8 класс. Электрические явления в природе.

Муниципальное казенное образовательное учреждение

«Средняя общеобразовательная школа № 1 имени А. М. Горького»

городского округа город Фролово Волгоградской области

Конспект урока по физике

в 8 классе

«Электрические явления в природе»

подготовила учитель физики

Коренева Светлана Ивановна

Фролово, 2012

Электрические явления в природе.

• Цель урока: Образовательная: знакомство с новым материалом, продолжение работы по формированию навыков (ана­лиз источников информации, экспериментальная рабо­та, работа в группе), закрепление знаний и умений.

• Воспитательная: воспитание мировоззренческих понятий (причинно-следственные связи в окружаю­щем мире, познаваемость мира), нравственное воспи­тание (любовь к природе, товарищеская взаимовы­ручка, этика групповой работы).

•Развивающая: развитие навыков и умений (классифицировать и обоб­щать, составлять схемы, формулировать выводы), самостоятельности мышле­ния и интеллекта, грамот­ной устной речи, навыков практической работы.

Оборудование: схемы («Электрические органы рыб», «Строение кожи», «Геомагнитное поле»), ом­метр, провода соединитель­ные, платок, вода, 3-4 ба­тарейки, вольтметр, видео­фильм «Молния», телеви­зор или компьютер с пре­зентацией и видеороликом.

Ход урока.

Природа - это книга, которую надо про­читать и правильно понять, ошибочное по­нимание приносит большой вред. Явления природы своим величием зачастую приводят человека в ужас; он чувствует себя ничтож­ным, когда перед его глазами выступает та­кая сила, такая мощь, такое зрелище, перед которыми бледнеют сила не только одного человека, но и всего человечества.

М. Налбандян

Природа - вечно изменчивое облако; ни­когда не оставаясь одной и той же, она все­гда остаётся самой собой.

Р. Эмерсон

Нравственное воздействие природы на любого человека измеряется правдой, кото­рую она ему открыла.

Р. Эмерсон

Тот, кто изучает природу не через идею любви, никогда не познает ее законов.

Ф.Шлегель

1. Организационный этап

Учитель разъясняет цели и задачи урока, органи­зует формирование групп (по желанию), раздаёт ра­бочий материал.

2. Активизация

«Блицопрос». Учитель задает первый вопрос, а ответившая первой группа задает вопрос, следующей и т.д. За каждый правильный ответ группа получает жетон. Жетонами поощряются также отдельные уча­щиеся и группы целиком за активность, оригиналь­ные идеи, объяснения (личный жетон - красного цвета, групповой - оранжевого). Набравшие наибольшее количество жетонов ученик и группа (все чле­ны), получают отметку «отлично».

1. Какая из проволок - алюминиевая или сталь­ная - имеет большее сопротивление, если массы и площади поперечных сечений этих проволок одина­ковы? (Ответ. Стальная, R_c/R_a = 1,538, т.к. удель­ное сопротивлении стали 0,12 мкОм∙м, алюминия 0,028 мкОм∙м; плотность стали 7800 кг/м³, алю­миния 2800 кг/м³.)

2. Металлическому шарику сообщают положительный заряд. Как изменяется его масса? (Ответ. Уменьшается.)

3. Могут ли провода одной длины, но из разных материа­лов, иметь одинаковые сопро­тивления? (Ответ. Да, если у них будут соответствующие пло­щади.)

4. Стены наших квартир, домов, классов «увиты» элект­рическими проводами. Предло­жите способы обнаружения этих проводов. Какие приборы вам понадобятся?

«Составь формулу». Ребя­там раздаются квадратики с обо­значением физических величин и алгебраических действий. За одну минуту из этих карточек нужно составить формулы. За каждую формулу команда по­лучает жетон. Для проверки на доске вывешиваются правиль­ные формулы.

«Поставь на место». Ребятам раздаются карточки, из которых они должны составить правильные строчки. За каждую строчку - жетон. Верная версия потом показывается на доске либо на дисплее.

Сопротивление

2 кДж

0,2 А

Работа

0,2 МВт

20 000 Ом

Сила тока

200 мА

200 000 Вт

Мощность

200 мкКл

200 В

Заряд

0,2 кВ

2 000 Дж

Напряжение

0,02 МОм

0,0002 Кл

Сопротивление

0,02 МОм

20 000 Ом

Работа

2 кДж

2 000 Дж

Сила тока

200 мА

0,2 А

Мощность

0,2 МВт

200 000 Вт

Заряд

200 мкКл

0,0002 Кл

Напряжение

0,2 кВ

200 В

3. Решение и обсуждение задачи

• Электрические рыбы. Первыми объек­тами, свидетельствующими о наличии элект­рических явлений в живой природе, были рыбы. Еще древние римляне знали, как элек­трические скаты добывают себе пищу: они не гоняются за добычей, не сидят в засаде, но у крабов или осьминогов, оказавшихся рядом со спокойно плывущими в воде скатами, на­чинаются конвульсии, и они гибнут от элект­рического разряда. Очевидно, скаты являют­ся «живыми электростанциями». Уже тогда возникла идея использования разряда элект­рических рыб как лечебного средства. Из русских летописей XIV в. видно, что это удивительное исцеляющее сред­ство было известно и русским. Рассказывают о диковинных рыбках, своим касанием вызы­вающих лечебное действие.

