«Русские изобретения в истории. Электричество» (история+физика)

Учебное занятие в 8 классе

«Русские изобретения в истории. Электричество»

(история+физика)

Цели:

1.      Знакомство с некоторыми открытиями и изобретениями в области электротехники, сделанными русскими учеными.

2.       Развитие интереса и уважения к историческому прошлому страны, побуждение чувства патриотизма.

3.      Воспитание коммуникативных навыков обучающихся.

Задачи:

1.Показать возрастание роли научных знаний, подчеркнуть, что из народа вышли замечательные учёные, изобретатели, вся жизнь которых была подвигом на благо народа.

2.Развивать навыки самостоятельной работы при составлении сообщений по теме; способствовать развитию умения составлять рассказ с опорой на план;

3. Воспитывать у обучающихся уважение к людям науки и труда, стремление к знаниям.

1.      Организационный момент.

Здравствуйте, садитесь.

Задания учащимся

Задание 1 (у стола). На столе стоят приборы:     1)  Реостат,  2)  Вольтметр,

3)  Амперметр, 4)  Манометр,

5)  Аккумулятор, 6)  Электрометр.

Вопросы: Какой прибор:

1.      Измеряет напряжение в цепи.  (2)

2.      Определяет наличие и значение  электрического заряда.  (6)

3.      Изменяет силу тока в цепи.  (1)

4.      Служит  источником тока.   (5)

5.      Не применяется в электротехнике.   (4)

Задание 2 (у доски). На доске фамилия учёных: 1. Паскаль Б. 2. А. Вольта,

3. Г. Ом,  4. А. Ампер,

5. Ш. Кулон, 6. М. Фарадей,

7. Л. Гальвани

Вопросы  к заданию:

1. В честь какого ученого назван химический источник тока?

2. В честь какого ученого названа единица измерения силы тока?

3. В честь какого ученого названа единица измерения напряжения?

4. В честь какого ученого названа единица измерения электрического заряда?

5. В честь какого ученого названа единица измерения электрического сопротивления?

6. Имя какого ученого не имеет отношения к электричеству?

Задание 3 (со слайда). На  слайде изображены  схемы электрических цепей.

1.      В какой цепи можно  изменять силу тока?

2.      Где можно  измерить силу тока?

3.      В какой цепи лампочку можно  включить из двух разных  мест? 

4.      В какой цепи можно измерить напряжение?

Задание 4 (со слайда). Найдите  ошибку  в  каждой из приведённых схем

Ответы.          1. Неправильно подключён вольтметр.

                       2.Поменять  местами   вольтметр и амперметр.

                       3.Нет источника тока.

На доске записаны вопросы:

1.      Что изобрел ученый?

2.      В какое время он жил?

3.      Какие исторические события происходили в это время?

4.      Как он связан с другими учеными?

2.      Ход занятия

Физ:

Ребята, мы так много уже изучили из области электричества, и еще больше нам предстоит изучить. Мы умеем читать схемы, знаем электрические приборы и умеем пользоваться ими, знаем имена ученых. А ведь было время, когда всего этого не было, когда все было впервые: открывались законы, изобретались устройства и приборы.

Сегодня мы хотим поговорить о русских изобретателях в электричестве.

Ист:

А заодно поговорить об исторических эпохах, связанных с этими изобретениями и открытиями.

Физ:

А чтобы наш разговор не прошел впустую, постарайтесь мысленно отвечать на эти вопросы (см. выше) по ходу занятия.

В 1752 году американский политический деятель Бенджамин Франклин предложил проект молниеотвода – металлические острия, соединенные с землей, которые снимают электрический заряд с заряженных тел. А чуть раньше Российский физик, академик Петербургской АН Георг Вильгельм Рихман положил начало исследованиям атмосферного электричества в России.

Ролик «Рихман»

Ученик: (Бондаренко Ю.)

Россия начала XVIII в. Это время ассоциируется у нас с именем великого реформатора Петра I.

