Методичний посібник «Міжпредметні зв’язки органічна складова навчання фізики в школі»



Сторінка2/4
Дата конвертації17.04.2017
Розмір0.84 Mb.
1   2   3   4

Завдання для групи ІІ

Будова парової турбіни





Принцип дії парової турбіни




Застосування парової турбіни




Переваги та недоліки парової турбіни




Пропонуємо учням з’ясувати плюси і мінуси використання теплових двигунів

ІІІ. Семінар.



Вступне слово вчителя.

Розвиток техніки залежить від уміння повніше вико­ристовувати величезні запаси внутрішньої енергії, яку містить паливо, тобто виконувати корисну роботу за її рахунок, приводити у рух станки на фабриках та заво­дах, транспорт, сільськогосподарські машини, обертати ротори генераторів електричного струму. Більша части­на двигунів на Землі — теплові двигуни.

На цьому уроці повторимо принцип дії й будову реаль­них теплових двигунів та розглянемо проблеми охорони навколиш­нього середовища, яке забруднюється під час роботи цих двигунів; заслухаємо повідомлення учнів із питань семі­нару і розв'яжемо декілька задач.

Повідомлення учнів.

Учні виступають за планом:

1. Історія створення, основні елементи двигуна та принцип дії, переваги та недоліки, де використовують теплові двигуни;

2. Українські газові турбіни промислового застосування;

3. Теплові двигуни і проблеми екології.

Розв'язування теоретичних задач.

1. Чому паливо, яке подається у дизельному двигуні на­прикінці такту стиску, займається?

2. Що є нагрівачем, а що холодильником в реактивному двигуні? (Нагрівач — камера згоряння, холодильник — атмосфера.)

3. Для чого в парових котлах перегрівають пару?

4. Коли газ у циліндрі двигуна має більшу внутрішню енергію — наприкінці такту стиску або наприкінці робочого ходу?

5. До якого типу двигунів слід віднести вогнестрільну зброю? (ДВЗ)

6. Чому дизельному двигуну дощ не страшний? (Немає свічки й електрообладнання.)

7. Для чого парова турбіна має не один, а кілька дисків із робочими лопатками?

8. ДВЗ та повітряно-реактивний двигуни мають такти впуску, стискання, робочого ходу та випуску. У чому відміна цих двигунів?

9. Який такт є робочим у реактив­ному двигуні? (У ДВЗ усі такти різночасні, але відбу­ваються в одному і тому ж місці. У реактивному дви­гуні усі такти одночасні, але в різних місцях. Робочий хід — випуск.)



Розв’язування задач економічної тематики.

1. Наприкінці ХХст. було знайдено оригінальне конструк­торське рішення: охолодження обертового ротора у великих парових турбінах водою зсередини. Чому при цьому різко підвищився ККД турбін? (Відповідь: знизилася температура холодильника.)

2. До 1965 року усі паровози (ККД приблизно 7%) в країні були замінені тепловозами (ККД приблизно 28%). Скільки умовного палива (у відсотках) заоща­дилося в результаті такої заміни? (Відповідь: 75%.)

3. Чому теплота згоряння сирої нафти менша, ніж зне­водненої. (Відповідь: вода в нафті, що наявна най­частіше у вигляді емульсій, вимагає додаткової енер­гії на нагрівання і випаровування; крім того, водяні пари займають корисний обсяг, створюють додатко­вий тиск, що є небезпечним. Тому нафту зневодню­ють, використовуючи відстійники, центрифуги, інші установки.)

4. Трактор Т-130 витрачає палива 180 г/годину на одну ефективну кінську силу. Визначте ККД двигуна. Еко­номічність роботи трактора визначається питомою витратою палива на одиницю корисної потужності за годину. (Відповідь: ККД=35%.)

5. У паровій турбіні витрачається 0,35кг дизельно­го палива на 1кВт•год. Температура пари, що над­ходить у турбіну, 250°С , температура холодиль­ника 30°С. Обчислити фактичний ККД турбіни і порівняти його з ККД ідеальної теплової машини, що працює за тих самих температурних умов. (Від­повідь: 24%.)



Повідомлення учнів.

Українські газові турбіни промислового застосування.

