Матеріали до уроку: "Задачі з екологічним змістом на уроках фізики"

Задачі

з екологічним змістом на уроках фізики

                                                                            Підготувала

                                                                                       Кокошинська З.М.,

                                                                                 учитель фізики

Галаганівського НВК

2018

Екологізація фізичної освіти в процесі розв’язку задач

     Виховання в школярів гуманістичних принципів і норм у ставленні до природи, сприйняття її як особливої і цінності власного буття дуже важливо в умовах прогресуючого впливу людини на довкіллі, яке досягло вже такого розмаху, що природні механізми часто не в змозі нейтралізувати небажані й шкідливі впливи виробничої діяльності людей. Тому досліджувані на уроках фізики закони, явища й об’єкти природи, основні напрями науково-технічного прогресу необхідно розглянути у взаємозв’язку фізичних задач з екологічним змістом.

Задачі з екологічним змістом

• Задача 1

Що для землеробства екологічно «вигідно» - малосніжна чи багатосніжна зима?

Відповідь. Багатосніжна, тому, що сніг укриває озимі посиві від замерзання й навесні добре зволожує грунт.

• Задача 2

Налипання мокрого снігу до дротів ліній електропередач може призвести до їхнього обриву,що створює небезпеку для життя. Чи можна швидко позбутися налиплого снігу?

Відповідь. Можна, пропустивши короткочасно по дротах сильний стум, який розплавить сніг.

• Задача 3

Для видалення льоду з електричних проводів залізничної магістралі по дротах пустили струм. Сила струму в дротах 450 А. скільки льоду за температури t=0*С плавилося щохвилини? Напруга в лінії U=600В. ККД наведеного способу очищення дротів n=50%

Відповідь m=24кг

• Задача 4

Як пояснити достатньо грізне природне явище – сповзання сніжних лавин з гір?

Відповідь. Через те, що інтенсивність плавлення речовини зі збільшенням тиску підвищується, то в першу чергу навесні починає плавитися підошва лавини,і остання спрямовується по схилі гори вниз із великою швидкістю.

• Задача 5

В Україні є два моря, які є сполученими посудинами – Азовське й Чорне. Причому одне майже прісне,а інше солоне. Чи не може вода перетікати з одного моря  в інше через Керченську протоку й згубно позначитися на житті морського світу?

Відповідь. Азовське море поповнюють прісною водою ріки Дон і Кубань,але перетікання такої води в разі підйому її рівня не є небезпечним для живого світу Чорного моря. У посушливі роки це поповнення слабшає,і рівень води в Азовському морі знижується – солона вода із Чорного моря частково перетікає в Азовське море й губить у ньому прісноводну рибу.

• Задача 6

Питної води на Землі в багатьох країнах не вистачає. Її доводиться одержувати з морської води або випаруванням,або замороженням. Який спосіб вигідніший?

Відповідь. Узимку – виморожування, улітку – випарування.

• Задача 7

На одному із заводів для охолодження сталі було потрібно 340м³ води. Спробували охолоджувати окропом – втрата води зменшилася в 22 рази. Чому?

Відповідь. Окріп перетворюючись на пару, інтенсивніше віднімає теплоту від сталі.

• Задача 8

Скільки кубометрів газу виділяється в місті, забруднюючи довкілля, якщо автомобіль-таксі витратив за день 20 кг бензину? Густина газу за t=0^*C дорівнює p=0,02кг/м³

Відповідь: ==10000 м³

• Задача 9

Д.І.Менделєєв говорив, що спалювати нафту й бензин – все одно,що спалювати асигнації. Зараз на вулицях міст з’явилися автомобілі на водні. Яка перевага цього пального?

Відповідь. Водень дешевше, добувається з води, якої на землі багато,під час згорання не дає отруйних відходів, може застосовуватися в промисловості, тому що його можна зберігати у великій кількості в спеціальних бочках і перекачувати по трубопроводах на значну відстань.

• Задача 10

Чому вітрові й сонячні електростанції не широкого використовуються в енергетиці? Чи властиві екологічно небажані фактори гідроелектростанціям?

Відповідь. Вітрові й сонячні електростанції малопотужні й працюють нестабільно, перші залежать від сили вітру, другі «непрацездатні» уночі та за похмурої погоди. Негативні фактори під час спорудження ГЕС такі: під водоймище виділяється більша площа орної землі; ускладнюється нерест риби – гребля перешкоджає її вільному пересуванню рікою; штучне море змінює місцевий клімат, причому не завжди на краще.

• Задача 11

У припливних електростанціях (ПЕС) гребля перекриває вхід у затоку

й турбіну приводиться в рух водою,що надходить на її лопоті під час припливу. Як використовувати для ПЕС енергію відпливу?

Відповідь. Потрібно ставити дві турбіни із протилежними напрямами обертання валів і одну таку, що може обертатися в обидва боки.

Розв’язання таких задач викликає корисні дискусії й дає можливість увести учнів до кола проблем,що збагачують їхню уяву про природу.

Задачі, пов’язані з живою природою

Особливий інтерес викликають задачі, що допомагають побачити красу тваринного світу, багатство й цілісність природи.

• Задача 1

          Яка тварина розвиває найбільшу швидкість?

Відповідь. Найшвидкохідніший із живих істот – кальмар. Рятуючись від хижаків, він вилітає з води зі швидкістю 750 км/год.

• Задача 2

         Де ви бачили носорога? Про які особливості цієї тварини ви знаєте?

Розгніваний носоріг масою 2 т переслідує зі швидкістю y= 50,4 км/год. мотоцикліста, що рухається зі швидкістю 25км/год. протягом 5 с. Чи наздожене він мотоцикліста? Чому дорівнює імпульс носорога в момент переслідування?

Відповідь: P=28^.10³

• Задача 3

          Чорний стриж летить із місця гніздування в район полювання й назад зі швидкістю U₁=160км/год. Скільки часу витратить він на свій політ, якщо уздовж траєкторії польоту дме вітер зі швидкістю U₂= 40км/год. відстань між пунктами переміщення стрижка s= 600км.

Відповідь: t=8год.

• Задача 4

Де живуть слони? Що ви знаєте про них? Яку енергію має африканський слон, що біжить зі швидкістю v=40км/, маса якого 4,5 т.

Відповідь: W=2,810⁵ Дж.

• Задача 5

Як кит занурюється й спливає на поверхню? Направляючи своє тіло в глибину океану могутнім рухом хвоста, потужність якого 360 кВт, кит за швидкості 36 км/год. досягає глибини 1000м. Яка відбувається при цьому робота?

Відповідь: А=3600000Дж.=3,6 мДж.

• Задача 6

Що ви знаєте про китів? Кашалот, що має 60т, може зануритися на глибину 1000м. обчисліть вироблений на цій глибині тиск на нього, враховуючи, що густина морської води з p=1030кг/км³

Відповідь: p=10,3мПа