Колесо истории (физическая игра) для обучающихся 11 класса

_{КОЛЕСО ИСТОРИИ}

(Физическая игра)

Подготовила: учитель физики Ишемгулова X. А.

Цели: повторить, закрепить знания по истории физики, ученых-физиков, создать ситуацию соревнования, состязательности;

Ведущий: Здравствуйте, уважаемые участники, гости, консультанты! Мы рады приветствовать вас на физической игре «Колесо истории». Вам, наверно, известно, что история играет существенную роль не только в гуманитарных науках, но и в физике. Убедимся в этом еще раз. Сегодня в студии играют:

! представитель «красных» - ученик (-ца)

! представитель «зеленных» - ученик (-ца)

! представитель «синих» - ученик (-ца)

! представитель «желтых» - ученик (-ца)

Напоминаю правила игры. После небольшой исторической справки участникам задают вопрос и дают несколько вариантов ответа. Игроки совещаются с консультантами и выбирают ответ, который они пишут на отдельных листах (их держат помощники ведущего). Правильный ответ дает «средневековый профессор» - ваш соученик, он появляется перед аудиторией и выразительно его зачитывает. За каждый правильный ответ игрок получает 10 очков. Набравший 100 очков является абсолютным победителем и получает приз.

Ход игры:

_{1-й этап}

В XIX в на идею о сложной структуре атома ученых, натолкнуло открытие Д. И. Менделеевым (1834 - 1907) периодического закона. Ведь именно особенности строения атомов должны обусловливать периодичность их свойств. Английский ученный Крукс высказал мысль, что все химические элементы образованы из некого первоначального вещества путем его конденсации. Еще более интересную идею выдвинул, будучи в заключении, русский революционер Н. А. Морозов: атомы всех элементов должны состоять их трех частиц, причем две из них несут на себе электрические заряды - положительных и отрицательный.

? Кто впервые предложил планетарную модель строения атома?

< Варианты ответов:

1) Дж. Дж. Томсон;

2) Б.Н. Чичерин;

3)Э. Резерфорд;

4) Н. Нагаока;

_{5) Н. Бор.}

^{Правильный ответ:}

Интересная попытка профессора Московского университета Б. Н. Чичерина построить теорию строения атома [Это похоже на «Россию» -родину слонов». Мы, потратив массу времени, не нашли упоминания о русском приоритете. -Peg. ]. Исходя только из периодической системы Менделеева, он в 1888 г высказал идею о планетарном строении атома. Атом, по Чичерину, подобен Солнечной системе. Он состоит из центральной массы, вокруг которой вращаются другие массы. Между нейтральной массой и обращающимися вокруг нее массами действует сила притяжения, подобная силе тяготения.

^{2-й этап}

О том, что такое теплота, ученые начали задумываться очень давно. Еще древнегреческие философы размышления над этим вопросом. Но ничего, кроме самых общих предположений о сущности тепловых явлений, имевших часто прямо - таки фантастический характер, они высказать не смогли. Позже, в средние века, также не было высказано почти никаких разумных идей о природе тела. Толчком для начала развития этого учения явилось изобретение термометра - первого прибора для тепловых измерений

? Кто первым сконструировал прибор для измерения температуры?

Варианты ответов:

1) Г. Галилей;

2) Г. Фаренгейт;

3) Лорд Кельвин;

4) А. Цельсий;

5) Р. Ремюр.

Правильный ответ:

В конце XVI в. Галилео Галилей заинтересовался тепловыми явлениями. Он решил строить прибор, который мог бы показать "нагретость", потому что в то время понятие температуры не существовало. Для измерения нагретости Галилей решил воспользоваться свойством воздуха расширяться при нагревании. Прибор Галилея был очень несовершенен. Во-первых, он не был проградуирован, во-вторых, его показания были неточны. Но все - таки он был первым.

