Учебный предмет (дисциплины, близкие к теме)

1627 год Учебный предмет (дисциплины, близкие к теме): физика - тема “Тепловые явления”, интеграция с географией, биологией, историей, астрономией. Возраст учащихся: 8 класс. Тип проекта: ролевой, поисковый. Цель проекта: формирование компетентности в сфере самостоятельной познавательной деятельности: навыков самостоятельной работы с большими объемами информации, умений увидеть проблему и наметить пути ее решения, навыков работы в группе. Основополагающий вопрос: Бесконечны ли “+” и “-” ?(Имеют ли предел высокие и низкие температуры?) Спросим у историков, географов, биологов, экспериментаторов, астрономов, физиков. Продукты проекта: восемь презентаций, выполненных в программе Power Point (работы связаны гиперссылками с общей презентацией, сделанной учителем); коллекция термометров; занимательные демонстрационные опыты. Первая группа историков Творческое название работы - “Прародитель современных термометров”. Проблемный вопрос: какова история создания первого прибора для измерения температуры - термоскопа? Задание: воссоздать термоскоп, продемонстрировать его работу. Древние учёные о температуре судили по непосредственному ощущению. Лишь в 1592 году Галилео Галилей сконструировал прибор для измерения температуры – термоскоп. Термоскоп - от греческих слов: “термо” - тепло “скопео” - смотрю. Термоскоп состоял из стеклянного шара с припаянной к нему стеклянной трубкой и стакана с водой. Попробуем и мы создать термоскоп: нагреем стеклянную колбу, перевернём её, опустим в стакан с водой открытым концом. Термоскоп готов.  По высоте столбика воды в горлышке колбы можно судить об изменениях температуры: при охлаждении воздуха в колбе столбик воды поднимается вверх, а при нагревании – опускается. Итак: Термоскопу 415 лет, но он работает С помощью термоскопа можно увидеть изменение температуры, но её нельзя измерить Показания зависят от атмосферного давления У прибора нет шкалы Вся дальнейшая история создания термометра есть история совершенствования термоскопа. Воздух заменили подкрашенным спиртом, а позднее ртутью. Откачав из трубки воздух и запаяв открытый конец, исключили влияние атмосферного давления. Но основным усовершенствованием было создание шкалы. Вторая группа историков Творческое название работы: “Шкалы разные нужны, шкалы всякие важны” Проблемный вопрос: Какие существуют шкалы для измерения температуры, и какова история их создания? Фаренгейт Габриель Даниель (1686-1736), немецкий физик и стеклодув. Работал в Великобритании и Нидерландах. Изготовил спиртовой (1709) и ртутный (1714) термометры. Предложил температурную шкалу, которая носит его имя - шкала Фаренгейта – это температурная шкала, 1 градус которой (1 °F) равен 1/180 разности температур кипения воды и таяния льда при атмосферном давлении. За одну из опорных точек своей шкалы (0 °F) Фаренгейт принял самую низкую температуру, которую мог получить – температуру смеси воды, льда, нашатыря и соли. Второй точкой он выбрал температуру смеси воды и льда. А расстояние между ними разделил на 32 части. Температура человеческого тела по его шкале соответствовала 96 °F, точка кипения воды 212 °F. Шкалу Фаренгейта до сих пор применяют в Англии и США. Реомюр Рене Антуан (1683-1757), французский естествоиспытатель, зоолог, иностранный почетный член Петербургской Академии Наук. В 1730 году предложил температурную шкалу, которая носит его имя – шкала Реомюра – это температурная шкала, один градус которой равен 1/80 разности температур кипения воды и таяния льда при атмосферном давлении, т. е. 1 °R = 5/4 °С. Шкала Реомюра практически вышла из употребления. Цельсий Андерс (1701-1744), шведский астроном и физик. Предложил в1742 году температурную шкалу – шкала Цельсия – это температурная шкала, в которой 1 градус равен 1/100 разности температур кипения воды и таяния льда при атмосферном давлении, но Цельсий принимал за ноль кипение воды, а за 100 градусов – таяние льда. Известный шведский ботаник Карл Линней пользовался термометром с переставленными значениями постоянных точек. За 00 он принял температуру плавления льда, а за 1000 температуру кипения воды. Таким образом, современная шкала Цельсия