Урок - лекция 'Молния' (вне классное мероприятие) (8 класс)

Муниципальное общеобразовательное учреждение

« Никологорская средняя общеобразовательная школа»

п. Никологоры Вязниковского района Владимирской области.

урок - лекция

«молния»

8 класс

( Внеклассное мероприятие)

Морозова Ирина Васильевна

Учитель высшей квалификационной категории

Тип урока : изучение нового материала.

Вид урока : урок - лекция.

Цели урока : изучение явления природы - молния.

Задачи урока :

1. Научить учащихся 11 класса самостоятельно работать с дополнительной литературой ;

2. выработать у учащихся 11 класса умение преподать полученные знания учащимся 8 класса в простой и доступной форме;

3. выработать у учащихся 8 класса умение объяснять наблюдаемое природное явление -молнию с помощью законов электрического поля и законов постоянного тока ;

4. познакомить учащихся с историей исследования молнии ;

5. познакомить учащихся с правилами поведения во время грозы ;

6. развить интерес учащихся к физике.

План проведения урока - лекция

I Вступительное слово учителя.

II Доклады учащихся 11 класса :

1. Молния.

2. История исследования молнии.

3. Шаровая молния.

4. Громоотвод.

5. Правила поведения во время грозы.

6. Сколько стоит молния ?

III. Опрос - игра.

IV. Подведение итогов урока

Подготовка к уроку

Среди учащихся 11 классов учитель физики выбирает 3 - теоретика, 2 - экспериментатора, 2 - историка , 2 - очевидца , 2 - экономиста для проведения урока в 8 классе, рекомендует им литературу по теме « Молния»,

помогает в подборе теоретического материала и иллюстраций к уроку, проводит две репетиции.

Учащимся 8 класса учитель заранее предлагает повторить к уроку следующие вопросы :

1. Электрическое поле.

2. Электрический ток.

3. Работа электрического тока.

4. Внесистемная единица измерения работы тока - киловатт - час.

Оснащение к уроку :Электрофорная машина, проектор , экран , диски , « первая медицинская помощь», карточки с кроссвордами.

Ход урока

Вступительное слово учителя

Дорогие ребята, наш сегодняшний урок будет необыкновенным и вести его буду не я, а ваши старшие друзья, учащиеся 11 класса нашей школы. Они объяснят вам новый материал научат решать задачи и в конце урока выставят вам оценки ,а я внесу эти оценки в журнал.

Позвольте представить вам ваших старших товарищей.

(учитель представляет учащихся 11 класса),(учитель передает указку первому ученику и садится за последний стол.)

молния

Теоретик №1: Ребята ,запишите ,пожалуйста, в тетрадях тему урока.

(теоретик №1 произносит и записывает на доске тему урока - «Молния».

Всем вам, конечно , не раз доводилось наблюдать молнию - это красивое и незабываемое явление природы. Но наблюдатель видит молнию лишь ничтожную долю секунды, а мы с вами сейчас внимательно рассмотрим фотографии различных типов молний.

Чаще других наблюдается линейная молния. ( см. фотографию.)

Она имеет форму ломаной или зигзагообразной ярко светящейся линии А есть «Разветвленная молния». Ее светящиеся линии напоминают крону дерева, только без листьев. Бывает еще и плоская молния. Она представляет собой бесшумное беловатое свечение части грозового облака.

Давайте теперь запишем в тетрадях «Типы молний: линейная, разветвленная и плоская».

Ребята, а как вы думаете, на что похожа линейная молния?

Ответ ученика: Линейная молния похожа на большую искру.

Экспериментатор № 1:Верно. Сейчас с помощью электрофорной машины получим электрическую искру. При вращении ручки электрофорной машины на одном из ее шариков накапливается положительны заряд, а на другом - отрицательный.

(демонстрируется опыт получения искры).

И как только напряжение между шариками становится достаточно велико, между шариками проскакивает искра

А теперь давайте запишем в тетрадях, что молния - это искровой разряд в атмосфере, происходящий между разноименно заряженными облаками или между облаком иземлей.

Всего три строчки, а за ними целая история наблюдений, предположений, опытов и открытий, о которых сейчас вам расскажет мой коллега - историк.(Ф,И,О.)

