Методическая копилка "Эстетическое воспитание на уроках физики"

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ  И МОЛОДЕЖНОЙ ПОЛИТИКИ СТАВРОПОЛЬСКОГО КРАЯ

Государственное  БЮДЖЕТНОЕ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ Образовательное Учреждение  

«иПАТОВСКИЙ МНОГОПРОФИЛЬНЫЙ ТЕХНИКУМ»

 «ЭСТЕТИЧЕСКОЕ ВОСПИТАНИЕ НА УРОКАХ ФИЗИКИ»

( педагогическое исследование)

                                                             Подготовила:

                                                             преподаватель высшей категории

                                                             Милошенко А.И.

ЭСТЕТИЧЕСКОЕ ВОСПИТАНИЕ УЧАЩИХСЯ НА УРОКАХ ФИЗИКИ.

Мы должны стремиться: воспитывать у учащихся чувство прекрас­ного, формировать хороший вкус, умение понимать и ценить произведения искусства, красоту и богатство родной природы. Природа - это не только окру­жающая среда, но и огромная "лаборатория", где происходят разнообразные физические процессы и явления. Изучение их на фоне Фрагментов из художе­ственной литературы разных народов, пословиц, поговорок, загадок не только обогащает учебный процесс, но и расширяет кругозор учащихся. Методика использования художественных фрагментов разнообразна. Если отрывок содержит описание физического явления, то его целесообразней зачитать как иллюстрацию. Более эффективны приемы "активные", например: решение задач (качественных, количественных, графических), составленных на основе литературных текстов, загадок, поговорок.

Эмоциональное изложение преподавания невозможно без привле­чения дополнительной, не имеющейся в учебнике информации. Без привле­чения такого материала у учащихся складывается представление о физике, как «сухой» науке. Вспомним слова Л. Л. Ландау: « Грош цена вашей физике -говорил он, - если она застилает для вас все остальное, шорох лес, краски закатов, звон рифм. Какая-то усеченная физика, если хотите выхолощенная. Я, например, нее не верю... Любая замкнутость прежде всего свидетельствует об ограниченности... Физик, не воспринимающий поэзии, искусства - плохой -физик".

Помня это высказывание Ландау, при изучении оптики, я стараюсь на первых уроках обратить внимание учащихся на источник света и энергии -Солнца. Эпиграфом урока являются слова Андрея Белого.

Вдали зеркальной, огненно - лучистой,

Закрывшись тучей, И окаймив дугой ее огнистой,

Пунцово - жгучей,

Огромный шар, склонясь горит над нивой Багрянцем роз.

Задача этого вступления - научить ребят удивляться явлениям при­роды, объяснять их, опираясь на приобретенные знания. Что же происходит удивительного в закатах Солнца, почему оно красноватое, увеличенное в раз­мерах, сплюснутое. Этот разговор является поводом для знакомства с народ­ными приметами и объяснением их на основе знаний по Физике. Двоякая цель преследуется: изучение законов физики и элемента нашего культурного наследия - народного погодоведения.

Или, рассказывая о дисперсии света, проводя опыты по разложе­нию белого света в спектр, знакомлю учащихся с фрагментами исследований И.В.Гете, который утверждал, что желтый цвет радует глаз, улучшает работу сердца, бодрит дух, создает ощущение тепла. Это формирует положительные эмоции.

Знакомство с работой С. И. Вавилова «Глаз и Солнце» навело на мысль «подойти к вопросу о связи глаза и Солнца... сточки зрения ... поэтиче­ских представлений», где «глазам приписывают свойства источников света».

«Звезды ночи,

Как обвинительные очи,

За ним насмешливо глядят,

.., Его глаза сияют.

А.С.Пушкин

В разделе «Геометрическая оптика» дается определение луча, как прямой, вдоль которой распространяется световая энергия. Для сравнения зачитываю слова Вавилова: «Неизбежны для зрительного восприятия светила - лучи уподобляются ресницам:

«Сверкают звезд золотые ресницы». А.Ф.Фет

Изучение темы «Развитие представлений о природе света» сопро­вождается рассказом - вставкой, основанной на этой же работе Вавилова. Это является хорошей базой для проблемно - эмоционального изложения учебного

материала.

При изучении темы «Строение атома. Спектры» в качестве эпигра­фа к уроку можно взять слова А.Зоммерфельца: «То, что мы теперь слышим в говоре спектральных линий, есть настоящая музыка сфер, звучащая в атоме созвучия целых отношений, порядок и гармония, все более увеличивающиеся, несмотря на все разнообразие». Здесь подмечена похожесть открытия законов природы и рождение «музыкальных образов».

   Применяя различные приемы использования художественных про­изведений хочу остановиться на некоторых из них.

   Например: прием, заклю­чающийся в том, чтобы с точки зрения физики объяснить научную достовер­ность и правильность описания в литературе тех или иных физических явле­ний или предсказаний авторов, позволяющий привлечь внимание учащихся к различным проблемам человечества.

    Роман Ж.Верна "Таинственный остров", на страницах которого ведется разговор об электролизе воды и получении нового вида топлива - водорода, позволяет затронуть темы экологии, эконо­мии топлива, использования новых видов топлива, достоверности описания явления. Использование следующего приема возбудить воображение учащих­ся. Использования текста из художественных произведений в качестве условия задач знакомит с особенностями языка точных дисциплин, эстетикой речи.

   Например, тема "Насыщенный пар". Использую текст из книги писателя-фантаста Станислава Лема «НЕПОБЕДИМЫЙ». «Черный вихрь, склоны скал  -все это исчезало в доли секунды. Казалось на дне ущелья вспыхнул вулкан. Столб дыма и кипящей лавы, каменных обломков, наконец, огромная, окру­женная вуалью облака пара, возносилось все выше. Пар, который, наверное, превратился в журчащий поток, достиг полукилометровой высоты ...»

