игры Организаторы (2­3 ученика во главе с учителем) готовят: • Ордена «умников» по числу вопросов; • Дорожки трех цветов (с клетками ­ квадратами); • Вопросы и задания. Красная дорожка состоит из двух квадратов, желтая ­ из трех, зеленая — из четырех. Выявляем   троих   «умников».   Учащиеся   отвечают   на «отборочные» вопросы. За полный и правильный ответ ученик получает орден «умника». Три владельца наибольшего числа орденов разыгрывают дорожки. Особенности дорожек: • на красной дорожке ­ игрок не должен ошибаться, ему задают всего один вопрос; • на желтой дорожке ­ должен, верно, ответить на один из двух   предложенных   вопросов,   он   имеет   право   на   одну ошибку; • на зеленой дорожке игрок должен ответить правильно хотя бы на один из трех вопросов. Игрок,   первым   прошедший   свою   дорожку   становится «умником»   и  садится   на   «трон».   Оставшиеся   два   игрока присоединяются к «теоретикам».   Далее   игра   идет   между умниками. Участники игры получают оценки в журнал. «Отборочные» вопросы: 1. Какое давление может создать оса, когда вонзает жало? (Оса вонзает жало с силой всего в 10­5 Н, но ее жало очень острое,   площадь   его   острия   Зх   10­16м2.   Поэтому   оса может создать давление до 3,3 * 1010 Па.) 2.  Известно, что бобры перегрызают толстые деревья. Почему зубы бобра не тупятся при этом? (Зуб   бобра   состоит   из   нескольких   слоев   различной твердости.   Когда   бобр   грызет   дерево,   прочная   эмаль, покрывающая верхний участок зуба, испытывает   большую нагрузку, а остальная, сравнительно мягкая ткань — мень­ шую. В результате весь зуб стачивается равномерно и угол заострения   остается   неизменным.   На   этом   принципе основана работа самозатачивающихся инструментов.) 3.  Почему лоси могут сравнительно легко бегать по топким болотам, где другие крупные животные вязнут? (Лось   имеет   на   каждой   ноге   два   копыта,   между которыми натянута перепонка. Когда он бежит, то копыта раздвигаются,   перепонка   натягивается,   давление   тела животного   распределяется   на   сравнительно   большую площадь опоры и лось не вязнет.) 4.  Почему   относительно   мягко   лежать   в   гамаке,   ведь   его узловатые веревки довольно жестки? (Под тяжестью тела гамак прогибается, благодаря чему вес распределяется на большую площадь, поэтому на каждую единицу   площади   гамака   приходится   малая   нагрузка   и лежать в гамаке сравнительно мягко.) 5.  Кит живет в воде, но дышит легкими. Несмотря на наличие легких, кит не проживет и часа, если случайно очутится на суше. Почему? (Масса   кита   достигает   90—100   т.   В   воде   эта   масса частично уравновешивается выталкивающей силой. На суше у кита под действием столь  огромной массы сжимаются кровеносные сосуды, прекращается дыхание и он погибает.) 6.Если глубоководную рыбу быстро вытащить на поверхность моря, то ее внутренние органы раздуваются и рыба гибнет . Чем это можно объяснить? (На   больших   глубинах   моря   существует   большое гидростатическое  давление,   которое   уравновешивается внутренним   давлением   в   организме  рыбы.   Если   рыба окажется на поверхности моря, то давление в организме не будет уравновешиваться внешним давлением, поэтому рыба раздувается,   внутренние   органы   ее   лопаются   и   рыба гибнет.) 7. Почему   рыбы   могут   дышать   кислородом, растворенным в воде? (Всякий газ стремится перейти из того места, где имеется большее   давление,   в   соседнее   пространство,   где   давление меньшее.   В   крови   рыбы   давление  кислорода   меньшее,   нем давление его в воде, поэтому кислород переходит  из воды в кровь, протекающую по капиллярам жабр.) 8 . Каким образом врачи используют манометры для измерения артериального кровяного давления человека? (Медицинский   манометр   резиновой   трубкой   соединен   с резиновой грушей и  манжеткой, которой врач обматывает руку   пациента.   В   манжетку   с   помощью   груши   врач нагнетает воздух до тех пор, пока не прекратится ток крови по   сосудам.   После   этого   открывается   краник.   Воздух начинает медленно уходить из манжетки, а столбик ртути прибора устремляется вниз.  