У 1954 році для забезпечення Військово-Морського Фло­ту газотурбінними пропульсивними установками на півдні України, у Миколаєві, була створена науко­во-технічна база співдружності підприємств «Українсь­кі Газові Турбіни».

Досвід застосування газотурбінних установок був настільки вдалий, що до по­чатку 90-х років більше 65% усіх надводних кораблів ВМФ були оснащені миколаївськими газови­ми турбінами.

Газотурбінні установки УГТ здобули застосування на військових і цивільних суднах різноманітних типів. Продукція УГТ використана в пропульсивних уста­новках середніх і важких крейсерів, протичовнових кораблів, десантних кораблів, кораблів на повітряній подушці, прикордонних судів і кораблів на підвод­них крилах, швидкісних контейнеровозах. Понад 30 типів різноманітних установок використовують­ся на флотах Росії й України, Болгарії і Польщі, Індії і Куби, Греції і СІЛА й ін. Вперше у світі в середині 70-х років була створена і впроваджена морська газо­турбінна установка комбінованого циклу з паротур­бінною приставкою.

Конверсію військової продукції для цивільного за­стосування НПП «Машпроект» — ПО «Зоря» почали в середині 70-х років. На сьогодні газові турбіни УГТ використовуються як приводні двигуни на газопро­водах України, Казахстану і Білорусі, на ком­пресорних станціях Ірану і підземного сховища газу в Чехії.

Надійність і ресурс високотемпературних ГТД значною мірою визначаються досконалістю конструкції турбін. Для. забезпечення працездатності соплових і робочих лопаток турбін при температурах до 13000°С викорис­товуються спеціальні сплави, внутрішнє охолодження повітрям і покриття на зовнішній стороні теплоізолюючих лопаток.



Теплові двигуни і проблеми екології.

Більш ніж 60% забруднення атмосфери дає автомо­більний транспорт України, який зношений або пот­ребує ремонту. В країні знаходиться багато автомобілів іноземного виробництва, які вже використали свій ре­сурс. До цього часу не оснащені фільтрами для очистки вихлопних газів вітчизняні та російські автомобілі. При спалюванні у карбюраторних двигунах 1 тонни пали­ва у повітря потрапляє від 150 до 800кг шкідливих для здоров'я, у тому числі й канцерогенних речовин. А ко­жен працюючий легковий автомобіль щогодини викидає в атмосферу біля 60м3, а вантажний —понад 120м3 від­працьованих газів, з них 5м3 складають оксиди та дво­оксиди вуглецю.

Кожний ракетний пуск створює в озоновому шарі ат­мосфери «діру» діаметром декілька кілометрів, яка дуже довго не затягується. При цьому згоряє декілька тисяч тонн кисню. Це також є однією з причин «парниково­го ефекту» на Землі.

Шляхи боротьби з негативним впливом на навколиш­нє середовище:

- повніше згоряння палива;

- замість вугілля використовувати вугільний пил;

- ретельне очищення газів, що викидаються топками ДВЗ;

- використання газових балонів з природним газом (термін служби свічок на 40% більший, у 4 рази довше служить моторне масло, у 2—10 разів зменшуються викиди в атмосферу шкідливих речо­вин);

- пошук чистого пального (вчені Харкова пропонують виробляти пальне з рапсу);

- використання енергії Сонця, річок, вітру.

Д. І. Менделєєв казав, що спалювати нафту й бензин те саме, що спалювати асигнації. Зараз на вулицях міст з'являються автомобілі на «водні». Які переваги цього палива? (Водень дешевший, добувається з води, при спален­ні не дає отруйних відходів, може застосовуватися у промисловості, оскільки його можна зберігати у великій кіль­кості у спеціальних балонах, перекачувати по трубопроводах на значні відстані.)
ІV. Підсумки семінару.

Оцінюються відповіді учнів, оголошується подяка уч­ням, які підготували додатковий матеріал, підбиваються підсумки семінару.


V. Домашнє завдання.

1. Повторити матеріал за опорними конспектами; повторити всі формули теми.

2. Скласти кросворд, ребус по темі «Основи термодинаміки».
2. Матеріали екологічного та природоохоронного змісту з різних тем курсу фізики.

Тема 1. Основні положення молекулярно-кінетичної теорії.