        Какие физические процессы имели место в данном эпизоде?

        Какая потребуется энергия; чтобы испарить озеро размером 1000 х 1000 м2, если начальная температура воды 20°С? Ответ: 5x10 Дж.

       Для получения глубоких и прочных профессиональных знаний ис­пользую профессиональные поговорки.

В группе электромонтажников рассмотрение профессиональной поговорки «Горячее соединение всегда холод­ное, а холодное - всегда горячее» с точки зрения физики позволяет перейти к разговору о способах соединения проводов, о сопротивлении, о мерах и правилах безопасности. А загадка «Горит ясно, если знаешь правила, то безопасно», открывает двери перед изучением новой темы «Постоянный электрический ток». При повторение и закреплении темы также можно исполь­зовать пословицы, народные приметы. При рассмотрении темы «Смачивание» ставлю проблемный вопрос: «Нет ли в цитируемых пословицах противоречий с точки зрения физики?»

«СУХИМ ИЗ ВОДЫ НЕ ВЫЙДЕШЬ» и «КАК С ГУСЯ ВОДА».

Учащиеся на основе полученных знаний решают эту задачу. И как бы в дополнение привожу народную примету: «Если куры кудахчут, перебира­ют перья или общипываются - к ненастью». Учащиеся по аналогии успешно объясняют эту примету. В группе поваров при закреплении этой же темы можно использовать пословицу: «Первый блин комом». Что можно и нужно сделать, чтобы этого не произошло? Почему, когда пекут блины, сковородку смазывают жиром?

В качестве дополнительного задания может быть подбор народных примет, поговорок, пословиц, четверостиший. Выполнение таких заданий развивает у учащихся терпение, потому что не в каждом стихотворении можно найти такие места, из которых удается составить физический вопрос.

Это воспитывает у учащихся и нравственность, и эстетический вкус.

Чтобы физику сделать интересной, привлечь внимание к изучению темы, я зачитываю стихи, написанные учителями физики, и опубликованные в журнале "Физика в школе". Но в последнее время это настолько увлекло, что сама попробовала "сочинить" на основе стихотворения "Дом, который постро­ил Джек". Вот что получилось:

«МОДЕЛЬ АТОМА,

КОТОРУЮ ПОСТРОИЛ ЭРНЕСТ»

1. Вот модель атома, которую построил Эрнест.

А вот ученица,

которая изредка любит хвалиться,

что все понимает в модели атома,

которую построил Эрнест.

2. А это ядро - тело малых размеров,

в котором почти вся масса и

плюс заряд сконцентрированы.

А вот ученица,

которая изредка любит хвалиться,

что все понимает в модели атома,

которую построил Эрнест.

3.       Вот электрон - отрицательная частица,

которая в атоме вечно вертится,

с которой знакомится ученица,

которая может хоть раз похвалится,

что все понимает в модели атоме,

которую построил Эрнест.

4.       А это протон - положительная частица,
которая в ядре атома должна находиться,

с которой знакомится ученица,

которая с ходу прочитает страницу

о модели атома, которую построил Эрнест.

5. А это нейтрон - беззарядная птица, с протоном которая хочет ужиться,

с которой знакомится ученица,

которая тщетно мурыжит страницу,

о модели атома, которую построил Эрнест.

6. А вот Резерфорд - создатель

ядерной модели атома, который и есть тот самый Эрнест.

А вот ученица,

которая пальчиком тычет в страницу,

пытаясь понять, что там говорится

о модели атома, которую построил Эрнест.

Использование различных приемов учит учеников постановке во­просов, приобщает их к чтению литературы, умению мыслить, знакомить с народной мудростью, формирует их нравственный облик.

ПОДБОРКА ЗАГАДОК, ИСПОЛЬЗУЕМЫХ НА  УРОКАХ ФИЗИКИ

МОЛЕКУЛЯРНО - КИНЕТИЧЕСКАЯ ТЕОРИЯ. ТЕПЛОВЫЕ ЯВЛЕНИЯ

 Без рук, без ног,                                                                    

не мал клочок,

кверху ползет. (Пары водяные)

Старик метет по горнице

Метлы летят на околице.

(Паутина)

Сорву косматую голову, Выну сердце,

Дам пить,

Станет говорить.

(Перо писчее)

Чего кругом избы не обнесешь?

(Воды в решете)

Вечером водой,

Ночью водой,

А днем в небеса.

(Роса)

Ночью спит на земле,

А днем убегает.

(Роса)

Седой дедушка у ворот

Всем глаза заволок.

(Туман)

Есть невидимки:

в дом не просится,

а прежде людей бежит, торопится.

(Воздух)

Чего в комнате не видишь?

(Воздух)

Без рук, без ног,

а в избу лезет.

(Холод)

Черен, голенаст,

Выгибаться горазд.

(Дым)

Бегут кони буланые,

все узды порваны,

не догнать, не достать,

и не могут они стать.

(Облака)

Чего в руках не удержать? (Вода)

В печь положишь - размокнет,

в воду положишь - высохнет.

(Воск)

Что в гору не вкатить? (Вода)

Чего в избе не видно? (Тепло)

Сильнее солнца, слабее ветра,

Ног нет, а идет,

Глаз нет, а плачет.

(Туча)

Вырос лес - белый весь, Пешком в него не войти,

На коне не въехать. (Морозный узор на окне)

Было покрывало, на земле лежало,

Лето пришло - все сошло.

(Снег)

Чего во рту не удержишь?

(Кипяток)

На кочке огонечек,

На огонечке - пузыречек.

(Керосиновая лампа)

Не драгоценный камень, а светится. (Лед)

ЭЛЕКТРОДИНАМИКА.

