|
Скачати 164.5 Kb.
|
Девіз уроку: «Життя серед блискавок» Тема: Статична електрика: корисна та шкідлива для виробництва і життя. Мета: дослідити електричні поля, які зустрічаються в побуті, сформулювати принцип захисту від них; з'ясувати вплив статичної електрики на виробничі процеси, розвивати логічне мислення учнів, виховувати екологічне мислення і поведінку учнів, національну свідомість та патріотизм. Тип уроку: узагальнення та систематизації знань. Хід уроку. І Актуалізація знань учнів. Учитель. Людина в процесі своєї життєдіяльності створила особливе середовище його називають техногенним, оскільки воно обумовлене існуванням і роботою великої кількості різноманітної техніки. Сьогодні ми не можемо уявити свого життя без електричного освітлення, побутових електричних приладів, телевізора, комп'ютера. В роботі цих приладів важливу роль відіграє електричне поле. (Учитель повідомляє тему, мету уроку, учні обговорюють епіграф). ІІ Узагальнення та систематизація теоретичних знань. Учень. Людину можна вважати електричною системою, тому що, як і всі тіла, вона складається з атомів, а вони - з електричнозаряджених ядер і електронів. До того ж, в електричному полі людського тіла виникають струми, які можуть впливати на хімічні процеси в організмі, а, значень, і на біологічні. Учитель. Згідно із санітарними нормами вставлено допустимі рівні напруженості полів. Ось вони: діапазон низьких частот (НЧ) 5 Гц: Е=25 В/м. Для вимірювання напруженості електричного поля використовують спеціальні прилади. У таблиці подано значення напруженості електричних плів, які діють на людину поблизу електроприладів.
Учитель. А як захиститися від електричного поля? Учень. Потрібно триматися від приладів на відстані, більшій 0,5 м. Треба вимикати прилади із розетки, якщо ними не користуємося, наприклад бра над ліжком. Учитель. А як захистити себе, працюючи із комп'ютером, напруженість електричного поля навколо якого перевищує граничні норми? Віддалитися на значну відстань від нього не можна, адже потрібно бачити інформацію на моніторі. Як розв'язати фізичне протиріччя: електричне поле потрібне, але воно шкідливе? Учень. Можна скомпенсувати зовнішнє електричне поле. Учитель. Яким чином? Яке явище допоможе це зробити? Учень. Явище електростатичної індукції. Учитель. У чому полягає це явище? Учень. Провідник у електричному полі електризується так, що на одному його кінці виникає позитивний заряд, а на другому — такий самий за величиною від'ємний заряд. Така електризація називається електростатичною індукцією. У цьому випадку перерозподіляються власні заряди провідника. В середині провідника при рівновазі зарядів не тільки напруженість поля дорівнює нулю, а й заряд. На цьому факті ґрунтується електростатичний захист. Якщо який-небудь прилад помістити в металевий футляр, то зовнішнє електричне поле не проникатиме всередину футляра. Учитель. А якщо джерело поля — монітор чи системний блок комп'ютера? Як бути? Учень. Електричне поле можна зкомпенсувати, використовуючи захисний екран - металеве заземлення. Учитель. Якщо ми можемо передбачаючи негатив чи можемо себе захистити, це добре, але електризація відбувається і тоді коли навіть про це невідомо. Слово науковцям. Учень. Заряди спричиняють нервове збудження, почуття страху й негативно впливають на працездатність людини. Внаслідок тертя чи електростатичної індукції на різних предметах, у тому числі й на тілі людини, можуть виникати «зайві» заряди того чи іншого знака. Якщо такі заряджені предмети чи людина електрично ізольовані від землі, народжені «зайві» заряди можуть зберігатися досить довго. Поверхні труться одна об одну макро- або мікровиступами, з яких зриваються шматочки речовини, як і окремі молекули та атоми. Ці шматочки часто бувають електрично зарядженими, а тому при їх втраті на тілі нагромаджуються заряди протилежного знака. Людина може заряджатися і наслідок електростатичної індукції. У зовнішньому електричному полі тіло людини електризується. Заряд може зберігається і після «вимикання» зовнішнього електричного поля. При дотику людини до менш заряджених предметів заряди стікають на них чи на землю. Внаслідок цього людина розряджається. Хоча