Биофизический семинар. Давление в живой природе

Биофизический семинар. Давление в живой природе

МОУ «СОШ имени генерала Захаркина И.Г.»

Учитель: Мастюхина А.А.

 

Цель занятия	на основе знаний биологии и физики, решения биофизических задач, формирования научного мировоззрения доказать необходимость и значение проявления давления в живой природе
Учащиеся должны знать	- способы давления твёрдых тел, жидкостей и газов; - характеристику давления в кровеносной и дыхательной системе, слуховом анализаторе; - понятия  корневое давление
Учащиеся должны уметь	- определять и сравнивать давление в природе; - делать выводы о необходимости увеличения или уменьшения давления, а также наблюдать, анализировать и обобщать; - определять верное или неверное предложение; - подготавливать сообщения «Атмосферное давление в природе»,  «Повышение и понижение давления крови», «Давление крови»; - отвечать на вопросы беседы и решать творческие биофизические задачи на сообразительность
Вид занятия	С элементами ТРКМ
Тип занятия	биофизический семинар
Оборудование	проектор, презентация «Давление в природе»

Ход занятия

Методические приемы

1 этап. Организация учащихся Биофизика – это наука, изучающая физические и физико-химические процессы, протекающие в биосистемах на разных уровнях организации 2 этап. Актуализация знаний В природе широко распространенное понятие «Давление». Вопросы: 1) почему рыбы могут дышать кислородом, растворенным в воде?  (Всякий газ стремится перейти из того места, где имеется большее дав­ление, в соседнее пространство, где давление меньшее. В крови рыбы давле­ние кислорода меньшее, чем давление его в воде, поэтому кислород переходит из воды в кровь, протекающую по капиллярам жабр.) 1)знаете ли вы, какие особенности можно выделить при изучении данного понятия? 1)    Где в природе важно учитывать давление? 2)    И где оно в большей степени проявляется? Ответы на эти вопросы представьте в виде кластера «Давление в природе» Пример кластера «Давление в природе» 3 этап. Сообщения учащихся За две недели до семинара вы получили темы сообщений, а теперь заслушаем и обсудим их. Сообщение № 1 на тему «Кровяное давление».  Давление крови на стенки сосудов создается силой сокращения желудочков сердца. В различных сосудах оно не одинаково. Кровяное давление наиболее высоко в аорте. По мере продвижения крови по сосудам оно постепенно меняется, достигая наименьшей величины в нижней и верхней полых венах. Разность давления в различных участках кровеносной системы обеспечивает непрерывный поток крови по сосудам из области большего давления в область меньшего. Кровяное давление обычно измеряют в плечевой артерии с помощью манометра. У молодых и здоровых людей в состоянии покоя оно равно 120 мм рт. ст.  в момент сокращения сердца и 70 мм рт. ст. при расслабленном сердце. При каждом сокращении левого желудочка кровь с силой ударяется об упругие стенки аорты и растягивает их. Волна колебаний, возникшая при этом, быстро распространяется по стенкам артерии. Там, где крупные артерии лежат близко к поверхности тела, например на внутренней стороне запястья, висках, по бокам шей и другим местам, прощупываются ритмические колебания стенок сосудов, называемые  пульсом. Сообщение № 2 на тему «Атмосферное давление в природе». Мухи и древесные лягушки могут держаться на оконном стекле благодаря крошечным присоскам, в которых создаётся  разряжение,  и атмосферное давление удерживает присоску на стекле.      Рыбы-прилипалы имеют присасывающую поверхность, состоящую из ряда складок, образующих глубокие «карманы». При попытке оторвать присоску от поверхности, к которой она прилипла, глубина карманов увеличивается, давление в них уменьшается и тогда внешнее давление ещё сильнее прижимает присоску.     