1. Один легковий автомобіль щороку споживає з ат­мосфери понад 4350кг кисню, викидаючи з відпрацьова­ними газами приблизно 530кг оксиду вуглецю, 27кг оксидів азоту і 3250кг вуглекислого газу. Як змінюєть­ся кількісний склад молекул цих газів в атмосфері?

2. Внаслідок високої токсичності допустима кон­центрація оксиду вуглецю в атмосферному повітрі не повинна перевищувати 1 мг/м3. Скільки молекул СО при цьому міститься в 1 м3 повітря?



Коментар. Про токсичність оксиду вуглецю свід­чать факти трагічної загибелі людей, що запускають двигуни автомобілів при зачинених воротах гаража. В одномісному гаражі смертельна концентрація оксиду вуглецю виникає вже через 2—3хв після вмикання старте­ра. В холодну пору року недосвідчені шофери для обі­грівання машини іноді вмикають двигун на довгий час. Внаслідок потрапляння оксиду вуглецю до кабіни може статися трагічний кінець. Цю інформацію повинні взяти до уваги всі, хто мріє бути водіями.

3. У металургійній промисловості при виплавлянні 1 т сталі виділяється 2,7кг сірчистого газу. На скільки молів цієї речовини стає більше в атмосферному по­вітрі?

4. Один реактивний лайнер споживає в середньому за 1год 15 т палива і 625 т повітря і випускає в атмо­сферу 46,8 т вуглекислого газу, 18 т водяної пари, 635кг чадного газу, 635кг оксиду азоту і 15кг оксиду сірки. Визначте, скільки молів кожної з шкідливих речовин потрапляє в атмосферу.

5. Один гектар зелених насаджень забезпечує здо­рове дихання 30 жителям. Скільки молів кисню вироб­ляють зелені насадження, якщо одна людина споживає 12кг кисню за добу?

Вплив перелічених забруднювачів на людський організм:

а) оксид вуглецю сприяє відкладанню ліпідів на стінках коронарних судин серця, погіршуючи їх про­хідність;

б) молекули оксиду азоту, взаємодіючи з тканинами органів дихання, призводять до їх набрякання. Довго­часна дія сполук азоту викликає порушення роботи цент­ральної нервової системи;

в) оксид сірки в малих концентраціях є причиною хронічного бронхіту, а в значних — викликає набря­кання легенів.


Тема 2. Броунівський рух.

1. Чому частинки пилу так довго тримаються в атмо­сфері?

2. Як пояснити, що викиди ТЕС і сучасних комплексів чорної металургії забруднюють повітря пилом у раді­усі 10-15 км?

3. Чому частинки пилу, розміром менші за 1 мкм, мо­жуть залишатися в стратосфері від одного до трьох років?

4. Проведіть спосте­реження за заводськими і фабричними трубами. Пояс­ніть «зникнення» диму в повітрі. На якій приблизно висоті він зникає? Від яких факторів це залежить? Які фізичні явища сприяють зникненню диму? Навіщо за­водські труби будують відносно високими? Які труби кращі — залізні чи цегляні? Які з них вищі? Зробіть уза­гальнюючі висновки.

Коментар. Димова труба висотою 100м дає змогу розсіювати найдрібніші частинки шкідливих ре­човин в окрузі радіусом 20км. При цьому концентрація викидів зменшується до рівня, безпечного для людини. Труба висотою 250м збільшує радіус розсіювання ви­кидів до 75км.

5. Виті­кання метану в побутовій газовій плиті становить 0.00004м3/год за нормальних умов. Визначити кількість молекул газу в повітрі кімнати, якщо плита була ввімкнена в газову мережу 3 год. Густина метану за нормаль­них умов дорівнює 0,7 кг/м3.

(Аналізуючи відповідь, звертаємо увагу на те, що си­туація, про яку йдеться в даній задачі, може спостері­гатися в кожній квартирі, в кожному будинку)
Тема 3. Температура.

1.Як проявляється реакція людського організму на температурні зміни в середовищі (холод, спека)?

2. Чому людині за одних умов жарко, а за інших — холодно?

3. Чи можуть ці відчуття свідчити про різні температури середовища?

4. Як температура середовища виливає на самопочуття людини?
Тема 4. Випаровування і конденсація.

1. Як змінюється внутрішня енергія Світового океа­ну під час випаровування води з його поверхні? Чому середня річна температура води в морях і океанах за­лишається сталою?