Сверкнет, мигнет, кого-то позовет. (Молния и гром)

Без огня горит, без крыл летит, Без ног бежит. (Туча грозовая)

Без ног бежит, без огня горит. (Электричество)

Как солнце горит, быстрее ветра летит,

Дорога в воздухе лежит, по силе себе

равных не имеет.

(Молния)

Ни огня, ни жару не имею,                      В лес со мной заберемся - с пути не

А все поджигаю.                                                     собьемся.

(Молния)                                                          (Компас)

Горит ясно, если знаешь правила, то безопасно. (Электричество)

КОЛЕБАНИЯ И ВОЛНЫ.

По морю идет, идет,

а до моря дойдет -

тут и пропадет.

(Волна)

Никто его не видывал,

Слышать всякий слыхивал,

Без тела, а живет оно,

без языка кричит.

(Эхо)

Живет без тела, говорит без

языка,

Никто его не видит, всякий

слышит.

(Эхо)

День и ночь стоит на крыше

Этот чудо-постовой.

Все увидит, все услышит,

Всем поделится со мной.

(Антенна)

Туда, сюда, а с места никак. (Маятник)

ОПТИКА.

Чего со стены не вырубишь? (Солнца)

Золотой мост на сотню верст. (Луч солнца)

Поднялись врата, всему миру красота.

(Радуга)

Круглое озеро, никогда не замерзает. (Глаз)

Мету, мету - не вымету,

Несу, несу - не вынесу,

Пора придет - сам уйдет.

(Луч солнца)

Не стукнет, не брякнет, а в окно

войдет.

(Свет)

И языка нет, а правду скажет. (Зеркало)

ЗАГАДКИ, СВЯЗАННЫЕ С ТЕХНИКОЙ.

Два колесика подряд, их ногами вертят,

А поверх торчком сам хозяин крючком.

(Велосипед)

Бежит конь вороной, много тащит за собой. (Поезд)

В лесу родилась, на воде живу. (Лодка)

За морем птичка поет, сюда голос подает. (Радио)

Не кошено, не рожено, на коленях плачет. (Гитара)

Сам худ - голова с пуд. (Молоток)

На стене висит тарелка,

по тарелке ходит стрелка.

Эта стрелка наперед нам погоду узнает.

(Барометр)

Идет пароход то взад, то вперед,

А за ним такая гладь, ни морщинки не

видать.

(Утюг)

Летит сова, крыльями не шевелит, а

шумит (Самолет)

По краям вода, а посередине огонь. (Самовар)

Чудо-птица, алый хвост,

полетела в стаю звезд.

(Ракета)

Железный острый нос в землю врос,

Роет, копает, землю разрыхляет.

(Плуг)

Музыкант, певец, рассказчик,

Всего труба да ящик.

(Радио)

Сам с локоток, а борода с веник. (Молоток)

Шумит, гремит, досыта молока пьет. (Сепаратор)

Полотно не дорожка, конь,

на коне сороконожка

по дорожке той ползет,

весь обоз один везет.

(Железная дорога)

Два соседних колеса собирают голоса.

Друг от друга тянут сами

Поясочки с голосами.

(Магнитофон)

Крылья есть, а не летает,

Ног нет, а не догонишь.

(Пароход)

В нашей комнате одно есть волшебное окно.

В нем летает чудо-птицы, бродят волки и лисицы.

Знойным летом снег идет, а зимой сад цветет.

В том окне чудес полно. Что же это за окно?

(Телевизор)

ПОСЛОВИЦЫ И ПОГОВОРКИ.

В пустой бочке и шуму много.

( Резонанс.  Звук )

Плетью обуха не перешибешь. (Механические свойства твердых тел)

Он из воды сух. (Несмачивание)

Дал бы бог помолодеть,

знал бы как состариться.

(2 -й закон термодинамики)

Старый стареет, молодой не молодеет. (2 -й закон термодинамики)

Гроза бьет в высокое дерево. (Электростатика)

Собака лает - ветер носит. (Звук)

Без молока сливок не бывает. (Броуновское движение)

Где тонко там и рвется. (Механические свойства твердых тел)

Масло с водой не смешать. (Несмачивание)

Дружба как стекло: разобьешь - не сложишь (Взаимодействие тел)

Есть друг - укусил бы его, а нет - купил бы. (Правило Ленца)

ПРИМЕЧАНИЕ: в скобках указаны темы по физике, по которым можно

использовать поговорки и пословицы

Ведро разольешь, каплями не

соберешь. (Смачивание)

Первый блин комом. (Капиллярность)

На пиру, что в миру - всякое слово в

гул идет. (Реверберация звука)

Крупинка за крупинкой гоняется с

дубинкой.

(Вакуум)

Капля в море не заметна. (Молекула)

Как аукнется, так и откликнется. (Звук. Эхо.)

Мыло серо, да моет бело. (Капиллярное явление)

Отрезанный ломоть к хлебу не

приставишь. (Взаимодействие частиц)

От высокого дерева и тень большая. (Оптика)

От своей тени не уйдешь. (Оптика)

Шипит как каленое железо, когда

плюнешь. (Испарение)

Как с гуся вода. (Смачивание)

НАРОДНЫЕ ПРИМЕТЫ.

Объяснить с точки зрения физики, следующие народные приметы:

1.  Если зимой небо затянуло тучами - к потеплению (уменьшается излучение
тепла с поверхности Земли).

2.  Если при отсутствии ветра дым из печной трубы или костра стелется по
земле летом - к дождю (увеличивается влажность и частички дыма становятся
тяжелее, поэтому и стелется дым по земле).

3.  Если роса не появляется - к ухудшению погоды (значит, не допускается
сильное охлаждение/до точки росы/ земной поверхности и воздуха, а это
возможно, если облачная погода)

4.  Обильные росы - к хорошей погоде (из - за безоблачного неба происходит
охлаждение земной поверхности и воздуха до точки росы).