ИСТОРИЯ ИССЛЕДОВАНИЯ МОЛНИИ

Историк №1 : Уже в Х V I I в.высказывались предположения, что молния - это гигантская искра, ничем, кроме размеров, не отличающаяся от искры, проскакивающей между двумя разноименно заряженными шариками. А проскакивает молния между двумя разноименно заряженными грозовыми облаками или между грозовым облаком и землей.

Исследования атмосферного электричества проводились во многих странах, но наибольший вклад в создание теории атмосферного электричества внесли российские академики Михаил Васильевич Ломоносов и Георг Рихман, и американский исследователь Бенджамин Франклин.

(Показываются фотографии, а учащиеся записывают эти имена в тетрадях.)

Бенджамин Франклин - выдающийся американский политический деятель, один из разработчиков американской Декларации независимости, занимался физикой всего семь лет, но сделать успел очень много. Франклин провел знаменитый опыт с воздушным змеем, запуская его при приближении грозовых туч. К верхнему концу вертикальной планки крестовины змея он прикрепил заостренную проволоку

Как только змей оказывался под грозовой тучей, заостренная проволока начинала извлекать из тучи электрический огонь. Таким образом в 1752 г. Было доказано, что грозовые облака действительно сильно заряжены.

Историк №2.Михаил Васильевич Ломоносов и его друг Георг Рихман в 1752 - 1753 гг. совместно проводили исследования атмосферного электричества с помощью изобретенного Рихманом электрического указателя - прообраза электрометра. Рихман установил электрическое состояние атмосферы в отсутствие грома и молнии. А Ломоносов разработал теорию образования атмосферного электричества, происхождение которого он связал с восходящими и нисходящими потоками воздуха.

У себя дома Георг Рихман устроил экспериментальную установку по изучению грозовых разрядов - « громовую машину». 26 июля 1753 г. Во время сильной грозы, когда ученый приблизился к электрометру « грозовой машины» на расстояние 30 см, неожиданно из толстого железного прута прямо в него ударил бледно - синий огненный шар величиной с кулак. Это была шаровая молния. Раздался оглушительный взрыв и Рихман упал замертво.

Ломоносов тяжело переживал смерть своего друга и сделал все от него зависящее, чтобы имя Георга Рихмана навсегда осталась в истории науки.

Теоретик №1: Спасибо, коллега ,за интересное сообщение об истории исследования молнии.

Ребята, оказывается, что вот уже более 250 лет ученые изучают молнию, но пока еще им так и не удалось разгадку убийцы Рихмана - загадку шаровой молнии Давайте послушаем сообщение об этой необыкновенной молнии.

Теоретик №2. Шаровая молния, как следует уже из ее названия, имеет форму шара (см.рис.) Такие светящиеся шарики диаметром от 3 до 20 см. иногда вдруг появляются в атмосфере при сильных грозах, обычно после многократных разрядов линейных или разветвленных молний и выпадения дождя. Существует такой светящийся шарик от нескольких секунд до минуты, после чего либо исчезает бесследно, как бы растворяясь в воздухе, либо взрывается.

Скорость движения шаровой молнии незначительна, она даже может на несколько секунд как - бы зависать в воздухе. Молния пластична, т.е она может проникать через небольшие отверстия и щели. Плотность вещества шаровой молнии, по всей видимости, близка к плотности воздуха.

Светится шаровая молния примерно как небольшая электрическая лампочка. Цвет ее может быть от неярко - красного до оранжевого и белого. Иногда шаровая молния искрит и вращается. А температура внутри светящегося шарика достигает 800 - 1300⁰С.

Ребята, вы наверное обратили внимание на все эти «иногда» и «по всей видимости».

А это все оттого, что природа шаровой молнии до сих пор не разгадана и все, что я сказал, это лишь описание поведения шаровой молнии, составленное по рассказам тех, кому довелось встретить на своем пути эти светящиеся шарики.

Теоретик № 1.Спасибо, коллега, за интересное сообщение. Ребята, а я вдруг подумал, может быть, именно среди вас находится человек , которому удастся, наконец, разгадать загадку шаровой молнии.

Итак, ученые продолжают изучать тайны природы. И если вам захочется узнать, как изучается атмосферное электричество, прочитайте роман Даниила Гранина «Иду на грозу» или посмотрите кинофильм снятый по этому роману.

А теперь немного статистики .На всем земном шаре одновременно происходит около 2000 гроз и примерно 100 молний сверкают в небе каждую секунду. Эти молнии очень опасны Каждый год ими поражается несколько тысяч человек. А нельзя ли защититься от удара молнии?

