Урок по теме "Электрический ток в природе и живых организмах"

Цели урока:

– повторить и систематизировать изученный материал;

- продолжить обучение видению физических явлений и закономерностей в окружающей жизни;

– развивать творческие качества учащихся, умение объяснять окружающие явления;

– продолжить формирование умений и навыков работы с компьютером, справочной и другой дополнительной литературой;

– воспитывать ответственное отношение к своему здоровью.

Оборудование: мультимедиа, экран, компьютер, гальванометр, медные и железные петли, яблоко, огурец, лимон, презентация “Электрический ток в природе и живых организмах”.

“Не стыдно не знать, стыдно не учиться”.
(Русская пословица)

II. Актуализация опорных знаний (Учащиеся выполняют тест (Приложение 1). После выполнения задания, учащиеся работают в паре, обмениваются тестами, проверяют и выставляют оценки. Ответы и критерии выведены на экран. (Слайд 2) Несколько учащихся проходят компьютерное тестирование. Используется СD Диск “Физика 8” Кирилла и Мефодия (Приложение 2))

III. Основная часть

Электричество кругом,
Полон им завод и дом,
Везде заряды: там и тут,
В любом атоме “живут”.
А если вдруг они бегут,
То тут же токи создают.
Нам токи очень помогают.
Жизнь кардинально облегчают!
Удивительно оно,
На благо нам обращено,
Всех проводов “величество”
Зовется: “Электричество”.

Учитель: Всегда ли электричество благо? Одно из проявлений электричества мы с вами часто наблюдаем. У древних людей оно вызывало панический страх. Многие греческие мифы повествуют о карающих стрелах Зевса, которые поражают тех, кто прогневал олимпийцев. О каком явлении идет речь? (О молнии). (Слайд 3)

Молния – это искровой разряд статического электричества, собранного в грозовых облаках. Одна из отличительных особенностей таких облаков – их “толщина” в 10 км.В отличие от зарядов, образующихся на производстве и в быту, электрические заряды, накапливаемые в грозовых облаках, несоизмеримо больше. На каждый квадратный километр поверхности Земли приходится 2-3 удара молнии в год

По виду молнии разделяются на линейные (Слайд 4), ленточные (Слайд 5), жемчужные и шаровые (Слайд 6). Жемчужные и шаровые молнии – довольно редкое явление.

Задача: (Учащиеся решают задачу в тетрадях самостоятельно. Учащийся, решивший первым задачу называет ответ). От облака до Земли молния проходит за 0,002 с, а общий заряд, переносимый молнией достигает 120 Кл. Рассчитайте, какой силой тока обладает этот электрический разряд? (Слайд 7)

(Ответ: 60000 А)

Учитель: При столь высоких токах воздух в зоне канала молнии практически мгновенно разогревается до температуры 33000⁰ С (Слайд 8). Поэтому энергия искрового разряда (молнии) и возникающие при этом токи представляют серьезную опасность для человека, животных, строений. Молния довольно часто является причиной пожаров. Как защитить свой дом от молнии? Послушаем рассказ ученика. (Приложение 3)

Учитель: Молния чаще поражает высокие сооружения, т.е. места, где меньше толщина слоя воздуха между грозовым облаком и наземным предметом – высокой постройкой, высоким деревом. Молния может ударить и в ровную поверхность земли, но том, где глинистые и влажные участки, нежели в сухие и песчаные, т.к. первые обладают большей электропроводностью. Поэтому никогда не следует укрываться от молнии под деревьями, а оказавшись во время грозы на открытой местности, лучше всего лечь на землю или, по крайней мере, встать на колени и как можно ниже опустить голову.

Молния чаще всего поражает лиственные растения – дуб, тополь, вербу, ясень, т.к. они содержат много крахмала.