такий розряд внаслідок незначної потужності безпосередньої загрози для людини не становить. Сьогодні нас цікавить статична електрика — корисна вона чи шкідлива для виробництва і життя? Статистика США стверджує , що у рік відбувається 110 вибухів пилу, гине більше, ніж 2000 людей, збитки від цього 100 млн. доларів. Вибухи пилу, пожежі при заправці літаків пальним, негативний вплив на виробничі процеси і на якість продукції в поліграфії, на текстильній фабриці. До речі про неприємні прояви на текстильній фабриці. Учень. На величезній швидкості працює ткацький верстат, нескінченими струмками біжать нитки, намотуючись на барабан. Але ось верстат зупинився,і нитки, заряджені однойменним зарядом, починають стрімко відштовхуватись одна від одної. Рулон скручується - вся робота зводиться нанівець. Електризація ниток спричинює їх розщеплення, «прилипання» до роликів і вертеп. Крім того, заряджена тканина чи пряжа, притягнувши до себе дрібні предмети, забруднюється і йде брак. Нешкідливі, здавалося б електричні заряди, які виникають при терті, нагромаджуючись, можуть стати небезпечною силою так, на прогумованій або суконній тканині, яка рухається між тканиною і деталями машини напругу до 15 000 В. А іскра, що виникає при розряді,може запалити машину. Учень. У виробничих умовах численні прояви електризації тіл ускладнюють проведення ряду технологічних процесів, стають причиною браку, аварій, часто загрожують здоров'ю і життю людей. А для промислового виробництва тканин, особливо синтетичних, це лико очевидне. Вчитель. А чи можна якимось чином запобігти таким проявам електризації? Учень. Це насамперед, старанне заземлення верстатів і машин, застосування струмопровідних пластиків для покриття підлоги, зволоження повітря, використання різних нейтралізаторів статичної електрики чи антистатів. Всім хто працює в приміщеннях де існує небезпека вибуху рекомендуються носити спеціальне взуття, щоб запобігти нагромадженню на тілі людини електричних зарядів. (Демонстрація комп'ютерної презентації «Робітники» (дод1.)) Учитель. Курйозні випадки в побуті. Учень. Відвідувачи магазину звинуватили одну громадянку в тому, що вона підколює голкою покупців, які стояли в черзі поруч з нею. Збуджені покупці звернулися до охорони. Виявилось, що голка тут ні при чому — то були іскорки від синтетичного одягу громадянки. Аналогічний випадок стався в швейному ательє. Замовники скаржилися, що одна із закрійниць під час примірок коле їх булавкою. Як виявилося, це були уколи зарядів статичної електрики, які стікали з пальців закрійниці. (Демонстрація комп'ютерної презентації “Пересічні громадяни” (Дод.2.)) Учитель. Не було б все так погано, як би не було щось добре. Тобто, чи дійсно така шкідлива статична електрика? Учень. Важко якісно пофарбувати деталь: фарба лягає нерівно, смугами. В техніці використовують такий метод фарбування, що дає можливість економити 50 % фарби. Він полягає в наступному. Деталі, що рухаються по конвеєру, заряджають позитивно, а фарбу — негативно. Частинки фарби рухаються до позитивно зарядженої деталі і фарбують її. Шар фарби рівний, тонкий. За допомогою електричних полів можемо керувати рухом заряджених частинок відповідно до вимог технології. Якість фарбування забезпечується:
Л Широко використовують метод електрофарбування при покритті виробів лаком, нанесенні емалі і на метал. Учитель. Ще два століття тому були відомі шкідливі прояви статичної електрики: шкіряні і гумові ремені трансмісій — пристрої що служать для передачі обертів від двигуна ; споживача, легко електризувались і ставали дже релом іскрових розрядів. Ці іскри були особливі небезпечними, коли в повітрі «висіли» маленькі частинки пилу, наприклад, борошна в млинах. Іскра проскакувала від наелектризованих ременів і виникала пожежа. Тепер ми розуміємо, чому це відбувається знаємо, як уткнути пожежі. Учень. На хлібозаводах уведена нова технологія приготування тіста, яка замінила ручну працю. Тепер там працює статична електрика. Крупинки борошна заряджають додатно і за допомогою повітряного потоку подають у камеру, де вони зустрічаються з від'ємно зарядженими краплинами води, в якій розчинені дріжджі. Борошно і краплини