В тот момент, когда сердцу удается протолкнуть под манжеткой порцию крови, врач через фонендоскоп слышит первый удар пульса и фикси­ рует   на   шкале   верхнюю,   максимальную   границу артериального давления. Врач следит за движением ртути и слушает удары пульса. Но давление в манжетке падает настолько, что уравнивается с давлением крови в артерии. Врач слышит последний удар пульса и замечает, против какого   деления   находилась   в   это   время   верхняя   граница столбика   ртути.   Так   определяется   нижнее, минимальное давление.) 9. Чему равно давление крови у человека в мм рт. ст.? (У здорового человека максимальное кровяное давление равно 100—120 мм рт. ст., минимальное 60—80ммрт. ст.) 10.   У   большинства   водорослей   тонкие,   гибкие   стебли. Почему   водоросли   не   нуждаются   в   твердых   стеблях? (Подводные растения не нуждаются в твердых стеблях, так как их поддерживает выталкивающая сила воды. Кроме того, если бы такие растения  имели твердый стебель, то вода во время волнений могла бы сломать его.) 11 . Рассчитайте, какую силу давления со стороны атмосферы испытывает человек, поверхность тела которого равна 2 м2 (На   каждый   квадратный   сантиметр   действует   сила примерно в ЮН, а общая сила, действующая на поверхность всего тела, будет приблизительно равна 2* 105 Н.) 12.  На   сколько   давление   выдыхаемого   и   выдуваемого   нами воздуха отличается от атмосферного давления? (Воздух   выдыхается   нами   с   давлением,   большим атмосферного на 102 Па. Выдувая воздух, мы сжимаем его гораздо больше, доводя избыток давления  по сравнению с атмосферным до 104 Па.) 13.   Для чего во время взлета и перед посадкой самолета стюардесса раздает пассажирам конфеты? (Как известно, величина атмосферного давления зависит от высоты над уровнем моря. При резком изменении высоты (в процессе подъема самолета) атмосферное давление быстро уменьшается   и   барабанная   перепонка  уха   прогибается наружу, при посадке самолета атмосферное давление уве­ личивается и барабанная перепонка уха прогибается внутрь. Такие   быстрые   изменения   давления   вызывают   боль   в голове. Известно,   что   среднее   ухо   через   евстахиеву   трубу   в момент  глотания  соединяется  с полостью рта. Сосание конфет   вызывает   обильное   слюноотделение   и   частое глотание, в результате чего давление в среднем ухе быстрее становится равным внешнему атмосферному давлению. В связи с этим уменьшается боль в ушах.) 14. Зачем   при   выстреле   из   орудия   артиллеристы открывают рот? (Чтобы давление на барабанную перепонку изнутри стало равным давлению снаружи.) 15  Отчего   мозоли   болят   перед   дождем?  (Перед  дождем обычно   уменьшается   атмосферное   давление.   Уменьшение внешнего давления вызывает некоторое расширение тканей ноги,   а   так   как  твердая   мозоль   не   может   одинаково расширяться   с   мягкими   частями   тела,  то   происходит раздражение нервов и ощущается боль.) 16. Вам, вероятно, приходилось убирать с поля корнеплоды, (турнепс, свеклу, морковь, брюкву и др.), и вы замечали, что корнеплоды из черноземной и песчаной почв выдергиваются легко, а из влажной  глинистой почвы — тяжело. Объясните почему.  (В   глинистую   влажную   почву   плохо   проникает воздух. Под корнеплодом в  момент выдергивания из почвы создается   пониженное   давление,   поэтому,   кроме   сил сцепления,   нужно  преодолевать   еще   и  силу   атмосферного давления.) 17. Всем   известно,   что   обычная   муха   свободно   ходит   по потолку. Сможет ли она так же свободно перемешаться по потолку в безвоздушном пространстве? (Нет,   не   сможет.   При   движении   по   потолку   муха удерживается за счет  атмосферного давления. На концах ножек   у   нее   имеются   небольшие   присоски,   действие которых аналогично действию присосок рыбы прилипало  и каракатицы.) 18. За   счет   какой   силы   удерживается   зрелый   желудь   в «чашечке» после отмирания соединительной ткани? (За счет атмосферного давления.) 19.   Корова   ­   парно­копытное   животное,   лошадь   ­ однокопытное. При перемещении по болотистым и топким местам корова легко   поднимает   ноги,   а   лошадь—   с   большим   трудом. Почему? (При   вытаскивании   ног   из   вязкой   почвы   под   копытами лошади   создается  пониженное   давление   и   наружное атмосферное   давление   затрудняет   движение   ног.   У парнокопытных животных при нажиме на почву копыта раз­ дваиваются, а при вытаскивании ног сближаются и вокруг них свободно проходит воздух.) 