5.  Ясли оконные рамы туго открываются - к дождю (повышение влажности при­
водит к тому, что дерево, впитав в себя влагу, увеличивается в размерах, т.е.
«набухает»).

6.  Если в поле отчетливо слышится звук - к дождю (увеличивается упругость
водяных паров).

7.  Если птицы низко летают - к дождю (птицы питаются насекомыми, которые
из-за большой влажности низко летают над землей).

8.  Если паук сидит, забившись в середину своей паутины, и не выходит - к
дождю (паутина представляет собой тончайшие капилляры, что даже незна­
чительное увеличение влажности и паутина намокла).

9.  Давление упало - пойдут дожди (в центре циклона давление ниже, чем на
периферии, поэтому воздушные массы стекаются к центру и устремляются             вверх. Образуются слоисто - дождевые облака, выпадают осадки).

10.Давление возросло - к ясной погоде (возникающий антициклон имеет давле­ние - выше, чем на периферии. Опускающийся вниз воздух нагревается, отно­сительная влажность уменьшается, облачность уменьшается - устанавлива­ется ясная погода.

10.

ОТРЫВКИ ИЗ ПРОИЗВЕДЕНИЙ.

КРИСТАЛИЗАЦИЯ И ПЛАВЛЕНИЕ.

К.П. Паустовский «Кара - Богаз».

«... мирабилит/искусственный сульфат/ в заливе начинает кристаллизоваться в половине ноября, а к половине марта кристаллизация прекращается и начинает обратный процесс - растворение мирабилита в воде. В связи с этим мирабилит был назван «периодическим минералом»».

В чем причина этой периодичности?

А. Фадеев «Молодая гвардия».

По утрам все крепче ударяли морозы, ранние в этом году, а вся система стояла наполненная водой... Можно было и не говорить ему, что трубы раздулись, полопались, вся система пришла в негодность, нужно было начинать сначала.

Знание какой физической закономерности помогло подпольщикам?

Л.Н. Толстой «Лед, пар и вода».

«... льдом нельзя греть, а водой и паром можно греть. Водой можно вот так греть: провести в холодный дом воду. Когда вода замерзнет, так лед выносить вон; опять замерзнет - опять выносить вон. И в доме будет все теплее и так станет тепло, что вода не станет уж мерзнуть. Отчего это так будет? - От того, что как вода замерзнет, так она выпустит из себя лишнее тепло и воздух, и до тех пор будет выпускать, пока воздух согреется, и вода перестанет мерзнуть».

Сколько воды потребуется, чтобы нагреть на 5°С помещение, объемом 40 м³ за счет тепла, выделяющегося при кристаллизации?

Ответ: 0,8 кг.

М.М. Пришвин «Дедушкин валенок».

«... чтобы снег в трещинки не забивался, окунул /дед/ валенки в воду и на мороз. ... на морозе вода в трещинках валенок замерзла и лед заделал трещинки. ... надел в сенях валенки, а когда вернулся, забыл их снять в сенях и оставить на

холоду. Так в этих обледенелых валенках и залез на горячую печку. Не то, конечно, беда, что вода от растаявших валенок с печки натекла в ведро с молоком, - это что! А беда, что валенки бессмертные в этот раз кончились. Да иначе и быть не могло. Если налить в бутылку воды и поставить на мороз, вода обратится в лед, льду будет тесно, и бутылку он разорвет. Так и этот лед в трещинках валенок, конечно, шерсть везде разрыхлил и порвал, и когда все растаяло, все стало трухой».

Незнание какой физической закономерности подвело деда? Ответ: вода при замерзании расширяется.

Эдгар По. «Повесть о приключениях Артура Гордона Пима».

«Вода была странного вида... Хотя на наклонных местах она бежала с такой же скоростью, как и простая вода, но не растекалась свободно, как обычно бывает с последней, за исключением тех случаев, когда падала с высоты. ... она была столь же мягка и прозрачна, как и самая чистая известковая вода на свете, разница была только во внешнем виде. ... по плотности она напоминала гуммиарабик, влитый в обычную воду. ...она не была бесцветна, но и не имела какого-то определенного цвета: она перелива­лась в движении всеми возможными оттенками пурпура... Набрав в посудину воды, дав ей хорошо отстояться, мы заметили, что она вся расслаивается на множество отчетливо различимых струящихся прожилок, что они не смешивались и что сила сцепления частиц в той или иной прожилке несравнимо больше, чем между отдаленными прожилками. Мы провели ножом поперек струй, и они немедленно сомкнулись, как это бывает с обыкновенной водой, а когда вытащили лезвие, никаких следов не осталось. Если же аккуратно провести ножом между двумя прожилками, то они отделялись друг от друга, и лишь спустя некоторое время сила сцепления сливала их вместе».

Сравните свойства жидкости в ручье и воды. Что между ними общего и в чем отличие? Что напоминает вам эта жидкость?/жидкие кристаллы/

В.П. Астафьев. «Гуси в полынье»

«Сначала появляются зеркальные забереги, по краям хрупкие и неровные. В заливчиках и заводях они широкие, на быстринах - узкие, трепещущие. Но после каждого морозного утра они становятся все шире, а потом начинает плыть шуга. И тогда вся река шуршит печально, утихомирено, засыпая до весны. С каждым днем толще и шире забереги, уже полоса воды... шуга спаивается, и однажды, чаще всего в студеную ночь, река встает».

Почему река замерзает сначала у берегов?

Ответ: Вода - плохой проводник тепла. Чем больше масса воды, тем больше ее внутренняя энергия и тем медленнее происходит процесс кристаллизации.

Наполните две совершенно одинаковые консервные банки /одну наполовину, а другую почти до краев и вынесите на мороз. Пронаблюдайте. Сделайте вывод в правильности вашего ответа.

ПОВЕРХНОСТНОЕ НАТЯЖЕНИЕ ЖИДКОСТЕЙ. 