води утворюють однорідне тісто. А потім воно надходить на фасування і конвеєр для випікання. Учень. При механізованому виробництві цеглина заводі брусок із вологої цегли розрізують дротиною на окремі цеглинки. Але ця операція пов'язана зі значними незручностями: глина прилипає до дротинки, краї цеглини стають нерівними. Вихід із цієї ситуації показали спеціалісти: дротину, яка розрізує брусок, з'єднали з від'ємними полюсом джерела струму. Після цього дротина стала різати легко та рівно. Для такої нарізки цегли потрібно менше енергії. Дослідження показали, що частинки глини при нарізанні заряджаються від'ємно (під час тертя об дротину). Тепер вони відштовхуються від дротини, яка також заряджена від'ємно. Дротину ще покривають тонкою плівкою води, яка є непоганою замазкою. Учень. Одержанню якісної продукції часто заважає електризація аркушів паперу при терті їх один об одного і об деталі топографічних машин Наелектризовані різнойменно сусідні аркуші притягуються один до одного і їх важко роз'єднати, а аркуші з однойменними зарядами закручуються і рвуться. Електризація особливо сильна, коли повітря в цеху сухе. Щоб усунути небезпеку загоряння, ременеву передачу станків зволожують струменем пари, в цехах підтримується певна вологість, відводять заряди від ременя за допомогою особливого пристрою в землю, обробляють поверхню ременів електропровідним складом.. Учитель. Я б попросила продовжити тему промисловості групі біологів-екологів. Учень. У чисельних публікаціях ідеться про те, що в багатьох регіонах нашої країни спостерігається стійка тенденція до багаторазового (у десятки і більше разів) перевищення санітарно-гігієнічних норм по вмісту в атмосфері окисів вуглецю, азоту, пилу, токсичних сполук металів, амінів і інших шкідливих речовин. Загальні викиди двоокису азоту оцінюють в 6-108 т/рік, викиди сірки складають 2,4-108 т/рік, промисловість викидає 5,2-108 т/рік різних відходів. За чистотою атмосферного повітря слідкують санітарні лікарі. Вони знають, що очищення повітря від промислових відходів є однією із ланок багатьох виробництв. Практика показує, що із цим добре справляється електричне поле, утворене електростатичними зарядами. По осі металевої труби встановлюється провід, який служить одним електродом, а другим електродом є сама труба. Між стінками труби і дротиною виникає електричне поле. Газ, який підходить до труби, іонізується. Від'ємні іони «прилипають» до частинок диму і заряджають їх. Під дією поля ці частинки рухаються до труби й осідають на ній, а очищений газ виходить. Такі фільтри на теплових електростанціях виловлюють до 99 % диму та сажі. Учитель. Не слід звичайно забувати і про ще одне заряджене тіло, яке відіграє суттєву роль в нашому житті це – Земля. Будь ласка науковці. Учень. Наша Земля має негативний заряд 570 000 Кл. І як навколо всякого зарядженого тіла, навколо неї існує електричне поле. Людина і все живе на Землі розвивалось і тепер постійно перебуває в електричному полі полі Землі. Відсутність електричного поля або зміна його характеристик негативно впливає на людський організм. Різноманітні електричні пристрої, синтетичні килими та одяг змушують нас постійно перебувати в змінених електричних полях. Підтвердженням існування реакцій живих організмів на штучно створені електричні поля може бути такий приклад. Осетрові під час міграції вгору по Волзі затримуються в тих місцях, де високовольтні лінії електропередачі перетинають річку. Навколо ЛЕП існує електричне поле, яке впливає на поведінку риб. Постійне електричне поле може використовуватися з лікувальною метою. Такий процес дістав назву франклінізації або статичного душу. Учень. Інженери сконструювали електричний пиловловлювач, його використовують у метро. Запилене повітря подають у камеру, де розміщені ' металеві стержні під напругою 13000 В. Між цими зарядженими стержнями існує сильне електричне поле, під дією якого пилинки повітря електризуються, тобто набувають електричного заряду. Потім повітря надходить до другої камери, де проходить між пластинами, приєднаними до джерела постійної напруги в 7000 В. Додатньо заряджені пилинки притягуються до від'ємно зарядженої пластинки, а