Коментуючи задачу, додаємо, що швидкість круго­обігу води в атмосфері визначається цифрою 16 млн. т/с. В середньому за рік вода в атмосфері поновлюється 36 раз, тобто 36 раз атмосфера насичується парою і зві­льняється від неї. Кожна молекула водяної пари пе­ребуває в атмосфері протягом року в середньому 10 днів.

2. Як впливає на процес випаровування води в океа­ні нафтова плівка? Які зміни у масо- і енергообмін вно­сить забруднення океану нафтою?

3. З поверхні Світового океану щорічно випаровується 448000км3 води. Враховуючи, що на це витрачається 70 % отриманої від Сонця енергії, обчислити середню теплоту випаровування води та середню енергію випа­ровування однієї молекули. Вважати, що маса молекули води дорівнює 29,9 • 10 -27 кг. Земля дістає від Сонця 68.8 10 кВт • год енергії за добу.
4. Для випаровування 1 кг води при температурі 20 С треба витратити 2453,5Дж. Що можна сказати про енергію конденсації 1 кг водяної пари при цій самій температурі? Як змінюється температура Тихого океану, якщо з його поверхні випаровується води 200 400 км3/рік, а з опадами потрапляє 206700км за рік? Чому в середньому температура океану залишається сталою?
Коментар. Енергія, яка поглинається Світовим океаном, майже повністю втрачається наі випаровування. Швидкість випаровування та конденсації різна в різних місцях земної кулі.

Дослідження показують, що випаровування води, покритої плівкою нафти, зменшується вдвічі. Тому вплив штучно утворених плівок на випаровування води стає відчутним для природи.

Проте плівки на поверхні води можуть приносити й користь. Створення штучних водоймищ відіграло неабияку роль у погіршенні теплового обміну та загостренні проблеми прісної води. Справа в тому, що випаровується саме прісна вода, запаси якої на Землі обмежені, а втрати дуже і дуже великі. Так, лише в південних районах нашої країни з поверхні водоймищ випаровується щорічно шар води товщиною 0,8м. Проблема зменшення і непродуктивних втрат прісної води на випаровування має глобальне значення. Одним з розв'язків цієї проблеми є покриття поверхні води плівкою. Останнім часом знайдено речовину, яка, потрапляючи у воду, створює на ній плівку товщиною в одну молекулу.
Тема 5. Вологість повітря.

1. У створенні нормальних умов життя важливу роль відіграє вологість. Вологість, температура і швид­кість руху повітря визначають так звані комфортні умо­ви. Для людини, що перебуває в стані спокою, комфорт­ні умови такі: температура 18 °С, відносна вологість 50 %. Чому підвищена та знижена вологість повітря погіршують умови життя?

(У відповіді з'ясовуємо, що при підвищеній вологості повітря порушується терморегуляція організму і він перегрівається внаслідок зменшення випаровування по­ту і віддачі тепла. Знижена вологість повітря сприяє підсиленому випаровуванню поту, під час якого від­бувається швидка віддача тепла, внаслідок чого орга­нізм переохолоджується.)

2. Взимку відносна вологість повітря в деяких при­міщеннях не досягає 10 %. Як можна підвищити віднос­ну вологість повітря?

(Засобів підвищення відносної вологості два: додатко­ве випаровування води або зниження температури при­міщення. Практично застосовується перший засіб.)

3. У виробничих приміщеннях автотранспортних під­приємств спостерігається різна відносна вологість повіт­ря: у сушильній камері — 10 % при температурі 30 °С, в розбірно-мийному і шинно-монтажному відділеннях 80 % при температурі 20 °С, у гальванічному 95 % при температурі 18 °С. Скільки грамів водяної пари міс­титься в 1 м3 повітря цих приміщень? На скільки її кіль­кість відрізняється від нормальних умов? Дайте еколо­гічну оцінку умовам праці в цих умовах.

4. Відносна вологість повітря в майстерні об'ємом 100 м8 при температурі 15 °С становить 30 %. Скільки води треба випарувати, щоб при цій же температурі дістати відносну вологість 50 %?