Давайте послушаем сообщение моего коллеги.

Экспериментатор № 2.Ребята, давайте попробуем представить себе такую картину.

Современный город с домами - небоскребами. Май. Над городом сгущаются тучи и начинается гроза. Сверкают молнии ,гремит гром, льет сильный дождь. И вдруг, о ужас,

молния попадает в один небоскреб ,затем в другой….

Начинаются пожары, паника, хаос… Катастрофа.

Так почему же этого не происходит?

Да только потому, что люди научились защищать свои дома от ударов молний. А научили их этому Ломоносов и Франклин, указав, как можно построить громоотвод

Современный громоотвод ( а точнее было бы сказать - молниеотвод) представляет собой длинную вертикальную проволоку, верхний конец которой заостряется и укрепляется выше самой высокой точки защищаемого здания. Нижний конец проволоки хорошо заземляют. Для этого его обычно припаивают к металлическому листу, а лист закапывают в землю на уровне подпочвенных вод .Теперь, даже если молния ударит в здание, разряд по громоотводу уйдет в землю, не причинив зданию никакого вреда.

Сегодня все городские сооружения имеют громоотводы и

поэтому в городах случаев поражения человека молнией

нет.

Теоретик №1 .Спасибо, коллега, вы нас утешили. Значит ,в городе нам молнии не страшны. А что жеделать, если гроза застала нас во время загородной

прогулки ? Давайте послушаем сообщение моего

коллеги.

Теоретик № 3.Если вдруг гроза застала вас на открытом месте за городом, а рядом с вами нет никакого укрытия от дождя, кроме одиноко стоящего дерева, под короной которого так сухо и тепло, запомните ,что под ним ни в коем случае нельзя прятаться. Потому что именно в это дерево, скорее всего, и ударит молния.

Если вдруг кого - то из ваших друзей во время загородной прогулки поразила молния, запомните,как оказать ему первую помощь. Главное - не паникуйте и помните, что выжить удается 3 из 4, пораженных молнией .При поражении молнией у человека может произойти остановка сердца, значит, все наши действия по оказанию помощи сводятся к одному: заставить сердце потерпевшего опять заработать.

Для этого вы должны немедленно начать делать потерпевшему массаж сердца и искусственное дыхание.

Давайте посмотрим , как это делать.

(демонстрируется фрагмент « Первая медицинская помощь при поражении электрическим током).

Теперь, я надеюсь, вы не растеряетесь и сможете оказать медицинскую помощь человеку, пострадавшего от поражения электрическим током или от удара молнии.

Теоретик № 1. Спасибо, коллега, за столь поучительный урок техники безопасности.

А может кто -то из присутствующих, наблюдал случаи попадания молнии в одиноко стоящее дерево или строение? Расскажите нам об этом.

Историк. Молния На ее счету и в самом деле бесконечный перечень бед, которые она приносит с собой, рождаясь в грозовом облаке: пожары, тяжелые контузии, убийства людей и животных, местные разрушения, а порой и большие катастрофы

« Утром. Гром ударил в башню святого Назария в Бресчии. Под основанием этой башни находился подземный погреб, в котором хранилось 1 030 000 килограммов пороха, принадлежащего Венецианской республике. Эта огромная масса воспламенилась мгновенно .Шестая часть зданий обширного и прекрасного города была разрушена, а все остальное было потрясено так, что угрожало падением. При этом погибло три тысячи человек».

Однажды произошел такой случай. В человека ударила молния, и он потерял сознание. А придя через несколько минут в себя, увидел, что от его одежды остались только рукав рубашки и кусок подбитого гвоздями сапога.

Еще загадочнее, что молния иногда отпечатывает на теле пострадавшего очертания различных предметов. Молния ударила в дерево, под которым спрятались дети, и на теле одного из них отпечатались, подобно татуировке, изображения веток дерева с листьями !

В здание дворца ударила молния - и. как опытный ювелир, сняла всю позолоту с люстры и перенесла ее на стены.

Теоретик № 1. А теперь я предлагаю перейти к решению задач по теме «Молния». Решать задачи с вами будет экономист.

Сколько «стоит» молния ?

Экономист № 1. Для решения этой задачи мы используем данные «средней» линейной молнии.

Записываем краткое условие задачи. Сила тока в «средней» линейной молнии равна 10 000 А, а напряжение 10 000 000 В. Продолжительность молнии 0,001с. Так сколько же «стоит» молния ?