від'ємно заряджені — до позитивної і на ній осідають. Очищене таким способом повітря знову повертається в приміщення. Учень. Забруднення середовища проживання шкідливо відбивається на здоров'ї людей, приносить значні збитки народному господарству. Стічними водами промислових і комунальних підприємств забруднені великі і малі річки, озера, прибережні морські води. Через постійне забруднення атмосферного повітря, поверхневих і підземних вод, ґрунтів, рослинності відбувається деградація екосистеми, скорочення продуктивних можливостей біосфери. То як же можна очищати воду? Брудна вода із річок, перш ніж потрапити у водопровід, багаторазово очищається. Спочатку вода відстоюється. Але це звільняє її тільки від грубих домішок. Для видалення з води колоїдів (дисперсних систем із частинками розміром 10-5—10-7 см) необхідні інші засоби. Як правило, ці частинки заряджені від'ємно. Тому у воду додають трохи алюмінієвих або залізних квасів; додатні іони цих солей несуть великий заряд. Під їх впливом колоїди коагулюють, тобто відбувається злипання частинок дисперсної фази в процесі напрямленого руху різнойменних зарядів один до одного. Після цього воду фільтрують через пісок. Учитель. А зараз до речі – слово медикам. Учень. Електротерапія — статичний душ, аероіонотерапія, гальванізація, електрофорез, терапія імпульсними низькочастотними струмами, дарсонвалізація, індукотерапія, НВЧ-терапія. Метод використання статичної електрики з лікувальною метою називається статичним душем, або франклінізацією (на честь ученого Франкліна). Хворий перебуває між двома електродами, з'єднаними з джерелом постійної напруги 40—50 кВ. Один електрод у вигляді зірки з невеликими загостреннями, які спрямовані до хворого, помішують над головою на відстані 10—15 см. Другий електрод знаходиться на полірованій підставці. Найбільша напруженість електричного поля біля загострень головного електрода, де і виникає тихий електричний розряд. Утворений у зоні розряду потік іонів спрямовується до тіла хворого здебільшого в області його голови і шиї. Аероіони діють на нервові закінчення, що містяться в шкіряних покриттях цієї області, а також на рецептори слизової оболонки при вдиханні іонізованого повітря. Учитель. Цікаві факти від біологів-екологів. Учень. В 177б р. французький абат, а пізніше академік П. Берталон помітив, що рослини . поблизу блискавковідводів ростуть і розвиваються значно краще, ніж їх сусіди, які знаходяться на деякій відстані. Італієць Ф. Гардіні в 1793 р. вирішив перевірити твердження абата П. Берталона про вплив електричного поля на живі організми. Він натягнув над своїм садом кілька рядів дроту і почав чекати на врожай. Три роки над його садом вирували грози, але врожай не тільки не підвищився, а, навпаки, частина дерев і кущів зів'яла, причиною цього явища було те, що і ряди дротяних блискавковідводів створили над рослинами щось подібне до сітки Фарадея. А як відомо, всередині цієї сітки електричного поля немає. Отже, рослини не змогли нормально існувати в умовах відсутності електричного поля і розвивалися значно гірше, ніж за звичайних умов. Встановлено, що зовнішні електростатичні поля в широкому діапазоні напруженістю від 100 В/м до 800 кВ/м неоднаково впливають на рослини. Дія їх може бути як стимулююча, так і пригнічуюча. Високі напруженості електростатичного поля викликають пошкодження рослин. Учитель. А які особливості напруженості електричного поля Землі. Учень. Напруженість, як силова характеристика поля, характеризується як величиною так і напрямом. Це в свою чергу дає змогу визначити напрям руху іонів у тілі людини, якщо вона перебуває тільки в електричному полі Землі, і причини зміни їх положень внаслідок дії додаткових (штучно створених) електричних полів. Визначаючи середню поверхневу густину заряду, ми не враховуємо рельєфу місцевості. Проте густина заряду залежить не тільки від площі поверхні, а й від її кривини. У зв'язку з цим можна вважати, що густина—заряду приймає найбільше значення на вершинах гір, дахів, хмарочосів. Помічено цікаву закономірність коливань напруженості електричного поля Землі, що збігаються з періодами сонячної активності. Зареєстровано зміни річні і навіть