Задача: Перед вами таблица с данными высоты стволов пород деревьев и длины их корневой системы. В какое по вашему мнению ударит молния? (Учащиеся предлагают варианты ответа) (Слайд 11 )

(Ответ: Дуб)

Учитель: Электрические разряды вырабатываются не только в атмосфере, но и в живых организмах. Еще древние римляне знали, что в природе существуют “живые электростанции” - вырабатывающие электрический ток. Это рыбы, которые так и называются “электрическими” (Слайд 12). Послушаем рассказ ученика. (Приложение 4)

Задача: Определите мощность электрического разряда создаваемого электрическим скатом во время разряда тока в 10 А и напряжении 50 В. (Ученик решает у доски, остальные работают в тетради) (Слайд 16)

(Ответ: 500 Вт)

Учитель: За 30 лет до.н.э. Диаскард лечил подагру и хронические боли разрядами от соприкосновения с электрическим угрем.

В русских летописях 14 века имеется описание, из которого видно, что это удивительное исцеляющее средство было известно и русским. Рассказывается о диковинных рыбах, своим касанием вызывающих лечебное действие.

Лечение электрическим током используется в медицине и в наши дни.

Задача: При франклинизации больного между электродами за время одной процедуры лечения (10 мин.) проходит разряд 1,6 * 10 ^{– 2} Кл. Определите силу тока.. (Ученик решает у доски, остальные работают в тетради)

Учитель: Но не только животные способны вырабатывать электричество, но и растения. Послушаем ученика. (Приложение 5)

Исследовательская работа: (Работа в группах. У каждой группы план исследования) (Слайд 22)

1. Поместить на расстоянии 2-3 см друг от друга медную и железную петли на поверхности лимона, яблока (погрузив на 1–1,5 см ).

2. Соединительными проводами подключить к чувствительному гальванометру.

3. Результат записать и объяснить.

Учитель: Человек тоже имеет свои проводники – это соединение нервных клеток, называемых аксонами. (Слайд 23) Проводимость аксонов зависит от внешних и внутренних факторов. Анестезирующие вещества, алкоголь и никотин уменьшают скорость прохождения тока. Этим объясняется обезболивающее действие хлороформа, замедленная реакция человека, выпившего спиртное. Длина аксонов до 1 м.

Безопасная для человека сила тока – 0,001 А. (Слайд 24)

Каждый орган по-своему реагирует на электрический ток и напряжение.

Так для головного мозга считается безопасным 0,0005 В

для сердца – 0,0005 В

для мышц – 0,05 В

Сопротивление человека не имеет постоянного значения. Оно зависит от состояния человека, его кожи, наличия на ее поверхности пота, повреждений (ссадин, царапин, порезов)

Задача: Рассчитайте какое напряжение будет действовать на человека, если при критическом значении силы тока I = 0,1 А, электрическое сопротивление сухой кожи – 100000 Ом, для потной – 1500 Ом. (Решают два ученика у доски для каждого типа сопротивления кожи) (Слайд 25)

(Ответ: 10000 В, 150 В)

Учитель: Оба получившиеся напряжения для человека смертельны. А у нас в сети какое напряжение и сила тока? (220 В и 5 А) (Слайд 26). Такие значения опасны для человека. Поэтому нужно быть осторожными и внимательными при обращении с электрическими бытовыми приборами. Поэтому каждому из вас я вручаю инструкцию с мерами безопасности при работе с электроприборами и с правилами оказания первой помощи пораженному электрическим током. Изучите их дома сами и ознакомьте с ними родителей.

IV. Домашнее задание:

1. Заполнить таблицу “Электричество”.

2. Решить задачу № 1060(Л).

V. Подведение итогов урока. (Выставление оценок)

Учитель: Сегодня мы с вами рассмотрели электричество в природе и живых организмах. А сколько еще непознанного вокруг! Какое поле деятельности для пытливого ума, любознательной натуры. Так что дерзайте! (Слайд 27)

1. Зорин Н. И. Элективный курс “Элементы биоэтики”:9 класс.- М.: ВАКО, 2007.
2. Кац Ц.Б. Биофизика на уроках физики: Кн. Для учителя: Из опыта работы. – 2 –е изд., перераб. – М.: Просвещение, 1988.
3. Енохович А.С. Справочник по физике. – М.: Просвещение, 1988.
4. http://humbio.ru/humbio/ssb/0001ed09.htm