Слон использует атмосферное давление всякий раз, когда хочет пить. Шея у него короткая, и он не может нагнуть голову в воду, а опускает только хобот и втягивает воздух. Под действием атмосферного давления хобот наполняется водой, тогда слон изгибает его и выливает воду в рот.      Засасывающее действие болота объясняется тем, что при поднятии ноги под ней образуется разряжённое пространство. Перевес атмосферного давления в этом случае может достигать 1000Н на площадь ноги взрослого человека. Однако копыта парнокопытных животных при вытаскивании из трясины пропускают воздух через свой разрез в образовавшееся разряжённое пространство. Давление сверху и снизу копыта выравнивается, и нога вынимается без особого труда Сообщение № 3 на тему «Повышение и понижение давления крови». В 1833 году Стефан Гэлс, введя стеклянную трубку в артерию лошади, наблюдал, как кровь поднялась под давлением на 2 м, пульсируя при каждом сокращении сердца. Спустя 100 лет люди начали применять ртутные манометры для определения кровяного давления. Повышенное давление крови. У здорового человека уровень кровяного давления постоянен, как и температура тела. Он регулируется нервной системой и обеспечивается расширением или сужением сосудов. У животных при действии раздражителя на кору головного мозга, можно изменить кровяное давление.  В нормальном состоянии от сердца проталкивается столько крови, сколько её поступает в сердце. При некоторых заболеваниях и волнениях наступает сужение сосудов и кровь в них задерживается. Происходит временное повышение давления. Перенапряжение нервной системы могут привести к стойкому повышению кровяного давления. Этот факт был замечен еще при первой мировой войне, у солдат на передовой линии фронта повышалось давление.  Осенью 1941 года, в тяжелые первые месяцы блокады Ленинграда, число людей с повышенным кровяным давлением – гипертонией – резко увеличилось по сравнению с довоенными годами. При укреплении здоровья и предупреждении гипертонии необходимо правильный режим дня, смена труда и отдыха, прогулки на свежем воздухе и регулярные физические нагрузки. Пониженное давление. У молодых людей, систематически занимающихся спортом иногда в течении всей жизни отмечается пониженное кровяное давление. При этом они чувствуют себя хорошо и вполне работоспособны. Такое понижение давления – гипотония – называется физиологическим и лечения не требует. Болезненная гипотония развивается внезапно или постепенно. Причины её – перенесенные инфекции, длительное недоедание, переутомление. Больные гипотонией вялы, раздражительны, страдают головокружением. Правильная организация труда и отдыха, малые физические нагрузки, полноценное питание – лучшие средства лечения и профилактики гипотонии.  4 этап. Проверка знаний Выполните задание №1: установите последовательность сосудов, по которым течет кровь, начиная  от сердца. Верхняя полая вена. Аорта. Артериолы. Вены предплечья. Капилляры. Плечевая артерия. Выполните задание №2: расположите кровеносные сосуды в порядке уменьшения в них скорости движения крови. 1.     Верхняя полая вена 3. Аорта  2.       Плечевая артерия 4. Капилляр Выполните задание №3. Ответьте на вопросы: a)      В чем сходства и отличия вен и артерий человека? b)    Как изменяется скорость крови в большом круге кровообращения от аорты до полых вен? Почему? c)     Как изменяется давление крови в большом круге кровообращения от аорты до полых вен? Почему? d)    Почему кровь движется в одном направлении? e)     Какие факторы способствуют продвижению крови по венам? 3.Прочитайте  предложения. Определите, верные или неверные утверждения. Утверждения Верные или неверные 1.     Единицу давления называют Ньютон, 1Н неверно 2.     Давление слона на землю в 10 раз меньше давления женщины, стоящей «на шпильках» верно 3.     Слой атмосферы, прилегающий к Земле наименее плотный неверно 4.     Атмосферное давление определяется по формуле p = ρ g h. верно 5.     С глубиной давление жидкости и газа увеличивается верно 6.     