(У процесі обговорення відповідей запитуємо, чи має вологість повітря істотне значення для життя рослин­ного і тваринного світу? Пропонуємо пригадати, що з цього приводу відомо з курсу загальної біології. На основі біологічних і фізичних знань з'ясовуємо, що про­тікання всіх біохімічних процесів у клітинах можли­ве при достатньому забезпеченні організмів водою і пев­ному температурному режимі. Встановлюємо зв'язок між температурою і вологістю повітря і передбачаємо можливі реакції живих організмів на одночасну дію і зміни цих факторів. Наголошуємо на складному ха­рактері взаємозв'язків у природі.)
Тема 6. Капілярні явища.

1. Для очищення повітря від пилу застосовують розбризкування води на дрібні крапельки. А в шахтах з цією метою розбризкують не воду, а розчин мила. На чому ґрунтується цей засіб очищення повітря від забруд­нюючих речовин? Чому не у всіх випадках використову­ється вода?

( Повідомлення: штучне підвищення змочування призводить до за­гибелі качок та інших водоплавних птиць. Таке підви­щення може бути викликане збільшенням концентрації синтетичних миючих речовин у водоймищах. Ці речови­ни не тільки змивають бруд, а й змінюють поверхневі характеристики рідини і можуть різко збільшувати здат­ність води змочувати тверді тіла. На водоплавних птиць їх дія проявляється в тому, що розчиняється жировий шар і вода дістає доступ до тіла. Взимку це спричиняє загибель птиць.)

2. На чому ґрунтується метод лікування і піджив­лення рослин розбризкуванням розчину антибіотика так, щоб він потрапляв на поверхню листка?

3. Для гасіння тліючих пожеж у лісі використовують воду з домішками, що збільшують змочування води. Чим зумовлена необхідність застосування цих домішок?

(У відповіді з'ясовуємо, що завдяки домішкам вода покращує свої змочувальні властивості і глибше по ка­пілярах просякає всередину тліючої деревини.)

4. Навесні поля орють і боронують. Чому це сприяє збереженню вологи в грунті

5. Під час суховіїв на поверхні ґрунту утворюється тверда кірка. Чи слід її зберігати для того, щоб попере­дити висихання шарів землі?

Пропонується вдома про­вести такі досліди:

1. Над склянкою з підфарбованою водою розмістіть стрічку фільтрувального паперу так, щоб одним кінцем вона доторкалась до поверхні води. Простежте за забарвленням паперової стрічки. Поясніть причини зво­ложення паперу.

2. На основі результатів цього досліду розробіть і обґрунтуйте засіб визначення гігроскопічних власти­востей різних порід ґрунту. Дослідіть, як впливає на капілярні властивості ґрунту внесення добрив.
Тема 7. Електризація тіл.

1.Чому М. В. Ломоносов убачав одну з причин появи зарядів в атмосфері в русі повітряних мас? Поясніть, як вини­кають електричні заряди? Як можна назвати таку елек­тризацію?

( Під час обговорення зауважуємо, що це одна з можливих причин електризації повітря.)

2. Основним дже­релом електризації атмосфери є космічні промені, що по­трапляють на Землю. Пропонуємо учням пояснити, що відбувається з нейтральними молекулами повітря; де кількість утворених іонів буде більша. У процесі обговорення додаємо, що навколо Землі існують іонізо­вані шари: перший — на висоті 110...120 км, другий — на висоті 180...300 км. Крім цих стабільних шарів іоно­сфери, існують рухомі локальні області заряджених частинок.

3. Останнім часом все частіше спостерігаються вибу­хи танкерів з нафтою. Вчені вбачають одну з можливих причин аварій в електризації. На чому ґрунтується дум­ка вчених?

4. Чи має місце електризація на виробництві? Наве­діть приклади. Робітники яких спеціальностей більшою мірою зазнають дії штучно створених зарядів? Чи можна запобігти значному нагромадженню зарядів на робочому обладнанні? Як це зробити?



Коментар. Наша Земля має негативний заряд 570 000 Кл. І як навколо всякого зарядженого тіла, навколо неї існує електричне поле. Людина і все живе на Землі розвивалось і тепер постійно перебуває в електричному полі Землі. Відсутність електричного поля або зміна його характеристик негативно впливає на людський організм. Різноманітні електричні пристрої, синтетичні килими та одяг змушують нас постійно перебувати в змінених електричних полях .
Тема 8. Електричний струм. Сила струму.