по существу является шкалой Линнея. Приложение 1- презентация по данной теме, выполненная в программе Power Point. Группа техников Творческое название работы: “Современные приборы” Проблемный вопрос: Существуют ли термометры без жидкости? Задание: собрать коллекцию термометров различного назначения. Жидкостный термометр, прибор для измерения температуры, действие которого основано на тепловом расширении жидкости. В зависимости от температурной области применения жидкостные термометры заполняют этиловым спиртом (от -80 до +100 °С) или ртутью (от -35 до +750°С). Первоначально термометры применялись лишь для метеорологических наблюдений. Позднее их стали употреблять для измерения температуры воздуха в жилых помещениях, в медицине, при химических исследованиях и т. д. В настоящее время используются термометры, действие которых основано на других физических явлениях. Это позволило увеличить точность измерений и расширить область применения приборов. Электронный термометр более точен, чем обычный комнатный или уличный. Он с точностью до десятых долей показывает температуру и в помещении, и на улице. Термометр сопротивления - прибор для измерения температуры, действие которого основано на изменении электрического сопротивления металлов и полупроводников с температурой. Газовый термометр, прибор для измерения температуры, действие которого основано на зависимости давления или объема газа от температуры. Заполненный гелием, азотом или водородом баллон, соединенный при помощи капилляра с манометром, помещают в среду, температуру которой измеряют. Группа экспериментаторов Творческое название работы: “Опыт - критерий истины”. Проблемный вопрос: какие температуры можно получить в лабораторных условиях? Задание: провести опыты с водой в условиях школьной лаборатории, получить самую высокую и самую низкую температуру. Заснять ход опытов на цифровую камера, оформить результаты в виде презентации. Поставить занимательные демонстрационные опыты. Исследование кипения воды показало, что 1000С - температура кипения чистой воды при нормальном атмосферном давлении (760 мм рт. ст.). Температура кипения повышалась с ростом внешнего давления, так при атмосферном давлении выше нормального температура кипения чистой воды составила 1010С, а при атмосферном давлении ниже нормального – 960С. Однако добавление в воду соли увеличило температура кипения до 1080С. На вопрос - можно ли вскипятить воду кипятком – был получен ответ - нет. Был поставлен и проведён опыт по кипячению воды снегом. Температура смеси снега и соли составила минус180С. Проведён опыт “Примораживание алюминиевого стаканчика к столу”. Группа биологов Творческое название работы: “Биология в мире температур” Проблемный вопрос: Каковы особенности медицинского термометра и с чем это связано? Каковы температуры живых существ? Задание: Взять интервью у школьного доктора: Как себя чувствует человек при температуре 34 0С и 42 0 С? Когда это бывает? Как помочь человеку при таких обстоятельствах Это интересно: в 19 веке английские физики Благден и Чентри проводили на себе опыты по определению наибольшей температуры воздуха, которую может выдержать человек. Они проводили целые часы в натопленной печи хлебопекарни. Оказалось, что при постепенном нагревании в сухом воздухе человек способен выдержать не только температуру кипения воды, но и много выше - 160 0С. Температуры тел некоторых животных: температура тела лошади 38 0С, температура тела коровы 38,5 0С, температура тела утки 41,5 0С. Температура тела живого организма позволяет судить о его состоянии и во время начать лечение в случае заболевания. Приложение 2 - презентация по данной теме, выполненная в программе Power Point. Группа географов Творческое название работы: “География температур”. Проблемный вопрос: Где находится самое холодное и самое жаркое место на Земле? Задание: Рассмотреть планету Земля с точки зрения температуры. Земную кору сменяет мантия. Ее толщина около 3000 км, а температура примерно равна 2000 — 2500 °С. Мантия состоит из раскаленных горных пород, которые в отдельных ее частях начинают плавиться до полужидкого состояния. Расплавленные горные породы из мантии прорываются на поверхность