По планам Петра, Петербургская академия должна была значительно отличаться от западно-европейских. Там подводились итоги научных исследований, проводившихся в университетах, частных лабораториях и дома. Академия же в Петербурге должна была стать основным источником научных кадров, базой для приобщения молодых людей к научным исследованиям. Всего в академию были приглашены 23 ученых, в их числе и такие знаменитости, как Л. Эйлер, Д. Бернулли, И. Лейтман. Большинство энергично принялись за организацию работы и научные исследования. В числе академиков оказались наши М. В. Ломоносов и Г.-В. Рихман.

   Вильгельм Рихман родился 11 июля 1711 г. в семье казначея в г. Пернове , который после поражения Карла XII под Полтавой вошел в состав Эстляндии.

  К физическим опытам Рихмана, и особенно с электричеством — проявляла интерес императрица Елизавета Петровна. В марте 1745 года во дворце была отведена даже особая комната, где Рихман должен был демонстрировать электрические эксперименты. Не раз приходилось Рихману показывать физические опыты и в самой Академии посещавшим ее, членам Святейшего Синода и послам различных европейских государств.

Трагическая гибель Рихмана от шаровой молнии при исследовании атмосферного электричества «электрическим указателем» (прибором-прообразом электроскопа), который не был заземлён, имела большой резонанс во всем мире, в России временно запретили исследования электричества.

В 1753 году российский ученый Георг Рихман, возможно, стал первым лицом, погибшим при проведении электрических экспериментов.

Ист:

Еще один ученый-изобретатель, друг Рихмана – М. В. Ломоносов

Ролик «Ломоносов»

Физ:

Вы услышали, что Ломоносов выступал за применение физических терминов на русском языке. Именно он ввел слово «физика» в русский язык, что в переводе с греческого – «природа».

Ученик: (Пикуль Ю.)

В 1748г. при Академии наук были созданы Исторический департамент и Историческое собрание.

В 1749г. на торжественном заседании Академии наук Михаил Васильевич произнес «Слово похвальное императрице Елизавете Петровне». Поэтом и оратором он был отменным. Елизавету Петровну искренне уважал и ценил за то, что она проводила политику своего отца - Петра Великого.

 «Слово похвальное...» имело большой успех. М. В. Ломоносова заметили при дворе, он сблизился с фаворитом Елизаветы И. И. Шуваловым, который не раз оказывал содействие русскому ученому. При поддержке Шувалова ученый добился разрешения проводить опыты над электричеством. Дело это было сложным, особенно после гибели профессора Г. Рихмана, пораженного молнией.

 Благодаря усилиям таких людей, как М. В. Ломоносов, время правления Елизаветы Петровны вошло в историю как время развития науки и просвещения.

После восшествия на престол Екатерины II, в 1762 году, Ломоносов написал «Оду», в которой сравнивал новую императрицу с Елизаветой и ожидал, что Екатерина II «златой наукам век восставит и от презрения избавить возлюбленный Российский род».

В июне 1764 года Екатерина II посетила дом Ломоносова и в течение двух часов смотрела «работы мозаичного художества, новоизобретенные Ломоносовым физические инструменты и некоторые физические и химические опыты». При отъезде императрицы Ломоносов подал ей стихи.

Умер Ломоносов  случайно, от пустяковой весенней простуды. Похороны ученого в Александро-Невской лавре отличались пышностью и многолюдностью.

Ист:

Интересные факты о Ломоносове М.В:

 1. Путешествие в Москву заняло у него в районе 3 недель.

2. Ломоносову был назначен гонорар за Оду в размере 2000 рублей. Так как на тот момент не было никаких других денег кроме медных монет, то Михаилу гонорар был доставлен в виде двух возов, полностью груженных монетами. Для сравнения, стипендия Ломоносова в академии составляла 3 копейки в день.

3. По приходу в Москву Ломоносов подделал свои документы и выдал себя за сына холмогорского дворянина.

4. Ломоносов превосходно владел 12 языками.