3-й этап

Первым, кто наиболее отчетливо высказал мысль об атомном строение вещества, принято считать древнегреческого мыслителя Демокрита, жившего в V в до н. э. Идею Демокрита развил Эпикур. Их взгляды изложены в поэме «О природе вещей», написанном римским философом и поэтом Лукрецием Каром:

«Выслушай то, что скажу, и ты сам несомненно признаешь,// Что существуют тела, которых мы видеть не можем.//... Стало бытъ, ветры - тела, но не зримые нам.// ... Далее, запахи мы обоняем различного рода,// Хоть и не видим совсем, как в ноздри они проникают.// Нам очевидно, что вещь от стирания становится меньше. Нашим глазам усмотреть запретила природа ревниво».

? Кто же по праву считается основателем кинетической теории газов?

Варианты ответов:

1)Р. Бойль;

2) Б. Клапейрон;

^{3) Д. Бернулли;}

4)Ж. Шарль;'

5)Э. Мариотт.

Правильный ответ:

Швейцарского физика Данила Бернулли по праву можно считать основателем кинетической теории газов. Исходя из атомистических представлений, он показал, что давление газа есть результат ударной молекулы о стенки сосудов, что теплота - это движение частиц вещества. Но его работы остались незамеченными, лишь через сотню лет на них обратили внимание

_{4-й этап}

Вопрос о природе электричества возник в XVIII в., когда в области электричества был накоплен достаточно широкий круг фактов, требующих единообразного объяснения. Ответ на вопрос о природе электричества был таким: электричество - это особая невесомаяжидкость (флюид), состоящая из частичек, отталкивающихся друг от друга и притягивающихся к частичкам вещества. Эту первую гипотезу о природе электричества высказал американский ученный Бенджамин Франклин. Электрические частицы Франклина - это первые предвестники электрона.

? Кто же открыл электрон?

Варианты ответов:

1) М Фарадей;

2) Г. Гельмгольц;

3) Г Герц;

4) В Рентген;

5) Дж. Дж. Томсон.

Правильный ответ:

Электрон был открыт в 1897 г. английским физиком Дж. Дж. Томпсоном при изучении электрического разряда в газах (катодных лучей). Будучи уверенным, что катодные лучи представляют собой поток заряженных частиц, Томсон понимал, "что доказать это можно, лишь измерив их удельный заряд. Планомерные работы в этом направлении Томсон и его ученики начали в 1895 г., итоги были опубликованы в 1897 г.

Американскому ученному Ю. Вагнеру принадлежат такие слова: «Среди физиков вера в законы сохранения была так сильна, как если бы они представлялись очевидными». Идея сохранения движения, из которой, в частности, и вырос закон сохранения энергии, была впервые высказана еще в античную эпоху. Уже тогда сформировалось убеждение в том, что ничто бесследно не исчезает и не возникает из нечего. Эту мысль высказал Демокрит, а позднее Лукреций Кар. Так, у Демокрита мы находим: «Ничто не возникает из небытия и не разрешается в небытие». Но это всего лишь гениальные догадки. Свое развитие эта идея получила только в ХVIIв., в период становления классической механики.

? Кто сформулировал закон сохранения энергии математически?

Варианты ответов:

1) Р. Майер;

2) Дж. Джоуль;

3) Г. Гельмгольц;

4) И. Ньютон;

5) Г. Галилей.

Правильный ответ:

В июле 1847г Герман Гельмгольц выступил в Берлине на заседании физического общества с докладом «О сохранении силы», который, по словам М. Планка, «останется навсегда одним из замечательнейших и поучительнейших памятников в истории развитая принципа сохранения энергии». Гельмгольц исходил из того, что невозможно создать движением этой идеи в математической форме является постоянство суммы «живой силы» (кинетическая энергия) и «напряженных сил» (потенциальной энергии) во всех тех случаях, когда между телами системы действуют центральные силы, работа которых не зависит от формы пути.