Давайте сначала рассчитаем работу тока в молнии.

Дано

I = 10 000 А А = I U t

U = 10 000 000 В А = 10 000 А× 10 000 000 В × 0, 001 с = 100 000 000 Дж.

t = 0, 001 с

__________________

А - ?

Верно молодцы. Теперь эту работу тока надо перевести в киловатт - часы.

1 кВт × ч = 1000 Вт× 3600 с =3 600 000 Дж

А теперь давайте переведем найденную нами в джоулях работу тока в молнии в киловатт - часы.

А = 100 000 000 / 3 600 000 кВт × ч = 27,7 кВт× ч

А кто знает , сколько сегодня стоит 1 киловатт - час электроэнергии ?

Сегодня за 1 киловатт - час энергии мы платим 1 рубль 85 копеек.

Давайте запишем:

1 кВт × ч = 1. 85коп

стоимость одной молнии = 28 × 1.85 коп = 51 рубль 80 коп или (52 рубля ).

Ответ : 1 молния стоит примерно 52 рубля.

А каждую секунду над землей сверкает примерно 100 молний.

Давайте рассчитаем, сколько рублей « сгорает» в атмосфере Земли за 1 секунду ?

Ответ : Каждую секунду в атмосфере Земли « сгорает» примерно 5200 рублей. А сколько же рублей «сгорело» в атмосфере земли за 5 минут, т. е .за то время, что мы решали задачу ?

За 5 минут в атмосфере Земли «сгорело» 1 560 000 рублей.

Теоретик № 2. Давайте попробуем представить себе, что человек научился ловить молнии и использовать их энергию. Вам кажется это невозможным ? Но ведь 100 лет назад полет в Космос тоже казался невозможным. А работы по «приручению» молнии уже ведутся. Но пока, к сожалению, результаты этих работ еще не имеют большого практического значения

Спасибо, коллега, за интересные расчеты и выводы. Ребята, оказывается человек, научившись использовать энергию огня, воды и ветра, планирует теперь «приручить» молнии и использовать их энергию для решения своих энергетических проблем Прекрасные перспективы !

Опрос-игра

Теоретик № 1. Сейчас, ребята, мы повторим все, что узнали о молнии .А проведем повторение в виде игры « Кто быстрее ?» Весь класс я делю на три команды. Первый ряд - команда № 1, второй ряд - команда № 2 и третий ряд - команда № 3. Я задаю вопрос, а те , кто знает ответ, поднимают руку. Отвечать на вопрос будет тот, кто поднимает руку раньше всех. За каждый верный ответ команда зарабатывает одно очко.

Итак, разыгрывается 15 очков.

1. Что такое молния ?

2. Какие типы молний вы знаете ?

3. Кто из ученых ХVII в внес наибольший вклад в создание теории атмосферного электричества?

4. Что вы знаете о Бенджамине Франклине ?

5. Что вы знаете о Михаиле Васильевиче Ломоносове ?

6. Что вы знаете о Георге Рихмане ?

7. Что вы знаете о шаровой молнии ?

8. Какова сила тока в линейной молнии ?

9. Каково напряжение в линейной молнии ?

10. Что вы знаете о громоотводе ?

11. Какова длительность линейной молнии ?

12. Сколько «стоит» средняя линейная молния ?

13. Сколько молний сверкает в атмосфере Земли каждую секунду ?

14. Что нельзя делать за городом во время грозы ?

15. Как помочь человеку, пораженному молнией ?

Учащиеся отвечают на вопросы, дополняют друг друга, решают кроссворды. Учитель ведет счет игры, распределяет места, занятые командами, выставляет оценки учащимся, благодарит всех за активную работу на уроке. Выражает надежду, что знания, полученные на уроке учащимися 8 класса, очень пригодятся им в жизни.

1. Защитник здания от молнии.

2. Великий российский ученый, разработавший теорию образования атмосферного электричества.

3. Американский исследователь атмосферного электричества, запускавший к грозовым тучам воздушного змея.

4. Самая обычная молния.

5. Российский ученый, создатель электрического указателя, погибший от удара молнии.

6. Самая загадочная молния.

Ответьте на вопросы кроссворда и прочтите в

выделенном столбце ключевое слово.

Ответы :

1. Громоотвод

2. Ломоносов.

3. Франклин.

4. Линейная.

5. Рихман.

6. Шаровая

Ключевое слово « молния».