Ю. Кузнецов. «Родство»

Ребенок соломинку взял, Увлекся простым подражаньем.

И радужный шар воссиял, Наполненный чистым дыханьем.

Мыльный пузырь лопнул. Куда пошла энергия, затраченная на выдувание пузыря?

Ж.Верн. «Дети капитана Гранта».

«Можно умерить ярость волн, покрыв их слоем жира. Этот слой всплывает на поверхность воды и умеряет их удары... Бочонки были опрокинуты и из них полились потоки жира. Маслянистый слой мгновенно сковал пенившуюся поверхность моря». Почему жир, вылитый на поверхность разбушевавшегося океана может«успокоить волны»?

Марк Твен.

«Это было забавное ощущение! Мы не могли утонуть. Здесь можно вытянуть­ся на воде во всю длину, лежа на спине и сложив руки на груди, причем большая часть тела будет оставаться над водой».

Какое озеро - море посетил Марк Твен. Существуют ли еще такие же озера, у которых вода обладает такими же свойствами? Влияет ли концентрация соли на поверхностное натяжение?

Ответ: Мертвое море Палестины. Залив Каспийского моря Кара - Богаз -

Гола, озеро Эльтон.

Ильин. «Как человек заставил работать мыльные пузыри».

«.. сажа - это крошечные кусочки угля с острыми, неровными края. Заберет­ся такой уголек в углублении кожи, зацепится, его оттуда не выцарапаешь. Но возьмите в руки мыло, намыльте их хорошенько. Мыло набросится на сажу, вытащит и выгонит ее изо всех пор и складок. Частички сажи прилипают к пузырькам пены, а пену уже смыть не трудно.

Тоже самое делают на заводах, когда хотят отделить, отмыть руду от

«пустой породы» - от камня. И руда и камень в воде тонут. Но в пене, если их измельчить, они не тонут...у пузырьков пены очень большая сила. Пузырьки подымают и кусочки руды, и кусочки камня и выносят их наверх. И тут начинается отбор. Кусочки породы не могут долго держаться на пузырьках и падают на дно аппарата. А частички руды не падают».

Почему частички породы не могут долго держаться на пузырях, а

частицы руды могут?

И.С. Тургенев. «Записки охотника».

«Павел бросил горсть сухих сучьев на огонь. Резко зачернелись они на внезапно вспыхнувшем пламени, затрещали, задымились и пошли коробиться, приподни­мая обожженные концы».

Почему сучья при горении трещали и коробились? Почему дым, от костра поднимается вверх? Какие явления при горении костра можно отнести к химическим, а какие к физическим?

Ответы: /в древесине имеется вода, которая при нагревании закипает и испаряется, с треском разрывая волокна/; /нагретый костром воздух вместе с мелкими частичками, образующимися при горении, легче холодного, поэтому и выталкивается вверх/; /горение дров - химическое явление, испарение воды, распространение дыма - физические/.

И.С. Тургенев. «Записки охотника».

«... Ерофей медлительно слез с облучка, отвязал ведерку, пошел к пруду и, вернувшись, не без удовольствия слушал, как шипела втулка колеса, внезапно охваченная водой».

Почему втулка колеса была «разгоряченной»? Почему она шипела, обли­тая водой и быстро охлаждалась? Украинская пословица гласит: «Рабо­тает, как мокрое горит». Объясните житейский смысл пословицы, потом этот же смысл - с точки зрения физики.

Ответ: в мокром веществе содержится много влаги, поэтому при горении энергия затрачивается на нагревание и испарение. Процесс горения возможен в том случае, если вся энергия расходуется на поддер­жание определенной температуры горения.

Ж. Верн. «Гектор Сарвадак».

«Бен - Вуф налил воды в кастрюлю, поставил ее на плиту и ждал, когда закипит

вода, чтобы опустить в нее яйца, которые казались ему пустыми, так они мало

весили.

Менее чем через две минуты вода уже кипела.

-  Черт побери! Как огонь греет теперь! - воскликнул Бен - Вуф.

-  Не огонь греет сильно, - ответил, подумав, Сарвадак, - а вода закипает скорее...

-  Ого! - воскликнул офицер. - Вода кипит при шестидесяти шести градусах вместо
ста!»

Почему вода закипела при «шестидесяти шести градусах»? Почему не возможно обычным способом сварить яйца?

Н. Носов. «Незнайка на луне».

Винтик и Шпунтик, находясь в состоянии невесомости, захотели вскипятить чайник. «Вначале все шло хорошо, но через несколько минут Винтик и Шпунтик увидели, как из носика чайника начала пузырем вылезать вода, словно ее кто-нибудь выталкивал изнутри. Шпунтик поскорее заткнул носик чайника пальцем, но вода тут же начала вылезать пузырем из под крышки. Этот пузырь становился все больше, наконец, оторвался от крышки и, трясясь, словно был сделан из жидкого студня, поплыл по воздуху».

Чем объяснить происшедшее? Почему Винтик и Шпунтик не смогли вскипятить воду в чайнике? Почему вода приняла форму «пузыря»?

Ответ на второй вопрос: в невесомости слой воды в чайнике нагревает­ся и превращается в пар. Пар, расширяясь, вытесняет холодную воду из чайника. В невесомости невозможна конвекция.

А. Платонов. «Родина электричества».

«... нужно свернуть из пакли фитиль, опустить его одним концом в бачок с водой и обмотать фитилем цилиндры мотора, тогда вода будет сочиться по фитилю, а машина почувствует прохладу и даст лишнюю мощность».

Почему вода сочится по фильтру? Бензиновые капиллярные фильтры пропускают бензин, но не пропускают воду. Какая из этих жидкостей должна просачиваться через фильтры? Почему?