_{6-й этап}

В 1905 г. в немецком журнале была опубликована статья, в которой излагалась теория, получившая позже название специальной теории относительности. Под статьей стояла подпись: «Эйнштейн». В конце жизни он писал: «Период со дня зарождения идеи о специальной теории относительности до окончания статьи, в которой она была изложена, составил пять или шесть недель. Однако... аргументации и основные положения этой теории подготовлялись годами, но окончательного решения, разумеется не было». А началось все с вопроса, который возник у Эйнштейна, когда ему было 16 лет. «Когда будет восприниматься свет человеком, если он будет двигаться со скоростью светового луча?» Ответ на этот вопрос содержится в теории относительности, которая была подготовлена всем многовековым предшествующим развитием физики.

? А кто же первым ввел понятие относительности?

Варианты ответов:

^{1) К Коперник;}

2) Г. Галилей;

3) И. Ньютон;

4) X. Гюйгенс,

5) X. Лоренц.

Правильный ответ:

Принцип относительности формулируется впервые Галилеем. Рассматривая различные механические явления, происходящие в каюте неподвижного и движущегося равномерно и прямолинейно корабля, Галилей приходит к выводу, что отличить эти состояния, друг от друга и установить, что происходит на самом деле - покоится корабль или движется прямолинейно и равномерно, - принципиально невозможно, какие бы механические опыты не проводились в каюте корабля. Тем самым в принципе относительности утверждается эквивалентность покоя и равномерного прямолинейного движения в отношении любых механических опытов.

7-й этап

Древние греки знали, что существует особый минерал - железная руда (магнитный железняк), способный притягивать железные предметы. Залежи этого минерала находились возле города Магнесии. Название этого города послужило источником термина «магнит». Но древние не исследовали магнитных явлений. Однако они попытались дать этим явлениям объяснение. Самое первое объяснение свойств магнита притягивать железо заключалось в том, что магниту приписывалась «душа», которая заставляла магнит притягивать железо или притягиваться к железу. В середине века изучение магнитных явлении приобрело практическое значение. Это произошло в связи с изобретением компаса. Уже ХII в. в Европе стал известен компас как прибор, с помощью которого можно определить направление частей света.

? Кто первым упоминает Землю как большой магнит?

Варианты ответов:

1)Б Франклин;

2) М. Фарадей;

3) У. Гильберт;

4) III. Кулон;

5) Л. Гальвани.

Правильный ответ:

В 1600 г. вышла книга английского ученого Гильберта «О магните, магнитных телах и большом магните - Земле». В ней автор описал уже известные свойства магнита, а также собственные открытия.

^{8-й этап}

Закон всемирного тяготения - универсальный закон. Ему подчиняются без исключения все объекты природы: тяготения, хотя и слабо, электроны и другие элементарные частицы. Анализ движения всех тел на Земле требует учета этого закона; планеты Солнечной системы тяготеют к Солнцу и друг к другу; образование звездных скоплений объясняется тяготением. Тяготение действует даже на свет. Именно благодаря этому закону нам точно известно на десятки лет вперед время наступления солнечных и лунных затмений и появления на небе комет.

? Кто открыл закон всемирного тяготения?

Варианты ответов:

1)И Кеплер;

2) Г. Галилей;

3)К Ньютон;

4)Н Коперник,

5) А. Эйнштейн.

Правильный ответ:

В 1667 г. Ньютон, установив закон тяготения, применяет его к анализу различных явлений и дает им объяснения, проверяемые опытным путем: он объясняет явление приливов и отливов, движения комет, вычисляет массы Солнца и планет, рассчитывает отклонения формы Земли от сферы, возмущения в движении планет, вызванные взаимным притяжением. И так как эти математические следствия закона тяготения согласуются с данными наблюдений, то следует считать, что закон действительно является универсальным.