добові, причому напруженість поля Землі у другій половина дня більша, ніж вранці, досягає максимуму влітку і зменшується взимку. У середніх широтах вона вимірюється сотнями вольтів на метр і зменшується до десятків вольтів на метр на полюсах і екваторі. І найцікавіше те, що в товщі земної кори і в океані існує слабке поле, хоча теоретично його напруженість там повинна дорівнювати нулю. Учитель. А як в цих умовах поводять себе поводять себе рослини. Учень. Поляризація рослин відбувається в природі. У вертикальному положенні їх підтримує електричне поле Землі. З його допомогою вони ростуть і піднімаються в гору. Роль нижньої обкладки конденсатора відіграє Земля, а роль верхньої – позитивно заряджена іоносфера. Учень. Напрям руху цих частинок встановити неважко: позитивні рухаються вниз до негативно зарядженої земної поверхні, а негативні прямують угору до іоносфери. На представників рослинного світу позитивні аероіони створюють стимулюючу дію. Досліди А. Чижевського свідчать, що коли протягом 5...20 хв насіння огірків перебуває в електричному полі, його схожість збільшується на 14...16 %. Як відомо, в природі насіння формується влітку, в період максимальної напруженості електричного поля Землі. Але ось наближається осінь і поступово зменшується напруженість земного поля, затихає обмін речовину клітинах рослин. З кожним днем, що наближає кінець зими, збільшується напруженість електричного поля Землі. І якщо в цей час насіння помістити на короткий час у штучно створене електричне поле, то воно ніби наповнює насіння енергією, підганяє біопотенціал клітини до літнього рівня. Тепер «підзаряджені» зерна швидше пристосовуються до електричного поля Землі, і проростають активніше. День за днем насіння тягне своє стебло до позитивно зарядженої іоносфери, а коріння зариваються все глибше і глибше в землю. Влітку стебла починають рости інтенсивніше, бо з кожним днем підвищується напруженість електричного поля Землі і збільшується кількість позитивних аеройонів у повітрі. Рослина тягнутиметься вгору доти, поки сили поля, створеного різницею потенціалів «іоносфера — Земля», не зрівноважаться силою тяжіння самого стебла і тих речовин, що рухаються по ньому. Негативні рухаються вгору, до листя, а позитивні вниз до кореня. Це всередині рослини, а зовні? Канадський професор Л. Мурр встановив, що з верхів'я рослин до; іоносфери рухається потік електронів, а назустріч їм, мов дощ, сиплються позитивні аеройони. Тому трави, дерева, кущі можна вважати споживачами атмосферних рядів, які негативно впливають на організм людини, Учитель Вже неодноразово прозвучав термін «аеройони». Що це таке? Учень. Природна іонізація повітря. В атмосферному повітрі завжди знаходиться певна кількість іонів, які утворюються внаслідок природної іонізації повітря. Природна іонізація відбувається внаслідок дії природних факторів. Цими факторами, що іонізують повітря, є космічні промені, ультрафіолетове випромінювання Сонця, випромінювання радіоактивних речовин, які в незначній кількості містяться в ґрунті, воді, навколишніх предметах, повітрі. Позитивні і негативні іони, що утворилися внаслідок іонізації, своїм електричним полем поляризують молекули повітря, які їх оточують. Ця поляризація полягає в певному зміщенні зарядів всередині молекули. Такі поляризовані молекули притягуються до іонів, які їх поляризували, внаслідок взаємодії зарядів. Один іон затримує 10-15 молекул, утворюючи комплекс, що складається з іона, молекул, які його оточують, і має заряд іона. Такі комплекси називаються легкими іонами, або легкими аероіонами, позитивними або негативними відповідно до їх знака, тобто знака іона, що їх утворив. На відкритому повітрі при середньому денному освітленні утворюється близько 1000 пар таких іонів в 1 см3 повітря. Частка іонізації дуже незначна, бо в 1 см3 повітря при нормальних умовах міститься 2,68 • 10" молекул. Легкі аероіони можуть осідати на дрібненьких порошинках або крапельках води, що знаходяться в повітрі, надаючи їм свого заряду. Тверді або рідкі частинки, які знаходяться в повітрі і мають електричний заряд, називаються важкими аероіонами. Учитель. А як впливають аероіони на життєдіяльність