Ответ на второй вопрос: фильтры смачивают бензин, вода же их не смачивает, вследствие чего силы поверхностного натяжения направле­ны в противоположную сторону сил тяжести. Именно поэтому вода в фильтрах не задерживается

Л.К. Джером. «Трое в лодке».

«... Керосин просачивался. Я не знаю, что еще обладает такой способностью просачиваться, как керосин. Мы держали его на носу лодки, и оттуда он просочил­ся до самого руля, пропитав по пути лодку и ее содержимое».

Почему керосин обладает способностью просачиваться?

 Ответ: керосин является поверхностно - активным веществом.

 А. Тихомиров.

Глянешь вокруг - существует в минутном единстве

 Ветер, забор и сияющий след самолета.

Как образуется «сияющий след самолета»?

Ответ: летящий самолет, выбрасывая частички дыма, вносит в перена­сыщенный пар центры конденсации. Пар конденсируется и за самолетомобразуется облачный след. Дополнение: в результате сжигания в самолетных двигателях бензина в

воздух попадает более 200 химических соединений, часть из которых вредные. Среди них, например, сернистый ангидрид, который, соединяясь с атмосферной влагой, образует сернистую и серную кислоту, выпа­дающие затем на землю вместе с осадками («кислотные дожди»), что представляет собой большую опасность для природы нашей планеты.

Станислав Лемм. «Непобедимый».

«Черный вихрь, склоны скал - все это исчезло в долю секунды. Казалось, на дне ущелья вспыхнул вулкан. Столб дыма и кипящей лавы, каменных обломков, наконец, огромное, окруженное вуалью облако пара возносилось все выше. Пар, в который, наверное, превратился журчащий поток, достиг полуторакиллометровой высоты...»

Какие физические процессы имели место в данном эпизоде? Какая потре­буется энергия, чтобы испарить озеро размером 1000x1000 м², если начальная температура воды 20°С?

Ответ: 5x10 Дж.

ОСНОВЫ ЭЛЕКТРОДИНАМИКИ

Электростатика.

 К.Г. Паустовский. «Черное море».

«... во время урагана я был свидетелем, как у негры ... искры сыпались из волос, как будто из трубы паровой машины».

Объясните явление.

Ж. Верн. «Таинственный остров».

«... вода, разложенная на свои составные части. Воду, вероятней всего, будут разлагать электричеством, которое к тому времени будет полностью изучено и подчинено человеку. ...я уверен, что в недалеком будущем вода заменит топливо и водород, и кислород, образующие ее, станут неиссякаемым и могучим источни­ком тепла и света».

Как называется явление, в результате которого вода разлагается на водород и кислород? Какие предсказания писателя осуществились? Ответ: Электролиз. Электричество изучено и подчинено человеку. Существуют двигатели на водороде.

Гернеберг Ральф.

В отрывке описывается с/х производство будущего. «Было темно, но пшеничное поле, раскинувшееся на несколько миль, светилось слабым пурпуровым сиянием. При этом слышался звук, похожий на потрескивание или легкий шелест. Колоски пшеницы казались светящимися.

-  Так выглядит поле ночью под электрическим током, - сказал Ральф.

-  Днем слабые заряды не видно, в темноте возникают сияния. Без помощи
электричества мы не могли бы выращивать более двух или трех урожаев пшени­
цы в год».

Что вы знаете о влиянии электрического поля на урожайность расте­ний? Ответ: урожайность повышается.

электрический ток.

К.Г. Паустовский. «Подарок».

«... лесничий - мужик хитрый, он, когда в Москве жил, так, говорят, на электриче­ском току пищу себе готовил. Может это быть или нет?

-   Может, - ответил Рувим.

-   Может, может! - передразнил дед. - А ты этот электрический ток видал? Как же
ты его видал, когда он видимости не имеет, вроде как воздух?».

Как бы вы объяснили деду Митрию, что такое электрический ток?

 ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ТОК В РАЗЛИЧНЫХ СРЕДАХ.

Электрические разряды в газах.

И. Северянин.

Я знаю, жгут бесценные дары.

Жжет молния надменные вершины,

Поэт - из перлов бурные костры,

 И фабрикант - дубравы для машины.

Почему молния чаще всего попадает в вершины?

Ответ: В сильном электрическом поле вблизи «острых» предметов происходит интенсивная ионизация атомов и молекул воздуха. Поэтому чаще молнии попадают в вершины.

Л.Н. Толстой. «Как мальчик рассказал про то, как его в лесу застала гроза».

«Вдруг стало темно, пошел дождь и загремело. Я испугался и сел под большой дуб. Блеснула молния такая светлая, что мне глазам стало больно, и я зажмурил­ся. Над моей головой что-то затрещало и загремело, потом что-то ударило меня в голову. ...Большой дуб сломался и из него вышел дым».

Чего не знал мальчик, пострадавший от молнии?

Ответ: что во время грозы нельзя прятаться под деревом. Статистика утверждает, что из 160 случаев попадания молнии в дерево на дуб приходится 54 раза, 24 - ясень и ни разу в березу.

Ж. Верн. «Дети капитана Гранта».

«В самый разгар электрической бури на конце основной горизонтальной ветви вдруг появился окруженный черным дымом огненный шар величиной с кулек; покружившись несколько секунд на одном месте, он, подобно бомбе, разорвался с таким оглушительным грохотом, что его слышно было даже среди непрерывных раскатов грома. Запахло серой. На миг все затихло, и внезапно послышался возглас Тома Остина: - Дерево горит!».

Какое физическое явление описано в этом отрывке? Ответ: явление образования шаровой молнии. Какова траектория движения шаровой молнии? Каковы параметры молнии?

Ответ: она перемещается вдоль эквипотенциальной поверхности.