Актуальним при вивченні теми «Електричний струм» є повідомлення про його дію на організм людини. Доцільність розповіді зумовлена насамперед тим, що в цьому віці для учнів характерний підвищений інтерес до радіо- і електротех­ніки, прагнення самостійно відремонтувати побутові електричні прилади. Необережність у поводженні з електрикою може призвести до важких травм і навіть загибелі. У зв'язку з цим доцільно звернути увагу учнів на те, що коли людина має справу з іншими видами енергії, в більшості випадків вона відчуває небезпеку. А електричне поле не спричиняє явно відчутної дії на органи чуття і лише при доторканні до пошкодженого дроту людина відчуває дію струму.

Людський організм чутливіший до змінного струму. Постійний струм він відчуває, коли його значення досягає 12... 15 мА. Струм у 20...25 мА спричинює незначне скорочення м'язів рук. Параліч дихання наступає при силі струму 90...110 мА.
Тема 9. Закон Ома для ділянки кола. Опір.

Сила струму, який проходить крізь тіло людини, залежить від прикладеної напруги і опору тіла. Кістки, хрящі, жир і шкіра мають великий опір, а кров і м'язи — незначний. Найбільший опір струму спричиняє верхній шар шкіри, але він дуже тонкий і вже при напрузі 250 В руйнується. При сухій неушкодженій шкірі опір тіла людини може мати значення від 40 Ом до 200 кОм. Якщо струм проходить по тілу трива­лий час, опір тіла зменшується. А зменшення опору, згідно із законом Ома, зумовлює збільшення сили струму при незмінній напрузі. Внаслідок цього небезпека ураження струмом зростає,

Якщо під час доторкання до джерела напруги струм малий і людина відчуває лише легкі судороги, то з часом вони підсилюються і в зв'язку із зменшенням опору і зростанням сили струму людина вже не може відірвати руки від провідників. Подальше зменшення опору супро­воджується втратою дихання і загибеллю.

Таким чином, дія електричного струму на людину за­лежить від багатьох факторів.


Тема 10. Магнітне поле.

Характе­ризуючи власне магнітне поле Землі, можна повідоми­ти, що його значення на полюсі досягає 6 • 10-5 Тл. Вче­ні вважають, що розвиток життя на нашій планеті від­бувався в полі індукцією 5 • 10 Тл.

Оскільки учням відомо, за яких умов виникає маг­нітне поле, доцільно з'ясувати з ними питання: «Чи змі­нився природний магнітний фон після винайдення та ви­користання машин електричного струму? Знайти дже­рела штучно створених магнітних полів у навколишньо­му середовищі; оцінити їх екологічність».

На підтвердження відповідей додаємо, що з розвит­ком промисловості, із збільшенням кількості побутових електричних машин загальний магнітний фон, що ото­чує людину, багаторазово підсилився. Тепер не вини­кає сумніву щодо відхилення в діяльності нервової системи, що виникає у людей, які довгий час перебува­ють у сильних магнітних полях. Порушення в організмі внаслідок дії магнітних полів характеризується голов­ними болями, захворюваннями серця, погіршенням апе­титу. Тому штучно створене магнітне поле гігієністи від­носять до несприятливих факторів навколишнього середо­вища.
Тема 11. Сила Лоренца.

Питання про реакцію живих істот на магнітне поле не нове. Але те, як птахи, риби та інші представники фауни можуть відчувати магнітне поле і реагувати на його зміни порівняно з геомагнітним по­лем, довгий час було невідомо. Наприклад, акули і ска­ти відчувають ЕРС, яка виникає на протилежних кінцях тіла цих риб під час руху в магнітному полі. Електрочутливим приладом в них є електрорецептори, розмі­щені вздовж бокової лінії тіла.

1. Яка складова магнітного поля Землі може зумовити виникнення ЕРС?

2. За яким прави­лом можна визначити розподіл зарядів на поверхні тіла рухомих істот?

3. Що для цього треба знати?

4. Визна­чити можливий розподіл зарядів у тілі акули, обравши довільно напрям її руху. (За правилом лівої руки, без особливих труднощів, учні зможуть визначити поляр­ність такого «джерела напруги».)

