Физика в живой природе

Мероприятие «Физика в живой природе»

Подготовила учитель физики МБОУ «Школа №62» города Рязани Толокнова Лариса Николаевна

Цели:

Показать взаимосвязь физики и биологии на основе общности ряда законов живой и неживой природы, углубить представления о единстве материального мира, взаимосвязи и обусловленности явлений, их познаваемости, ознакомить с применением физических методов при изучении биологических процессов.

Активизировать мышление школьников, умение самостоятельно формулироватьвыводы, развивать речь.

Развитие чувства взаимопонимания и взаимопомощи, развивать мотивацию изучения физики и биологии, повышение интереса к предметам естественно – научного цикла, используя разнообразные приёмы деятельности, сообщение интересных сведений.

Задачи: 

повторить пройденный материал в виде вопросов интересных фактов;

использовать знания и умения учащихся, приобретенные на уроках; углубить и расширить их.

Вступление учителя:

Физические закономерности играют очень большую роль в живой природе. Примеров этому множество. Можно рассмотреть работу двигательных органов животных с позиций механики, разобрать процесс теплорегуляции у теплокровных с точки зрения испарения и теплоизоляции, проанализировать работу и строение слухового, голосового и зрительного аппаратов у разных представителей животного мира, и многое другое и во всем этом увидеть законы физики.

Мы совершим сегодня физическую экскурсию в живую природу. Это будет не только соревнование между вашими командами, но и знакомство с теоретическими исследованиями, проведёнными вашими одноклассниками..

Этап 1.

По морю идет, идет, а до берега дойдет – тут и пропадет. (Волна)

На всякий зов дает ответ, а ни души, ни тела нет. (Эхо)

Что с земли не поднимешь? (Тень)

Вокруг носа вьется, в руки не дается (Запах)

Летит-молчит, лежит - молчит, когда умрет, тогда заревет. (Снег)

Вечером наземь слетает, ночь на земле пребывает, утром опять улетает. (Роса)

Без рук, без ног не мал клочок, к верху ползет. (Пар)

Чист и ясен, как алмаз, дорог не бывает,

Он от матери рожден, сам ее рождает. ( Лед)

Сильнее солнца, слабее ветра, ног нет, а идет, глаз нет, а плачет (Туча)

Видать глазами, да не взять руками. (Тень)

Как солнце горит, быстрее ветра летит, дорога в воздухе лежит, по силе себе равных не имеет. (Молния)

Меня никто не видит, но всякий слышит. А спутницу мою вся может видеть, но никто не слышит. (Гром и молния)

Виден край, а не дойти. Что это? (Горизонт)

Посреди поля лежит зеркало, стекло голубое, рама зеленая. (Пруд или озеро)

Посреди поля серебряные зерна. (Роса)

Если ясной ночью выйдешь, над собою ты увидишь ту дорогу, днем она не видна. (Млечный путь)

Днем спит, ночью глядит. (Луна)

Когда небо ниже земли бывает? (Когда отражается в воде)

Поднялись врата, всему миру красота. (радуга)

Что идет не двигаясь с места? (время)

Не взять меня и не поднять,

Не распилить пилой,

Не вырубить и не прогнать,

Не вымести метлой.

Но только мне придёт пора-

Сама уйду я со двора. (Тень.)

Сообщение – презентация об ультразвуке и его использовании в живой природе

2 этап.

Задачи о растениях

1. Благодаря какому явлению аромат цветов мы чувствуем на расстоянии?

Ответ: диффузии.

2. Почему при ручной прополке сорняков нельзя выдёргивать их из земли рывком?

Ответ. При действии рывком обрыв стеблей (в связи с их малой прочностью) происходит раньше, чем успевают прийти в движение корни растений. После неправильной прополки сорняки вновь быстро отрастают из оставшихся в земле корней.

3. Почему капельки дождя повисают на траве и листьях растений и некоторое время не падают вниз? От чего зависит их форма?

Ответ. Это происходит благодаря молекулярным силам сцепления. В обычных земных условиях на смачиваемых поверхностях капли обычно растекаются, а на несмачиваемых — принимают форму сплюснутых шаров.

4.Почему так трудно вытащить из земли большую свеклу, редьку или репу?

Ответ. У растений, имеющих корнеплоды, таких, как морковь, свекла, брюква, сила трения о грунт способствует удержанию их в почве. С ростом корнеплода давление окружающей земли на него увеличивается, а это значит, что сила трения тоже возрастает.

5. Горох, хмель, лианы и другие вьющиеся растения могут цепляться за находящиеся поблизости опоры, удерживаются на них и тянутся к свету. Почему растение довольно прочно удерживается на опоре?

Ответ. В жизни многих растений трение играет положительную роль. Между опорой и стеблем возникает достаточно большое трение, так как стебли многократно обвивают опоры и очень плотно прилегают к ним.