5. Ломоносов был очень сильным. Был случай, когда 3 моряка хотели его ограбить, а в итоге он ограбил их.

6. В 1761 году Ломоносов первым открыл, что у Венеры есть атмосфера.

7. Ломоносов был добрым человеком, но однажды в споре с немецким академиком он сломал ему нос (Оправдал свою фамилию).

8. Одно время ходили слухи, что Михаил Ломоносов может являться внебрачным сыном Петра I. Но это осталось только слухами и правдой не является.

Физ:

Гальванические элементы (ГЭ) и батареи названы в честь итальянского ученого Луиджи Гальвани по предложению А. Вольты. Вспомним устройство гальванического элемента (слайд). Рассмотрите слайд и ответьте на вопрос: назовите основные составляющие ГЭ; для чего нужен электролит, которым заливают содержимое стаканчика?

В России тоже были свои изобретатели – это Петров Василий Владимирович.

Ролик «Петров»

Ученик (Акманаева Л.)

Утверждения, что иностранные ученые не знали об открытии В.В. Петрова, так как его труд был написан на русском языке, – также неверны, потому что еще за 8 лет до публикации работ Деви, в 1804 году, Петербургская Академия Наук объявила конкурс на задачу о природе света на русском и немецком языках. В своем объявлении о конкурсе Академия сообщает об открытии электрической дуги, как о физическом явлении, уже известном Академии. Таким образом, все рассуждения о том, знали ли зарубежные ученые об открытии электрической дуги в России и был ли установлен русский приоритет на это открытие, являются беспочвенными. Европейские ученые были извещены в 1803 – 1804 гг. не только о русском приоритете в открытии электрической дуги, но и об исследованиях, проводимых в Русской Академии Наук.

Ученик (Синюгин М.):

«Наш эксперимент»

Мы изготовили гальваническую батарею по проекту Петрова.

Для этого нам понадобились: 10-рублевые монеты (100 штук), пищевая фольга, плотное бумажное полотенце, жёлоб из картонной трубки, покрытый лаком, соленая вода.

Я нарезал полотенце и фольгу по форме монет, затем сложил в последовательности монета-фольга-салфетка в жёлоб. Пробки от пластиковых бутылок служат фиксаторами контактного провода. После этого мы смочили соленой водой всю батарею и подключили к милливольтметру. Получили напряжение 10 мВ.

Физ:

Батарея  Петрова состояла из 4200 медных и цинковых кружков диаметром 3,5 сантиметра. Если бы их можно было положить друг на друга, то высота батареи превзошла бы 12 метров. Петров заметил, что даже при двухстах пластинках в таком столбе электролит выжимался из бумажных дисков и действие батареи ослабевало.

Поэтому он расположил свою батарею горизонтально в специальном ящике из красного дерева. Внутренняя поверхность ящика была покрыта изоляцией - сургучным лаком. После Петрова многие ученые стали создавать горизонтальные вольтовы батареи. По современным оценкам батарея Петрова давала напряжение около 1500 В.

В те времена ни амперметров, ни вольтметров не было. Качество работы батареи Петров узнавал по ощущению, которое вызывал электрический ток в его пальцах. Чтобы сделать пальцы более чувствительными, он срезал с их кончиков верхний слой кожи.

Физ:

Еще одно удивительное и очень важное изобретение – лампа накаливания.

Устройство лампы (со слайда): нить накала, электроды, впаянные в стеклянную ножку, центральный вывод, цоколь с боковым контактом, стеклянная колба.

Так выглядели первые лампы накаливания (слайд).

Еще раньше лампа называлась «свечой Яблочкова» (слайд).

Павел Николаевич Яблочков известен разработкой дуговой лампы и другими изобретениями в области электротехники.

Ролик «Яблочков»

Ученик (Чумакова А.)