20. Почему человек, попадая в пространство, где давление значительно   ниже   атмосферного,   например,   на   высокие горы, нередко испытывает боль в ушах и даже во всем теле? (Объясняется это тем, что в человеческом теле имеется ряд   полостей,  содержащих   воздух,   например   кишечник, среднее ухо и др. Давление воздуха в этих полостях равно атмосферному   давлению.   Когда   наружное   давление  на человеческое   тело   быстро   уменьшается,   воздух, находящийся   внутри  нас,   начинает   расширяться, производит давление на различные органы,  чщо вызывает боль.) 21.   Как   известно,   в   костюм   водолаза,   работающего   на большой глубине, все время накачивают воздух, находящийся под большим давлением. Этот воздух противостоит давлению воды на костюм и не дает воде сплющить его. Но ведь воздух в   костюме   водолаза   давит  во   все   стороны   с   одинаковой силой.   Следовательно,   водолаз   должен   испытывать   его большое   давление,   воздух   должен   сжимать  водолаза,   а между тем этого не происходит. В чем здесь дело? (Водолаз не   испытывает   этого   давления   потому,   что   он   дышит воздухом,   подаваемым   в   водолазный   костюм,   и   давление воздуха на его тело снаружи уравновешивается давлением воздуха изнутри.) 22.   Отчего   водолаз   испытывает   болезненное   ощущение только   в   то  время,   когда   он   погружается   в   воду   или поднимается   из   нее,   но   не  тогда,   когда   находится   на глубине?  (Во   время   опускания   водолаза   в   воду   или поднятия из нее нарушается  равновесие между внешним давлением и давлением в органах тела водолаза. Кроме того, прирезком подъеме из воды на поверхность внешнее давление)  Вопросы для определения дорожки. • Зачем трубы для подачи воды на большую высоту делают из прочного материала и с толстыми стенками? (Чтобы   их   не   порвало,   так   как   давление   столба   воды зависит от его высоты.) • Наш кок отпросился искупаться, но залив его не принял. Он высоко   выкидывал   его   ноги,   и   при   всем   старании   кок погрузиться в воду не мог? К.Г. Паустовский. Кара­Бугаз. (Вода в заливе отличается большой концентрацией соли (Большая архимедова сила). Вопросы для состязания умников  • Для игрока на красной дорожке: 1.  Можно   ли   измерять   давление   воздуха   в   искусственном спутнике, движущимся по орбите вокруг Земли, с помощью ртутного барометра? (Нет.   Как   и   все   предметы   внутри   спутника,   ртуть   в барометре не  уравновешивает давление воздуха. Поэтому она   заполнит   всю   барометрическую   трубку.   В   спутнике нужно пользоваться только анероидом.) • Для игрока на желтой дорожке: 1.  Необходимо проверить, изменяется ли плотность воды в водоеме с  глубиной. Предложите способ такой проверки.  (В воду на тонкой нити опускают груз. Верхний конец нити прикреплен к динамометру. Если плотность воды с глубиной не изменяется, то и показания динамометра останутся без изменения.   Если   плотность   воды   возрастает,   то возрастает   выталкивающая   сила,   действующая   на   груз: показания динамометра уменьшаются.) 2.Почему подводной лодке иногда бывает трудно оторваться от глинистого дна?  (Архимедова сила не возникает в том случае , когда вода не проникает  меду лодкой и дном, то есть на нижнюю поверхность лодки не действует давление воды.) • Для игрока на зеленой дорожке:   бревно   1. Мимо Сидя, и стоя, и лежа пластом, Зайцев с десяток спасалось на нем. Оцените, при каком минимальном объеме бревна зайцы суковатое плыло,   могли на нем плыть. Задайте сами массу зайца. 2. Как и почему меняется атмосферное давление к непогоде? Какие народные приметы погоды вы знайте? (Воздушный   фронт,   приносящий,   непогоду   ,­это   как правило   влажный  воздух   Плотность   влажного   воздуха меньше,   чем   сухого,   поэтому   к   ненастью   атмосферное давление   уменьшается.   Соль   мокнет   к   дождю.   Лучина трещит и мечет искры к непогоде. Дым от костра столбом — к  ясной погоде, дым стелется— к ненастью.) 3. Какое  преимущество   имеют   дирижабли   перед   другими видами воздушного транспорта? (Дирижабли не требуют затраты энергии для поддержания их в воздухе.) III. Подведение итогов Награждение   победителей.   Учитель   выставляет   оценки   за урок.