6. Почему овощные культуры, боящиеся заморозков, лучше сажать на участках, расположенных у озёр, прудов, рек, чем на участках, находящихся вдали от водоема?

Ответ. Благодаря значительной тепловой инерции водной массы, водоём создает определенный микроклимат прилегающей территории, снижает вероятность повреждения овощных культур и завязей на плодовых деревьях при весенних заморозках.

7. Почему в сильные морозы деревья трещат?

Ответ: соки, содержащиеся в дереве, при замерзании увеличиваются в объеме и с треском разрывают волокна растения.

8. Почему водоросли не нуждаются в гибком стебле?

Ответ: подводные растения не нуждаются в твердых стеблях, так как их поддерживает выталкивающая сила воды. Кроме того, если бы такие растения имели твердый стебель, то вода во время волнений могла бы сломать его

9. Почему на опушке леса хорошо слышно эхо?

Ответ: деревья являются звуковым зеркалом, от которого отражаются звуковые волны

На выбор

10. Почему у многих растений пустыни вместо листьев колючки или шипы?

Ответ: у колючек меньше площадь испарения, что помогает растениям сохранять влагу

11. Какой прибор можно сделать из кедровой шишки?

Ответ: гигрометр, для этого к одной чешуйке кедровой шишки прикрепляют тонкую легкую стрелку и устанавливают вертикально шкалу. Когда влажность воздуха увеличится, чешуйки шишек закроются и переместят стрелку по шкале. При уменьшении влажности стрелка отклонится в обратную сторону.

12. В 1827 году шотландский ботаник Роберт Броун проводил с помощью микроскопа исследования взвешенной в воде пыльцы растений. Он увидел, что мельчайшие твердые крупинки, которые едва можно было разглядеть в капле воды, непрерывно дрожат и передвигаются с места на место. Учёный установил, что эти движения, по его словам, «не связаны ни с потоками в жидкости, ни с её постепенным испарением, а присущи самим частичкам». Какова истинная причина перемещений пыльцы?

Ответ. Объяснить это явление ученые не могли в течение многих лет. Перемещения частиц были совершенно беспорядочны: зарисовки их положения, сделанные в разные моменты времени (например, каждую минуту) не давали на первый взгляд никакой возможности найти в этих движениях какую-либо закономерность. Примерно так же должны перемещаться маленькая веточка или жучок, которых толкают (или тянут) в разные стороны множество муравьев. Сейчас доподлинно известно, что этими «муравьями», толкающими частички пыльцы, являются молекулы воды. Факт существования броуновского движения однозначно доказывал молекулярное строение материи.

13.Почему во время урагана чаще всего ломаются сосны, а ели выворачиваются с корнем?

Ответ. Корневая система ели — поверхностная, у неё хорошо развиты поверхностные и боковые корни, стержневой корень отсутствует или его трудно обнаружить. У растений с поверхностной корневой системой основные корни растут горизонтально. Растения этой группы менее устойчивы к воздействию внешней среды – засухе, не ветроустойчивы. Для сосны характерна поверхностно-стержневая корневая система — стержневой и боковые корни хорошо развиты, причём последние располагаются в поверхностном горизонте почвы. Сосна в связи с этим более устойчива к ветровой нагрузке. При очень сильном ветре ломается ствол дерева, но корни прочно удерживаются в почве.

Презентация о трении в живой природе

3 этап.

Назовите физическое явление или величину, о которых говорится в пословицах

1. Не подмажешь, не поедешь. (трение)

2. Ложка дёгтя бочку мёда портит. (диффузия)

3. Шило в мешке не утаишь. (давление)

4. Ежа голыми руками не возьмёшь. (давление)

5. Куй железо пока горячо. (агрегатные состояния)

6. Без рук, без ног, а ворота открывает. (ветер)

7. Вода камень точит. (трение, давление)

8. Плавает как топор в воде. (архимедова сила)

9. Борона да соха сами бедны, а весь мир кормят. (давление)

10. Конь на четырёх ногах, а спотыкается. (инерция)

11. Не всех на свой аршин мерят. (мера длины)

12. Сухая ложка рот дерёт (трение)

Презентация о диффузии в живой природе

4 этап.

Задание командам :показать физическое явление так, чтобы его узнали соперники (диффузия, взаимодействие, броуновское движение)

Задачи о живых организмах

1. Поглаживая в темноте кошку сухой ладонью, можно заметить небольшие искорки, возникающие между ладонью и шерстью. Что здесь происходит?

Ответ: происходит электризация руки и шерсти

2. Почему трудно держать в руках живую рыбу?

Ответ: тело рыбы покрыто слизью, уменьшающую трение рыбы о руки

3. Почему в сильную жару собака высовывает язык?

Ответ: испарение слюны с поверхности языка понижает температуру тела собаки

4. Во время сильных морозов птицы нахохливаются. Почему при этом они легче переносят холод?