Потім можна запитати: «Чи проходитиме електрич­ний струм у колі, зовнішньою частиною якого є морська вода?» Так, бо в ній є багато іонів, які під дією ЕРС почнуть рухатись спрямовано, тобто потече електрич­ний струм. Зміна напряму магнітного поля викликає відповідні зміни в значенні ЕРС, і риби реагують на них. Доцільно навести учням таку інформацію. За допомогою електрорецепторів риби здатні уловлювати напрям маг­нітного поля Землі, рухаючись зі швидкістю всього 1 см/с.
Тема 12. Електричний струм у рідинах.

Вирішення питання корозії металевих конструкцій тісно пов'язане з проблемою економії природних ресур­сів. Щоб ознайомити учнів з деякими способами бороть­би з корозією, пропонуємо їм розглянути такі запитання:



  1. До якого полюса джерела струму треба приєднати труби залізного трубопроводу, щоб запобігти їх корозії в ґрунті?

(Відповідь. До негативного, щоб негатив­ні іони ОН, які окисляють залізо, не могли досягти поверхні труб.)

  1. З якої причини рейці трамваю надають негативного заряду?

( Відповідь. У цьому випадку з ґрунтової води, в якій розчинено багато різних солей, на поверхню рейки потрапляють позитивні іони, які не вступають у хімічну реакцію із залізом.)

Ще одна галузь застосування іонної провідності в рідині має безпосереднє відношення до охорони приро­ди. Під час будівництва великих водосховищ завжди трапляються мілководні ділянки. У них швидко розви­ваються синьо-зелені водорості, які шкідливо впливають на водоймища. Проте виявилося, що водорості поводя­ться в рідині подібно до іонів І осідають на позитивному електроді гальванічної пари.

Цікавим з точки зору вирішення проблеми харчових ресурсів є електроіскровий засіб боротьби з бур'янами. Той факт, що Земля має негативний заряд і в стеблах рослин є гідроіони, забезпечив можливість використан­ня механізму електричного розряду в рідинах для зни­щування бур'янів. Принципово цей процес можна опи­сати так: горизонтальний електрод, відрегульований за висотою бур'яну, під час руху доторкається до його верхівки. Стебло бур'яну проводить струм, величина якого для рослини виявляється згубною.

Тема 13. Електричний струм у газах.

Знання про природу електричного струму в газах дають змогу ознайомити учнів з однією з фізичних характеристик атмосфери — електропровідністю. Як зазначалося раніше, атмосфер­не повітря завжди іонізоване. Його іонізація відбува­ється під дією космічного випромінювання і випромі­нювання радіоактивних елементів, що містяться в ґрунті.

Досить серйозним недоліком ЛЕП змінного струму є виникнення коронних розрядів навколо проводів. Сила струму коронного розря­ду пропорційна напрузі в лінії і обернено пропорційна діаметру проводу. Втрати енергії на коронний розряд до­сить значні і за рік становлять близько 100 000 кВт • год електроенергії на кожний кілометр лінії. Це дуже ве­лика цифра, якщо врахувати довжину ЛЕП у нашій країні. Для зменшення втрат енергії на коронний розряд застосовують розщеплення проводу. При напрузі 330... 750 кВ струм передають 2...4 проводами, що розміщені на відстані 0,5м один від одного. Підвищення напруги в ЛЕП до 1200 кВ потребує використання 6...8 однако­вих проводів, розміщених на відстані 1м один від одного.

Прикладом природоохоронної служби коронного роз­ряду може бути його застосування в електрофільтрах. У шкільних умовах діюча модель електрофільтра може бути виготовлена так. Усередині скляної трубки по всій довжині приклеюють 2...3 смужки станіолю. Ці смуж­ки служать одним з електродів. Другим електродом є тонкий дротик з кулькою на кінці. Його підвішують вздовж осі трубки. Нижній край трубки розміщують над джерелом диму і створюють умови для проходження диму крізь трубку вгору (запалюють спиртівку). Спосте­рігають, як клуби диму піднімаються в навколиш­ній простір. Потім на електроди подають високу напру­гу. Вихід диму з труби припиняється.