15 апреля 1876 года в Лондоне открылась выставка физических приборов. Свою продукцию на ней показывала и французская фирма Бреге. Своим представителем на выставку Бреге направил Яблочкова, который участвовал на выставке и самостоятельно, экспонировав на ней свою свечу. В один из весенних дней изобретатель провёл публичную демонстрацию своего детища.

 Поворотом рукоятки ток был включен в сеть, и тотчас обширное помещение залил очень яркий, чуть голубоватый электрический свет. Многочисленная публика пришла в восторг. Так Лондон стал местом первого публичного показа нового источника света.

Успех свечи Яблочкова превзошёл все ожидания. Мировая печать, особенно французская, английская, немецкая, пестрела заголовками: «Вы должны видеть свечу Яблочкова»; «Изобретение русского отставного военного инженера Яблочкова — новая эра в технике»; «Свет приходит к нам с Севера — из России»; «Северный свет, русский свет, — чудо нашего времени»; «Россия — родина электричества» и т. д.

В России первая проба электрического освещения по системе Яблочкова была проведена 11 октября 1878 года. В этот день были освещены казармы Кронштадтского учебного экипажа и площадь у дома, занимаемого командиром Кронштадтского морского порта. Спустя две недели, 4 декабря 1878 года, свечи Яблочкова, 8 шаров, впервые осветили Большой театр в Петербурге. Как писала газета «Новое время» в номере от 6 декабря, когда

« ...внезапно зажгли электрический свет, по зале мгновенно разлился белый яркий, но не режущий глаз, а мягкий свет, при котором цвета и краски женских лиц и туалетов сохраняли свою естественность, как при дневном свете. Эффект был поразительный».

Ни одно из изобретений в области электротехники не получало столь быстрого и широкого распространения, как свечи Яблочкова. Это был подлинный триумф русского инженера.

 Физ:

Лодыгин Александр Николаевич первым предложил применять в лампах вольфрамовую нить и закручивать ее в форме спирали, первым стал откачивать из ламп воздух, чем увеличил их срок службы во много раз.

Ролик «Лодыгин»

Ученик (Пикуль Ю.)

В 1874 году Российская академия наук наградила Лодыгина Ломоносовской премией за изобретение лампы накаливания.

Примерно тогда же Лодыгин заинтересовался идеями народников. В этом радикальном движении состояли многие друзья Лодыгина.

Тем временем царское правительство начало активно преследовать противников монархии. Репрессии усилились после убийства в 1881 году императора Александра II участниками наиболее радикального крыла народнического движения – организации «Народная воля». Лодыгин никогда не был сторонником террора, но видел, как арестовывали его друзей и знакомых. Казалось, еще немного, и придут за ним самим. Он покинул Россию, эмигрировал в США.

Ист:

«Создание электролёта»

В 1870 году на стол военного министра Российской империи Дмитрия Алексеевича Милютина лег документ, автором которого был отставной юнкер Александр Лодыгин. В нем сообщалось об изобретении специальной воздухоплавательной машины (электролета), способной передвигаться на разных высотах и в произвольных направлениях. Она была предназначена для транспортировки грузов и людей, но могла выполнять и военные операции. Однако чиновник никак не поддержал эту идею и даже не удосужился лично пообщаться с изобретателем.

Столкнувшись с равнодушным отношением у себя на родине, Лодыгин по приглашению французской стороны отправляется в Париж для продолжения разработки летательного аппарата. Однако и здесь его ждала неудача – начавшаяся война с Пруссией и скорое поражение Франции перечеркнула все планы, что вынудило ученого возвратиться в Россию. Электролету не суждено было приобрести материальную форму, зато он поспособствовал рождению самого известного изобретения Лодыгина – электрической лампочки, которая должна была стать одним из его элементов.

Новое советское правительство в 1922 году приглашало Лодыгина вернуться на родину и принять участие в масштабной программе электрификации страны – плане ГОЭЛРО. Но он отказался. Спустя год он умер.

Физ:

Якоби Борис Семенович – русский физик и изобретатель в области электротехники, академик Петербургской АН. Изобрел гальванопластику и электродвигатель постоянного тока.