в виде лавы при извержениях вулканов. На глубине 10км температура достигает 180 0С. Самый холодный материк – Антарктида, а самый жаркий – Африка, так в Триполи была зарегистрирована температура +580С. Это на 1,30 выше максимальной температуры Долины Смерти. Антарктида — самая большая в мире холодная пустыня площадью 14 млн. кв. км. Ее покрывают 90 % всех льдов суши. Максимальная толщина льда — 4800 м. В ледниках сосредоточено около 70% мировых запасов пресной воды. Этот самый изолированный материк не имеет коренного населения. Никто еще не жил здесь дольше 18 месяцев. Температура воздуха у земной поверхности -88,30С наблюдалась в августе 1960г. на советской антарктической станции “Восток” в 1922г. Судя по климатическая карте России, в Краснодарском крае температура воздуха летом достигает +43 0С, а в Якутии в Оймяконе зимой температура опускается до -77 0С. Группа астрономов Творческое название работы: “Лёд и пламень космоса”. Проблемный вопрос: Каковы температуры космических объектов? Космос (греч. kosmos), синоним астрономического определения Вселенной; часто выделяют ближний космос, исследуемый при помощи искусственных спутников Земли, космических аппаратов и межпланетных станций, и дальний космос — мир звезд и галактик. Температура на поверхности луны, в освещенной ее части +170С, а в тени температура – 1300 С. Для искусственных спутников и космических кораблей, перегрев которых происходит в основном за счет излучения, характерна резкая смена температуры обшивки – во время прохождения в тени Земли она опускается до – 1000 С, а при выходе из тени возрастает до + 1200 С . Чтобы поддерживать в кабине космонавтов постоянную температуру (от 100 до 220 С ), двойную оболочку корабля заполняют газом – азотом. На поверхности у солнца температура достигает 6 тысяч градусов. В недрах солнца температура согласно расчетам около 15 миллионов градусов. Температура пятен составляет около 3700 градусов. Как ближайшая к Солнцу планета, Меркурий получает от центрального светила в 10 раз больше энергии, чем Земля. Большая продолжительность дня и ночи приводит к тому, что температуры на “дневной” и на “ночной” сторонах поверхности Меркурия могут изменяться примерно от 3200С до -1200 С. Но уже на глубине нескольких десятков сантиметров значительных колебаний температуры нет, что является следствием весьма низкой теплопроводности пород. Температура на поверхности Венеры (на уровне среднего радиуса планеты) — около 5000С, это больше чем на Меркурии, потому что у Венеры плотная атмосфера, которая удерживает тепло. Суровы и температурные условия на Марсе. Вблизи полудня на экваторе температура достигает 100-30 0С. К вечеру она падает до -600 С и даже до -1000 С. Средняя температура на Марсе -700 С., на Юпитере -1300 С, на Сатурне -1700 С, на Уране -1900 С, на Нептуне -2000 С. Температура на планете Плутон, до которой свет от Солнца идет более пяти часов, низка — ее среднее значение порядка -2300 С. Температуры большинства звезд заключены в пределах от 3000 до 30 000 градусов. Горячие, голубоватые звезды имеют температуру около 30 000 градусов. У многих звезд встречаются температуры около 100 000 градусов. У холодных — красных звезд — поверхностные слои нагреты примерно до 2 — 3 тысячи градусов. Но в центре звезд температура достигает более десяти миллионов градусов. Приложение 3 - презентация по данной теме, выполненная в программе Power Point. Группа Физиков-теоретиков Творческое название работы: “Стремление к абсолютному”. Проблемные вопросы: Что такое абсолютный нуль температур? Достижим ли он? Что такое криотехнологии? Что мы знаем о температуре теоретически? Температура- мера средней кинетической энергии движения молекул. Что будет если скорость молекул уменьшать? Температура будет уменьшаться. Абсолютный нуль температур - температура, при которой прекращается тепловое движение молекул. Абсолютный нуль температуры, начало отсчета температуры по термодинамической температурной шкале – шкале Кельвина. Абсолютный нуль расположен на 273,16 °С ниже температуры замерзания воды, для которой принято значение 0 °С. Температуры некоторых жидких газов: кислород минус 183 0С, азот минус 196 0С, водород минус 253 