організмів? Учень. В 1 см3 атмосферного повітря в природних умовах місти ться в середньому 10 000 іонів. Дослідження англійських учених довели, що збільшення концентрації іонів в атмосфері призводить до загибелі грунтівних бактерій, викликає прискорений розвиток рослин і комах, супроводиться змінами фізіології і поведінки тварин і людей. Отже, для забезпечення нормальних умов життя необхідно підтримувати оптимальну кількість іонів в атмосферному повітрі. Російський лікар А. Л. Чижевський першим помітив цілющий вплив негативних легких аероіонів на життєдіяльність організмів і провів лікування за цим методом. Збагачення легкими іонами повітря — важлива умова забезпечення доброго самопочуття. Особливо такий мікроклімат потрібен на виробництві, де велика концентрація і пилу (шахти, хімічні цехи тощо). У наш час існує багато іонізаторів, які не тільки очищують повітря від шкідливих домішок, а й стежать за концентрацією цілющих легких іонів. Учитель. На завершення цікава інформація від біологів-екологів, медиків. Учень. Дія аероіонів на організм. Спостереження кліматологів та гігієністів, а також досліди на тваринах показали, що легкі негативні іони сприятливо впливають на організм, підвищуючи його життєві функції. Ці іони діють на організм у процесі дихання через легеневий апарат, попадаючи в альвеоли. Дальший механізм дії іонів на організм ще недостатньо з'ясований, хоч є кілька дуже вірогідних припущень. У протилежність дії негативних іонів позитивні іони несприятливо впливають на організм. Вони викликають нездужання, головний біль, іноді підвищується кров'яний тиск. У зв'язку зі сприятливою дією на організм легких негативних іонів створено ' прилади для штучного добування негативних іонів - генератори аероіонів. Вони дають в сотні і тисячі раз більшу кількість аероіонів, ніж їх утворюється у природних умовах. Лікування аероіонами дало позитивний результат при багатьох захворюваннях (наприклад, при захворюваннях сердцево-судинної системи, дихальних шляхів і легень, перевтомі). (Демонстрація комп’ютерної презентації «Біологи»(дод.3.)). ІІІ Висновки. Учитель. Електризацію виявили ще в V ст. до н.е. - це явище природи, а природа — мудра. Тому в електризації є ї позитивні, і негативні прояви. Їх мабуть порівну. Крім бід та непорозумінь електризація приносить ще і користь. Людина не може змінити закони природи: ці спроби завжди є невдалими. Проте людина може пізнати закони природи і використати їх. У цьому нас ще раз переконує сьогоднішній урок. |
Урок засвоєння нових знань Хід уроку І. Організаційний момент. Привітання,... Навчальна: ознайомити учнів із неклітинними формами життя; розглянути особливості будови і життєві цикл вірусів; обговорити можливі... |
Конспект уроку англійської мови у 8 класі Тема: Англійські традиції та свята Основна частина уроку Check-up Актуалізація опорних знань учнів з вивченої теми |
Урок узагальнення і систематизації знань. Хід уроку. Актуалізація... Мета: узагальнити та систематизувати основні теоретичні положення з теми «Чотирикутники», глибше і повніше розкрити найважливіші... |
Уроку І. Актуалізація опорних знань ... |
Уроку І. Актуалізація опорних знань Мета. Проаналізувати виконання контрольної роботи, закріпити раніше вивчений матеріал, розвивати творчі й інтелектуальні здібності... |
Уроку I. Актуалізація опорних знань Мета. Проаналізувати виконання контрольної роботи, закріпити раніше вивчений матеріал, розвивати творчі й інтелектуальні здібності... |
Уроку І. Актуалізація опорних знань Мета. Продовжити формувати вміння та навички учнів застосовувати основну властивість пропорції до розв'язування задач і вправ |
Уроку. Урок узагальнення і систематизації знань. Хід уроку І. Актуалізація... Мета. Узагальнити й систематизувати знання учнів про розв'язування задач на відсотки усіх видів |
Урок з інформатики. Специфіка уроку інформатики. Підготовка вчителя... Розвивальних завдань, добір конкретного навчального матеріалу, досягнення конкретних поставлених цілей шляхом добору відповідних... |
Тема уроку: Біблійні перекази про Самсона. Мета уроку Актуалізація опорних знань Учні зачитують порівняльні риси характерів героїв біблійних переказів |