Ролик «Якоби»

Ученики (Жарова О., Синюгин М.)

Много сил отдал Якоби военному делу.

«Наша система подводных мин, – писал он в 1847 году, – и найденные нами средства, ручавшиеся нам за действительность их, совершенно неизвестны заграничным правительствам». Это действительно было так.

Царское правительство Николая I, которого по праву называли царем-инженером возлагало большие надежды на использование электричества для военного дела. В 1837 году Бориса Семеновича вызвали в столицу для организации серии опытов по оснащению морских судов электродвигателями. Это стало поводом к окончательному переезду в Россию и получению русского подданства. В 1838 году один из экспериментальных кораблей – небольшой ботик, оснащенный электрическим двигателем, успешно проплыл по Неве, а мины Якоби с электрическими запалами применялись во время Крымской войны. Среди них были самовоспламеняющиеся (гальваноударные) мины, а также оружие с запалом от индукционного устройства. Якоби принадлежит идея создания специальных гальванических подразделений в саперных частях.

   К началу Крымской войны (1853-1856г.г.) в особой «гальванической» команде хорошую подготовку по электроминному делу, разработанному Якоби, получили многие русские офицеры, матросы и солдаты. До этого вместе с Якоби они участвовали в реальных испытаниях подводных мин, которые проводились почти ежегодно в Петербурге на Большой Невке, у Петропавловской крепости и в районе Ревеля.

    В 1847 году большие показательные испытания действия подводных мин были проведены в районе между Кронштадтом и Ораниенбаумом в присутствии императора Николая I и всех высших военных чинов.

    Во время Крымской войны по предложенной Якоби системе был минирован Кронштадский рейд, что не позволило английским и французским кораблям подойти к Петербургу.

   Якоби беспокоила судьба Севастополя.

Он сделал все, чтобы помочь осажденному городу. Он добился того, чтобы военное начальство отправило все необходимое для минирования    Севастопольского рейда. Однако князь А. С. Меншиков, командовавший обороной, отказался от минирования рейда. В феврале 1853 года князь Меншиков был отстранен от командования, но время было упущено, мины Якоби не успели защитить город.

Ист:

Умер Якоби  03.03.1874 г в Петербурге от сердечного приступа, - вполне счастливый, достойный, сумевший выразить себя человек, из Морица вдруг превратившийся в Бориса, и никогда этого не стеснявшийся, а наоборот, гордившийся этим.

3.      Рефлексия

На слайде портреты и изобретения. Найти связь.

4.      Итоги занятия:

Летят года за годом год

Наука движется вперёд.

И мысль в научный мир приходит,

Искра на молнию походит.

И утверждает Франклин  тут же:

Громоотвод народу нужен.

Без суеты и без вопросов,

Чтоб сущность молнии познать,

Великий гений Ломоносов

С коллегой Рихманом опять

Проводят опыты свои

От ночи тёмной до зари

Ампер и Джоуль, Георг Ом-

Все лишь о токе, лишь о нём.

Всегда сказать своё слово

Наука русская готова.

Лодыгин. Яблочков, Петров

Свой след оставили. Вот! Вот!

Гордится ими вся страна:

И помнит мир те имена! (Н. В. Мазуркевич)

Краткое описание документа:

Цели:
Знакомство с некоторыми открытиями и изобретениями в области электротехники, сделанными русскими учеными.
Развитие интереса и уважения к историческому прошлому страны, побуждение чувства патриотизма.
Воспитание коммуникативных навыков обучающихся.
Задачи:
1.Показать возрастание роли научных знаний, подчеркнуть, что из народа вышли замечательные учёные, изобретатели, вся жизнь которых была подвигом на благо народа.
2.Развивать навыки самостоятельной работы при составлении сообщений по теме; способствовать развитию умения составлять рассказ с опорой на план;
3. Воспитывать у обучающихся уважение к людям науки и труда, стремление к знаниям.