0С, гелий минус 269 0 С. Физика сверхнизких температур называется криогенной физикой. Основные проблемы, решаемые Криогенной физикой: сжижение газов (азота, кислорода, гелия и др.), их хранение и транспортировка в жидком состоянии; конструирование холодильных машин, создающих и поддерживающих температуру ниже 120 К (-1530 С); охлаждение до криогенных температур электротехнических устройств, электронных приборов, биологических объектов; разработка аппаратуры и оборудования для проведения научных исследований при криогенных температурах . Применение криогенных температур в ряде областей науки и техники привело к возникновению целых самостоятельных направлений, например криоэлектроники, криобиологии. Достижим ли абсолютный нуль? Американские исследователи работали с парами натрия, температура которых была лишь на миллионные доли градуса выше абсолютного нуля. Достичь же абсолютный нуль температур (-273,160 С), согласно законам физики, невозможно. Итак, мы нашли предел только низким температурам. Приложение 4 - презентация по данной теме, выполненная в программе Power Point. Проект заканчивается ответом на основополагающий вопрос и обсуждением следующих вопросов: Что нового узнали? С какими трудностями столкнулись? Чему вы учились? Что тебе пригодится и далее? Литература Горев Л.А. Занимательные опыты по физике.- М.:Просвещение,1987 Кириллова И. Г. Книга для чтения по физике.- М.: Просвещение, 1996 Колтун М. Мир физики.- М.: Детская литература, 1995 Райт М. Что, как и почему? Удивительный мир техники.- М.: Астель АСТ, 2001 Сёмке А.И. Занимательные материалы к урокам физики 8 класс. - М.: НЦ ЭНАС, 200

Похожие:

	Этика и эстетика как научные дисциплины. Предмет этики. Предмет эстетики Об итогах научно-исследовательской работы за 2011-2012 учебный год и задачах ппс смольного института рао на 2012-2013 учебный год....		Урок – последний урок в теме. Учебный предмет Урок входит в тематический блок "Россия первой четверти XVIII века", проводимый урок – последний урок в теме
	1 Предмет учебной дисциплины ...		1 Предмет учебной дисциплины ...
	Программа по формированию навыков безопасного поведения на дорогах... Сулержицкого его близкие друзья- м. З, там была и жизнь, смех, оживленный спор. Он рассказывал, пел, рисовал, и все так тонко художественно,...		Конспект урока по физике в 10 классе по теме «Изопроцессы». Учитель... ...
	Урока по теме «Работа с графическим редактором растрового типа» Учебный предмет «Информатика и икт» в общеобразовательной школе решает целый комплекс задач: формирование мировоззрения, развитие...		Урок по теме "План и карта" Форма Конспект урока, приложения Учебный предмет, класс ...
	Пояснительная записка Информатика как динамично развивающаяся наука... Учебный предмет «Информатика» как самостоятельная дисциплина является образовательным компонентом общего среднего образования. Вместе...		Вопросы к экзамену по истории отечественного государства и права... Предмет, периодизация, методы изучения учебной дисциплины «История отечественного государства и права». Место этой дисциплины в системе...
	Рабочая программа состоит из пояснительной записки и следующих разделов Предмет экономика в 10-11 классах входит в инвариативную часть учебного плана, изучается как обязательный учебный предмет на базовом...		Программа по формированию навыков безопасного поведения на дорогах... Предмет «иностранный язык» входит в образовательную область «Филология». Язык является важнейшим средством общения. Иностранный язык...
	Программа по формированию навыков безопасного поведения на дорогах... В «Санкт-Петербургской гимназии «Альма Матер» каждый учебный предмет относится к той или иной кафедре. Предмет «Метадизайн» относится...		Рабочая программа по экологии животных для учащихся 7 класса на 2011-2016 учебный год ...
	Программа учебной дисциплины «Русский язык» При получении специальностей спо технического, естественнонаучного, социально-экономического профилей обучающиеся изучают русский...		Курс; клиническая психология (2013/14 уч г.) П л а нсеминарского... Понятие философии. Знание и мудрость. Проблема самоопределения философии. Предмет философии. Специфика философского знания. Философия...