Наблюдения показали, что многие рыбы име­ют особые электрические органы, своего рода «батареи», вырабатывающие большое напряже­ние. Так, гигантский электрический скат созда­ет напряжение (в разряде) 50-60 В, нильский электрический сом - 350 В, а угорь электрофорус - свыше 500 В! Удивительным явля­ется то обстоятельство, что на тело самой рыбы это высокое напряжение никакого действия не оказывает. Вот где тайны электризации!

Электрические органы состоят из мышц, которые потеряли способность к сокращени­ям: мышечная ткань служит проводником, а соединительная - изолятором. К органу идут нервы от спинного мозга, а в целом он представляет собой мелкопластинчатую структуру из чередующихся эле­ментов, образующих колонку. Такие органы распо­ложены вдоль всего тела. Например, у угря каждый электрический орган содержит около 70 колонок, а каждая колонка - от б до 10 тыс. последовательно соединённых элементов. У взрослых особей на эти органы приходится около 40% всей массы тела.

Задача. Определите напря­жение на одном электрическом элементе в теле угря, если элек­трический орган создаёт напря­жение 500 В.

Сначала попробуем решить экспериментальную задачу. На парте у вас находятся 3-4 ба­тарейки, соединительные про­вода, вольтметр. Перед вами схема соединения электричес­ких элементов угря. Используя предложенные источники тока, выведите формулы для расчета напряжения па одном элементе, рассчитайте его и проверьте экспериментально. Потом приступайте к вычислению напряжения на электри­ческом элементе угря. (Ответ. 0,05 В.)

4. Экспериментальная задача

• Живые ткани. Электрическое сопротивление от­дельных участков тканей зависит преимущественно от сопротивления слоя кожи. Через кожу ток прохо­дит главным образом по каналам потовых и отчасти сальных желез. Сила тока зависит от толщины и со­стояния поверхностного слоя кожи. Рассмотрим стро­ение кожи.

Кожа - наружный покров тела площадью около 2 м². Кожа состоит из трёх основных слоев. Наружный слой - эпидермис - образован многослойной эпителиальной тканью, которая постоянно слущивается и обновляется за счёт размножения более глубоко расположенных клеток. Под слоем эпидермиса расположен слой соеди­нительной ткани - дерма. Здесь находятся многочис­ленные рецепторы, сальные и потовые железы, корни волос, кровеносные и лимфатические сосуды. Самый глубокий слой - подкожная клетчатка - образован жировой тканью, которая служит «подушкой» для внут­ренних органов, изолирующим слоем, ^складом» пита­тельных веществ и энергии.

Основная функция кожи - защитная (предохра­нение от механических воздействий, воспрепятство­вание попаданию в организм посторонних веществ, болезнетворных микробов).

Электрическое сопротивление человеческого тела определяется в основном сопротивлением поверхнос­тного рогового слоя кожи - эпидермиса. Тонкая, не­жная и особенно покрытая потом или увлажнённая кожа, а также кожа с поврежденным наружным слоем эпидермиса хорошо проводит электрический ток. Сухая, огрубевшая кожа является плохим проводни­ком. В зависимости от состояния кожи и пути тока, а также приложенного напряжения сопротивление тела человека составляет от 0,5 до 100 кОм.

Задача. С помощью омметра определите сопро­тивление своего тела, приложив щупы к кончикам паль­цев обеих рук, Потрите ладони и пальцы друг о дру­га и вновь измерьте сопротивление. Намочите ладони и измерьте сопротивление. Сравните результаты и сделайте вывод. Рассчитайте значение своего смер­тельного напряжения для получившихся значений со­противления, если критическая сила тока равна 0,1 А.

5. Решение и обсуждение задачи

• Земля. Наша планета обладает удивительными электрическими свойствами. Так, напряжённость элек­трического поля в атмосфере Земли изменяется с высотой. Если у поверхности она составляет 130 В/м, то на высоте 500 м уменьшается до 50 В/м, на высо­те 3 км - до 30 В/м, на высоте 12 км - до 2,5 В/м. Электрический заряд Земли равен 570 кКл. Плотность электри­ческого тока, текущего в вертикальном направлении в атмосфере Земли (ток – результат движения по­ложительных и отрицательных ионов, находящихся в атмосфере), равна 2  10^-13 кА/см².

Список использованной литературы

Автор и источник заимствования неизвестен

7