Ускорение свободного падения равно 9,6 м/с  неверно 7.     Нормальное атмосферное давление равно 760 мм рт ст. верно 8.     Главное свойство сообщающихся сосудов в том, что поверхности однородной жидкости устанавливаются на одном уровне верно 9.     Каждый из нас испытывает давление воздуха в 15 тонн верно Вопросы беседы: 1) что характеризует давление? 2) Как определяют давление тела на поверхность? 3) От чего зависит давление тела на поверхность? 4) В каких единицах измеряется давление? 5) Охарактеризуйте Росомаху. (Росомаха сильный и ловкий хищник, для неё характерны большие ступни, что позволяет ей делать многокилометровые зимние переходы, не проваливаясь в глубоком снегу. Росомаха оказывает самое маленькое давление на опору из всех хищников массой больше 1 кг). 6) Какие когти имеют представители семейства Кошачьих? (Втяжные, кривые и очень острые, приспособлены для захвата, удержания и частично для умерщвления добычи. Они должны оказывать большое давление, чтобы легко и глубоко входить в тело добычи). Решите задания: Условия задания: Ответы: 1) К человеку, под которым прова­лился лед, подходить нельзя. Для спасе­ния ему бросают лестницу или длинную доску. Объясните, почему таким спосо­бом можно спасти провалившегося? При опоре человека на доску или лестницу его тяжесть распределяется на большую площадь, и давление на кромку льда уменьшается 2) Почему буря, которая летом ва­лит живые деревья, часто не может сва­лить стоящее рядом сухое дерево без листьев, если оно не подгнило? Сила, с которой ветер действует на крону дерева (при одинаковом давлении), зависит от площади ее поверхности. У живого дерева она больше. Поэтому буря свалит живое дерево раньше, чем сухое. 3) Почему плотину строят так, что ее профиль расширяется книзу? Плотина имеет огромный вес. При широком основании она будет производить меньшее давление на грунт 4)Почему при постройке дома все его стены выводятся одновременно до примерно одинаковой высоты? Давление стен на фундамент (и на грунт) зависит от веса стены и прилегающей к ней части здания. Под действием веса здания происходит уплотнение (усадка) грунта. Если бы здание строилось неравномерно по высоте, то происходило бы неравномерное оседание грунта под ним. А это могло бы привести к авариям. Вывод: роль давления в природе очень велика. В природе можно пронаблюдать множество взаимосвязей с давлением (кровяное давление, давление слухового анализатора, осмотическое давление, давление в легких, атмосферное давление и т.д.). При действии атмосферного давления в организме происходит насыщение крови газами воздуха. Для человека и животных важным фактором  здоровья организма является поддержание нормального  кровяного давления. В твёрдых телах давление можно уменьшить, увеличив площадь опоры. Увеличить давление можно, уменьшив площадь опоры и увеличив силу. Домашнее задание: 1) написать эссе на тему «Сравнение давления в технике и природе; 2) повторить материал по теме «Движение крови по сосудам»

- 1 минута - вступление учителя - демонстрация слайда - 4 минуты - вопросы к классу - схема-кластер - на доске - ученики - 15 минут - сообщение № 1 - 5 минут - записи  в тетрадях - устно - у доски - первый ученик - сообщение № 2 - 5 минут - устно - у доски - второй ученик - записи в тетрадях - сообщение № 3 - 5 минут - устно - у доски - третий ученик - записи в тетрадях - демонстрация слайда - 24 минуты - 3 минуты - письменно - самостоятельно -  записи в тетрадях - вопросы к классу - устно - у доски - 7 минут - 5 минут - прием «Верные или неверные утверждения» -демонстрация слайда - в тетрадях - с места - демонстрация слайда - в тетрадях - фронтальная беседа - 2 минуты - демонстрация слайда - с места - устно - демонстрация слайда - биофизические задания - 5 минут - с места - устно - демонстрация слайда - размышления учащихся - 2 минуты - 1 минута - демонстрация слайда