ПАРАМЕТР	ЗНАЧЕНИЕ
Диаметр, см	28"4
Время жизни, сек.	10-60
Скорость перемещения, м/с	1-10
Энергия шаровой молнии, кДж	100
Цвет	20% - белый шар, 20% - синий, 60% -желтый, оранжевый, красноватый
Сезонность	выше 80% шаровых молний наблюда­ется в летние месяцы
Распад	55% - взрывается, 30% - спокойно уга­сают, 15% - распадаются на части

М. Твен. «Приключения Тома Сойера».

«... Снова яростный огонь осветил весь окрестный лес, и в ту же секунду раздал­ся громовой удар: будто над головами у мальчишек раскололись вершины деревьев. ...Мальчики схватились за руки и, поминутно спотыкаясь и набивая себе синяки, бросились бежать под защиту огромного дуба, стоявшего на берегу.».

Правильно ли поступили мальчики, решив укрыться от грозы под большим деревом?

 К.Г. Паустовский. «Черное море».

«Замысел - это молния. Много дней накапливается над землей электричество. Когда атмосфера насыщена им до предела, белые кучевые облака превращаются в грозные грозовые тучи и в них из густого электрического настоя рождается искра - молния.».

Верно ли описание автором рождения молнии? Какова напряженность

электрического поля для рождения молнии?

 Ответ на второй вопрос: напряженность достигает порядка 10⁴ В/м.

Каковы параметры молнии?

Ответ: импульс тока -0,1 м/с; сила тока - 10⁵ А; энергия - 10⁹ Дж; темпе­ратура -(1...2)х10* К.

Д. Гранин. «Иду на грозу».

«...гроза слева и справа и нужно прорываться сквозь оставшийся коридор, ...гроза сомкнулась, выход захлопнулся, и пришлось войти в грозу. ...радиосвязь нарушилась, радиокомпас отказал. ...они не имели права, им было запрещено заходить в грозу, это нарушение всех правил и приказов».

Почему летчикам рекомендуется облетать грозовые облака? Как можно объяснить, что при температуре -30°С, вода не замерзла?

Ответ на второй вопрос: при -20°С вода становится переохлажденной.

СВ. Чумаков. «Приют Пастухова».

«Пол всей площадке над каждым выступом, над концами палок державших бурки, спокойно светили голубые огоньки. Они горели так ровно, словно был полный штиль. У казака ярко светились усы, папаха, варежки. Андрей высунул из шалаша руку - и чайник и рука немедленно вспыхнули голубым огнем... Оглушительный треск (молния). Огоньки погасли, через несколько секунд засияли пуще прежнего. Лишь после третьего удара грома… они погасли окончательно.».

Какое явление описано в этом отрывке? Почему после вспышки молнии «огоньки погасли»? Почему снова засияли?

Ответы: коронный разряд; напряженность электрического поля уменьшилась, поэтому «огоньки погасли», (меньше, чем ЗхЮ⁶ В/м); после разряда напряженность снова достигла максимума.

М. Горький. «Старуха Изергиль».

«С моря поднималась туча - черная, тяжелая, тяжелых очертаний, похожая на горный хребет... И в степной дали, теперь уже черной и страшной...вспыхивали маленькие голубые огоньки. То там, то тут они на миг появлялись и гасли... Это были очень странные голубые языки огня, намекавшие на что-то сказочное...».

 Почему в степи перед грозой появляются голубые искры? Какое проис­хождение они имеют? Что такое «Курильский свет»? Ответ на третий вопрос: в районе Курильских островов воздух насыщен частичками вулканической пыли, в нем содержатся также капельки влаги.

В этой среде возникает электрическое поле, и происходят коронные разряды. Образуются светящиеся облака. Они уносятся и развеваются ветром.

В.Я. Брюсов. «Электрические светы».

Мы - электрические светы

 Над шумной уличной толпой,

Ей - наши родные приветы

И ей - отсвет голубой!

...Что было красочным и пестрым, Меняя властным волшебством, Мы делаем бесцветные - острым, Живей и призрачней, чем днем.

... из быстрых уличных мельканий Лишь мы поэзию творим, И с нами каждый на экране, И на экране кто - мы с ним!

Какой вид электрического разряда происходит в газосветных трубках?

Ответ: тлеющий разряд.

-

МАГНЕТИЗМ

Н. Носов. «Приключения Незнайки и его друзей».

«...Компас- это маленькая металлическая коробочка с магнитной стрелкой. Магнитная стрелка всегда указывает на север».

Почему магнитная стрелка всегда указывает на север? Ответ: магнитная стрелка всегда указывает на север, т.к. там нахо­дится южный магнитный полюс.

Ж. Берн. «20 000 лье под водой».

«...В природе есть сила - послушная, быстрая, простая в обращении. Она делает

все на моем корабле: освещает, отапливает, приведет в движение машины. Эта

сила - электричество.

...- Капитан, - сказал я (Пьер Аронакс) - я могу только преклоняться перед вами.

Очевидно, нам удалось скрыть то, что люди откроют много позже - огромную

механическую силу электричества!

...Я соединен с ним (судном) электрическим проводом. Когда я хочу вернуться на

судно, я даю телеграмму».

Какие преобразования энергии происходят в описании последнего абзаца?

Ж. Берн. «Пятнадцатилетний капитан».

«...Подкравшись к компасу, судовой кок предложил под нактоуз какой-то тяжелый предмет. ...Это был железный брусок, под влиянием которого показания компаса изменились. Вместо того, чтобы указывать направление на магнитный полюс, которое лишь немного отличается от направления на истинный полюс, стрелка указывала на северо-восток.».

Объясните явление.

Ответ: железный брусок представляет собой магнит.

Ж. Берн. «Таинственный остров».

«...изолированная проволока наматывалась на брусок мягкого железа. Получался электромагнит. Когда в цепь включается ток, он шел от плюса батареи к электро­магниту, намагничивая его и через землю возвращался к отрицательному полюсу. Как только подача тока прекращалась, электромагнит размагничивался.» Назовите этот прибор. Приведите примеры применения его в технике?