Ответ: воздух, появляющийся между перьями обладает плохой теплопроводностью

5. Почему держаться на поверхности воды в море значительно легче, чем в реке?

Ответ: плотность морской воды больше плотности речной, по закону Архимеда морская вода выталкивает тело с большей силой

6. Чем объясняется погружение и всплытие рыб?

Ответ: наличием у них плавательного пузыря, объем которого с помощью мышц меняется, регулируя меняя выталкивающую силу

7. Для чего в сильную жару слон расправляет уши против ветра?

Ответ. Для теплоотдачи. Большая и сравнительно тонкая поверхность ушей пронизана огромным количеством кровеносных сосудов. Кровь охлаждается — охлаждается тело слона. Поверхность тела слона относительно невелика в сравнении с его массой, отсюда трудности с охлаждением организма, путем теплоотдачи. Слоны любят при любой возможности обливаться водой, валяться в жидкой грязи, обсыпают себя песком, чтобы создать водозадерживающую оболочку. Это позволяет слону эффективно охлаждаться, используя небольшое количество воды.

8.Есть народная примета: «Если собака или кошка спит, свернувшись клубком, будет похолодание». Объясните эту примету.

Ответ. В холодную погоду многие животные сворачиваются в клубок для уменьшения общей поверхности тела, чтобы снизить теплоотдачу. В жару, наоборот, животные стараются увеличить площадь открытых участков тела.

9. Почему некоторые рыбы при быстром движении прижимают к себе плавники?

Ответ.Чтобы уменьшить сопротивление движению

10. При полете комар издает звук более высокого тона, чем шмель. Какое из этих насекомых чаще взмахивает крылышками?

Ответ: Высота тона звука зависит от его частоты. Частота колебаний крылышек комара значительно больше, чем шмеля

11. Выходя из воды, животные встряхиваются. Какой физический закон используется ими при этом?

Ответ: явление инерции, после резкой остановки тела вода продолжает движение

12. Какое физическое явление используют кальмары и осьминоги при своём движении?

Ответ: реактивное движение.

13*. Каким образом пиявки присасываются к своей добыче?

Ответ. Рассмотрим действие присосок, которыми обладают пиявки, головоногие и другие. Они представляют собой полушарообразные небольшие части с липкими краями и сильно развитой мускулатурой. Края их прилипают к добыче, либо к опоре, затем объём присоски при помощи мускулов увеличивается, а давление внутри её падает, вследствие этого атмосферное давление (или давление воды) сильно прижимает присоску к поверхности.

14*. Вам, вероятно, приходилось убирать с поля корнеплоды, (турнепс, свеклу, морковь, брюкву и др.), и вы замечали, что корнеплоды из черноземной и песчаной почв выдергиваются легко, а из влажной глинистой почвы - тяжело. Объясните почему.

Ответ. В глинистую влажную почву плохо проникает воздух. Под корнеплодом в момент выдергивания из почвы создается пониженное давление, поэтому, кроме сил сцепления, нужно преодолевать еще и силу атмосферного давления).

15*. Почему высоко в горах действие суставов нарушается: конечности плохо слушаются, чаще происходят вывихи?

Ответ: Атмосферное давление способствует более плотному прилеганию суставов друг к другу. С уменьшением давления при поднятии на высокие горы связь между костями в суставах уменьшается, в результате конечности плохо слушаются, чаще происходят вывихи.)

16*. Почему утки в сильный мороз охотно лезут в воду?

Ответ: температура воды в сильный мороз значительно выше температуры окружающего воздуха, поэтому в воде птица будет охлаждаться меньше, чем на воздухе

17*.

Кому легче и кому труднее передвигаться по заболоченной почве — лошади или корове? Почему?

Ответ. У лошадей (непарнокопытных) при вытаскивании ног из вязкой почвы под копытами создается пониженное давление, и наружное атмосферное давление затрудняет движение ног. У парнокопытных животных при нажиме на почву копыта раздвигаются, а при вытаскивании ног сближаются, и вокруг них свободно проходит воздух.

18*.

Почему у кошек светятся глаза в темноте?

Ответ. В полной темноте глаза кошки не будут светиться. Это объясняется тем, что они сами не излучают свет, а только отражают те лучи, которые в них попадают. Глаза светятся и у других животных, но общаемся мы чаще всего с кошками, поэтому многие считают, что это характерно только для кошек. Кстати, светящиеся в темноте глаза кошек нанесли большой ущерб «репутации» этих животных. На протяжении веков чёрные кошки считались спутниками ведьм, а убеждение, что глаза кошек светятся сами, дожило до наших дней.

И в заключение: пожелание «В ногу со временем иди,
Но Земле не навреди!»

Поведение итогов, награждение победителей.

Адрес публикации: https://www.prodlenka.org/metodicheskie-razrabotki/363317-fizika-v-zhivoj-prirode