9-й этап

Мушенбруг, описывая изобретение лейденской банки, обратил внимание на сильное и необычное действие электрического разряда на человека. Вскоре этим действием заинтересовались врачи. Возникала мысль о том, что в живом организме существуют электрические токи, которые играют в нем какую-то важную роль Вместе с этим пришло убеждение о возможности применения электричества для лечения болезней.

? Опыт какого ученого, врача по образованию, натолкнули на мысль об использовании электричества в медицине?

Варианты ответов:

1) Л. Гальвани;

2) А. Вольт;

3) М.В. Ломоносов;

4) Б. Франклин;

5) А. Ампер.

Правильный ответ:

Луиджи Гальвани - анатом по профессии. Случилось так, что при пропаривании лягушки в его лаборатории кто-то привел в действии электрическую машину. В момент проскакивания электрической искры мышцы лягушки, к которой в это время прикасались скальпелем, стали сокращаться. Открытие вызвало бурю страстей, сравнимую, по свидетельству современников, лишь с бурей, вызванной Французской революцией. И не мудрено, если «оживают» ткани лягушки, так, может быть, можно будет воскрешать электричеством мертвых?

^{10- этап}

В 1686 г. выходит в свет классическое произведение Ньютона «Математические начала натуральной философии», в котором дается строгая и законченная теория механического движения. Ньютон вводит понятие массы, дает определение количества движения mv как векторной Ее личины, формулирует с использованием этого понятия основной закон движения. Из этого закона в качестве следствия у него получается, что при отсутствии внешних сил векторная сумма величин mv сохраняет для системы в целом. Он пользуется законом сохранения движения при решении ряда механических задач.

? А кто первым использовал термин «энергия»?

Варианты ответов:

^{1) X. Гюйгенс;}

2) И. Ньютон,

3) Г Галилей;

4) Дж. Юнг,

5) Г. Лейбниц.

Правильный ответ:

У Юнга мы находим первое употребление термина «живая сила» по отношению к величине mv. Однако понятие энергии прочно вошло в науку много позже - лишь во второй половине ХIX в. в результате работ В. Томсона и В. Ранкина.

^{11-й этап}

Вопрос к болельщикам: Великий русский ученый XVIII в., о котором Белинский говорил так: «Ослепительно и прекрасно было это явление. Оно доказало собой, что человек есть человек во всяком состоянии и во всяком климате, что гений умеет торжествовать над всеми препятствиями, какие ни противопоставляет ему враждебную судьбу, что русский способен ко всякому великому и прекрасному». В своих физических воззрениях он исходит из атомистических представлений. Разносторонне развитой человек. Химик, физик, филолог, поэт, математик. Первый академик России.

? Кто этот человек?

_{Ответ: М.В. Ломоносов.}

12-й этап

Вопросы победителю:

? Кто изобрел первый источник постоянного тока?

^{1) А. Вольта;}

2) А. Ампер;

3) Г. Ом.

? Кто построил первый телескоп?

^{1) Леонардо да Винчи;}

^{2) Г. Галилей;}

3) И. Кеплер,

? Кто изобрел первую лампу накаливания?

^{1) Б. С. Якоби,}

2) П.Н.. Яблочков;

^{3) А. Н. Лодыгин.}

? Кому принадлежат слова: «Размышления о движущей силе огня и о машинах, способных развивать эту силу и приспособлять ее для наших нужд, - такова цель тепловых машин»?

^{1) Ж Фурье;}

^{2) Л. Реньо.}

_{3) С. Карно}

? Кто из физиков ввел термин «деление ядер»?

1) Э Ферми;

2)Н. Бор;

3) П. Кюри.

? Об одном из художников С.И. Вавилов писал: «Его рисунки и пояснения к ним не оставляют никакого сомнения в том, что он экспериментировал с фотометрической установки типа Румфорда»:

1) Леонардо да Винчи;

2) Рафаэль;

3) Рембрандт.

Правильные ответы:

Вольта; Галилей; Лодыгин; Карно; Ферми; Леонардо да Винчи.