Кейс по физике 10 класс

10 класс

Кейс «Молекулярно-кинетическая теория в нашей жизни»

Класс разбит на 3 группы, каждая группа садится за отдельный стол с компьютером с выходом в Интернет.

Методическое обоснование: используется словесный метод для подготовки класса к работе. Учитель знакомит группы с правилами урока, формирует ответственное отношение к успешному решению проблем.

Показ видео «Экологические проблемы Земли».

По утверждению ученых физиков над человечеством висит природные и экологические катастрофы. Как вы думаете, есть ли выход из этой ситуации? Что должно сделать человечество, чтоб сохранить нашу планету Земля?

предложите свои мнения для решения таких проблем

II. Работа с кейсами

Учитель: уважаемые, эксперты! Перед вами лежат кейсы, каждый кейс посвящен реальными событиями. Вам сегодня предстоит решить проблемы, основываясь на ваши знания по физике.

Методическое обоснование: Кейсы распределены таким образом, которые соответствуют уровням знания каждой группы.

Группа А: получает кейс под номером №1:

1.В недавнее время в научной литературе стали вновь появляться сообщения о странных явлениях у пролетных стрижей и ласточек. То в одном, то в другом укромном месте обнаруживали большие скопления оцепеневших птиц. Такие случаи наблюдались, как правило, во время, осенних или весенних перелетов в холодную, пасмурную погоду. Во время оцепенения у стрижей температура снижается до 20°С —25°С.

2. В Эстонии в конце августа 1959 г. во время похолодания, сопровождавшегося сильным ветром и дождем, там погибло множество ласточек, среди которых 70—80% оказались молодыми деревенскими ласточками. Данные о гибели птиц поступили тогда из 71 пункта. Всего было найдено 4500 мертвых ласточек.

3.Колибри - семейство мелких птиц, которое единственное в отряде колибриобразных. Существует свыше трехсот видов. Температура тела - неустойчивая. Теплокровными они бывают во время движения, то есть в течение всего дня, а с наступлением сумерек, птицы спешат сесть на ветку. При этом температура тела резко снижается до 17°С и колибри впадает в оцепенение.

Вопросы:

1.Почему впадают в оцепенение или погибают птицы во время похолодания? (Обсуждение учеников на своих местах)

Окончательный ответ учеников: При понижении температуры уменьшается скорость движения молекул, из которых состоят все тела. Это как раз и способствует торможению обмена веществ у птиц. Вследствие, этого они впадают в оцепенение.

2.Как можно помочь птицам?

Окончательный ответ учеников: Важнейшее условие самостоятельного выхода птиц из торпидного состояния — степень их упитанности и улучшение погодных условий – потепление. При длительном голодании птицы из состояния холодового оцепенения не выходят. Все имеющиеся до сих пор факты позволяют думать, что холодовое оцепенение (торпидное состояние) у птиц имеет биологическое значение, предохраняя их от излишних потерь тепла (у колибри).

Группа В: получает кейс №2:

26 января 2009 года о факте массовой гибели птиц от мазута, разлитого в Анивском заливе, сообщило РИА Новости. На побережье залива наблюдается огромное количество морских птиц, покрытых мазутной пленкой. Среди животных - и мертвые особи, и еще живые, находящиеся в морской воде. Среди них – утки-морянки, гагары, кайры, чаек нет.

Пострадавшими и уже мертвыми птицами покрыто около 3 км побережья. Добровольцы уносят живые особи в мешках домой, чтобы очистить от мазута.

В случае загрязнения птиц нефтью зимой в открытом море около 60-70% погибает и тонет, не добравшись до берега. Еще какая-то часть становится добычей хищников. Зимой, при минусовых температурах воздуха и воды, практически 100% птиц, оперение которых испачкано нефтепродуктами, обречены на смерть.

Статья 252 УК (уголовного кодекса) РФ Загрязнение морской среды

1.                 Загрязнение морской среды из находящихся на суше источников либо вследствие нарушения правил захоронения или сброса с транспортных средств или возведенных в море искусственных сооружений веществ и материалов, вредных для здоровья человека и живых ресурсов моря либо препятствующих правомерному использованию морской среды, - наказывается штрафом в размере до двухсот тысяч рублей или в размере заработной платы или иного дохода осужденного за период до восемнадцати месяцев, либо лишением права занимать определенные должности или заниматься определенной деятельностью на срок до пяти лет, либо исправительными работами на срок до двух лет, либо арестом на срок до четырех месяцев. 

Вопросы:

1.Почему с точки зрения физики произошла массовая гибель птиц?

Окончательный ответ учеников: небольшое количество нефти на оперении птиц приводит к полной неспособности летать, а также нарушается гидроизоляционная способность, что приводит к переохлаждению и перегреву. Птицы отчаянно пытаются очиститься, тем самым часть нефти оказывается проглоченной, что приводит к отравлению и смерти.

2.Не слишком ли суровым вам кажется мера наказания за это преступление?

Группа С:  кейс №3

Сейчас люди на праздники стали часто запускать китайские фонарики, представляющие собой лёгкие бумажные мешки с отверстием внизу, в котором на проволочном каркасе крепится кусок пористого материала, пропитанного горючим.

Вопрос:

Опишите, основываясь на известных физических законах и закономерностях, что будет происходить с фонариком после поджигания горючего. Укажите опасности, связанные с запуском фонарика.

Окончательный ответ учеников:

 При горении будет выделяться теплота, и газообразные продукты горения будут нагреваться – будет видно яркое пламя, фонарик будет светиться.

 Подъём будет продолжаться до тех пор, пока не выгорит всё горючее. После этого горячие газы в фонарике начнут охлаждаться из-за теплообмена с холодным окружающим воздухом, подъёмная сила упадёт, и фонарик постепенно опустится.

 При наличии ветра фонарик из-за сил вязкого трения будет двигаться вместе с окружающим его воздухом, и приземление может произойти далеко от точки старта.

 При запуске фонарика можно обжечься. Фонарик во время полета в городе или в лесу, когда горючее ещё не кончилось, может быть отнесён ветром на балконы высотных домов, на кроны деревьев, и вызвать пожар.