Принцип дії фільтра пропонуємо пояснити учням. У процесі обговорення з'ясовуємо, що при вмиканні висо­кої напруги всередині труби виникає коронний розряд і повітря сильно іонізується. Газові іони внаслідок зіткнень іонізують частинки диму і вони прямують до відповідних електродів. Доцільно також звернути увагу на те, що використання таких фільтрів дає змогу не тіль­ки охороняти природу від шкідливої дії промисловості, а й зберігати тисячі тонн цінних природних копалин.

Доповненням до повідомлень про іскровий розряд може бути така інформація. Вчені підрахували, що під час звичайної грози виділяється приблизно стільки ж енергії, як при вибухах 10... 15 водневих бомб. А кожної миті на Землі відбувається понад 1800 гроз з великою кількістю блискавок. Тому не випадково, що 1/6 части­на всіх пожеж на земній кулі виникає внаслідок іскро­вих розрядів. Багаторічними спостереженнями вста­новлено, що кожні 100 км високовольтних лі­ній електропередач зазнають 15...30 ударів блискавок. Учені розглядають енергію блискавок як одне з нетрадиційних джерел енергії і працюють над створенням проектів, які б дали змогу енергію атмосферної іскри вловити і змусити працювати на людство



Поділіться з Вашими друзьями:
1   2   3   4

Схожі:

Методичний посібник «Міжпредметні зв’язки органічна складова навчання фізики в школі» iconСозонівський навчально-виховний комплекс «Загальноосвітня школа І-ІІІ ступенів-дошкільний навчальний заклад»
Міжпредметні зв’язки є дидактичною умовою І методом глибокого І всебічного засвоєння основ всіх наук в школі. Саме реалізація міжпредметних...
Методичний посібник «Міжпредметні зв’язки органічна складова навчання фізики в школі» iconЧуяк Олена Василівна Інтерактивні технології навчання при вивченні фізики 2016 Посібник містить збірку нетрадиційних урок
Посібник містить збірку нетрадиційних уроків фізики, цікаві винахідницькі задачі та інтерактивні вправи, а також розробку виховних...
Методичний посібник «Міжпредметні зв’язки органічна складова навчання фізики в школі» iconКалинівська середня загальноосвітня школа Дніпропетровська область, Широківський район Заключне повторення матеріалу з математики в 5 класі
Забезпечуючи необхідну мотивацію навчання на уроці, використовую проблемні ситуації, залучення життєвого досвіду учнів, історичні...
Методичний посібник «Міжпредметні зв’язки органічна складова навчання фізики в школі» iconУрок розвитку зв’язного мовлення
Міжпредметні зв’язки: природознавство, малювання, літературне читання, математика
Методичний посібник «Міжпредметні зв’язки органічна складова навчання фізики в школі» icon«Осип Назарук. Роксоляна»
Міжпредметні зв’язки: художня культура, мистецтво, етнографія, українська література
Методичний посібник «Міжпредметні зв’язки органічна складова навчання фізики в школі» iconМісячник української писемності в загальноосвітній школі Методичний посібник

Методичний посібник «Міжпредметні зв’язки органічна складова навчання фізики в школі» iconНавчально-методичний посібник для студентів І курсу факультету філології та журналістики стаціонарної форми навчання. Доп., розш. Полтава: пдпу, 2009. 61 с
Тарасова н.І.,Чередник л. А. Організація самостійної та індивідуальної роботи з античної літератури: Навчально-методичний посібник...
Методичний посібник «Міжпредметні зв’язки органічна складова навчання фізики в школі» iconЛукомець Світлани Миколаївни Науково-методична проблема Міжпредметні зв’язки на уроках світової літератури
Допомогти учням зрозуміти художній твір, глибоко осягнути його мистецьку сутність
Методичний посібник «Міжпредметні зв’язки органічна складова навчання фізики в школі» iconВчені-фізики та їх кохані жінки Антуан Анрі Беккерель
Політехнічній школі (X1872) й інженерну освіту в Національній школі мостів І шляхів
Методичний посібник «Міжпредметні зв’язки органічна складова навчання фізики в школі» iconНавчально-методичний посібник (друге видання) Укладач В. В. Білецький Донецьк 2007 рік ббк 60. 54 Укря73 с 14
Посібник включає навчально-методичний комплекс: лекційні матеріали, навчальну програму курсу та методичні рекомендації для самостійної...


База даних захищена авторським правом ©biog.in.ua 2017
звернутися до адміністрації

    Головна сторінка