В. Заболоцкий. «Сквозь волшебный прибор Левенгука».

Сквозь волшебный прибор Левенгука

На поверхности капли воды

Обнаружила наша наука

Удивительной жизни следы.

...Но для бездн, где летят метеоры,

 Ни большого, ни малого нет,

И равно беспредельно просторы

Для микробов, людей и планет…

 И в углу невысокой вселенной,

Под стеклом кабинетной трубы,

Тот же самый поток неизменный

Движет тайная воля судьбы.

О каком явлении здесь идет речь? Кто открыл это явление? Что доказы­вает это явление?

Ответы: 1) броуновское движение; 2) открыл ботаник Броун; 3) Доказал

тепловое движение частиц.

К.Г. Паустовский. «Черное море».

«Железные цепи делались слишком хрупкими от жесткого мороза - неизменного спутника боры - и легко ломались на перегибах около шлюзов. ...с тех пор капитаны начали отдавать якоря не на цепях, а на пеньковых канатах.»

Какое механическое свойство твердых тел описано в этом отрывке?

Какова температура мороза?

К.Г. Паустовский. «Черное море».

«Море походило на кипящий котел, покрытый холодным паром. Этот пар - моряки зовут его «испарениями» - был хуже тумана».

Объясните это явление?

Летопись Ледового побоища.

«В самый разгар сражения на севере начало светлеть и затем вспыхнуло мерцающим пламенем. - Божье знамение! Чудо! -, воскликнули русские, глядя на небо...»

Что это было за явление природы, которое помогло нашим воинам одержать победу? От чего зависят полярные сияния? Практическое

применение изучения этого явления?

Ответы: 1) полярное сияние; 2) активность зависит от активности

солнца, например, 4 февраля 1872 года наблюдалось явление на всем

земном шаре; с 25 на 26 января 1938 года очень сильное полярное сияние

было на всей европейской части страны; 3) получают сведения о составе

газов в верхних частях атмосферы о скорости и энергии частиц.

Лукреций Кар. «О природе вещей».

«...так как доказал я уже, что вещи невозможно из ничего возникать и, родившись, в ничто обращаться...»

О каком основном законе природы говорится в этих строках?

ЛИТЕРАТУРА

1.   Астафьев В. «Гуси в полынье»; М. Детская литература, 1987г.

2.   Брюсов В.Я. «Сочинения», т.1. М. Художественная литература, 1987г.

3.   Бунин И.А. «Стихотворения». М. Современник, 1986г.

4.   Ж.Берн. «Дети капитана Гранта». Петрозаводск, 1976г.

5.   Бальмонт К. «Звенья». М. Скорпион, 1913г.

6.   Ж.Берн. «Таинственный остров». Минск, 1984г.

7.   Ж.Берн. «Пятнадцатилетний капитан». М. Детская литература, 1977г.

8.   Ж.Верн. «20 000 лье под водой». М. Бимпа, 1992г.

9.   Д. Гранин. «Иду на грозу». М. Художественная литература, 1979г.

10.    М. Горький. «Избранное». М. Просвещение, 1979г.

11.    Г. Ральф. «Приключения великих уравнений». М. Знание, 1978г.

12.    Джером. К. Л. «Трое в одной лодке». М. Художественная литература, 1970г.

13.    Заболоцкий Н. «Стихи и поэмы». М. Правда, 1985г.

14.    Ильин. «Как человек заставил мыльные пузыри работать».

15.    Кузнецов. «Стихи». М. Советская Россия, 1978г.

16.    Круглов Ю. «Русские народные загадки, пословицы, поговорки». М. Просвеще­
ние, 1990г.

17.    Кар. Л. «Поэма «О природе вещей»». Хрестоматия по физике, Просвещение,
1982г.

18.    Лермонтов М.Ю. «Полное собрание сочинений» т.2, Правда, 1953г.

19.    Лермонтов М.Ю, «Избранные произведения» в 2 томах, Художественная
литература, 1953г.

20.    С. Лемм. «Непобедимый», М. Наука, 1987г.

21.    Носов Н. «Приключения Незнайки и его друзей». М. Правда, 1990г.

22.    Носов Н. «Приключения Незнайки на Луне». М. Правда, 1990г.

23.    Пушкин А.С. «Евгений Онегин», сочинение в 3 томах. М. Художественная
литература, 1986г.

24.    Платонов А. «Повести, рассказы из писем». Воронеж, 1983г.

25.    Э. По. «Повесть о приключениях Артура Гордона Пима», Юный техник, 1953г.

26.    Пришвин М. «Лесной хозяин». М. Правда, 1984г.

27.    Перельман Я. «Занимательная физика». М. Наука, 1976г.

28.    Паустовский К.Г. « Черное море». М. Молодая гвардия, 1985г.

29.    Паустовский К.Г. «Кара-Богаз», Собрание сочинений, том 1, М. ГИЛХ, 1958г.

30.    Паустовский К.Г. «Избранное», Московский рабочий, 1962г.

31.    М. Твен. «Приключения Тома Сойера». Издательство А.А. Торбы, 1993г.

32.    Тургенев И.С. «Собрание сочинений в 12 томах», том 1, М. Художественная
литература, 1975г.

33.    ТихомировА. «Связь». М. Советский писатель, 1981г.

34.    Толстой Л.Н. «Собрание сочинений» том 10, М. ГИЛХ, 1963г.

35.    Табидзе Г. «Стихи», Ленинград, Советский писатель, 1983г.

36.    Фадеев А. «Молодая гвардия», М. Советский писатель.

37.    Чумаков СВ. «Приют Пастухова», М. Физкультура и спорт, 1977г.

38.Хренов Л.С, «Народные приметы и календарь».