Урок оборудование и материалы. Урок оборудование и материалы Опыт гука с мешком вывод

Соглашение

Правила регистрации пользователей на сайте "ЗНАК КАЧЕСТВА":

Запрещается регистрация пользователей с никами подобными: 111111, 123456, йцукенб, lox и.т.п;

Запрещается повторно регистрироваться на сайте (создавать дубль-аккаунты);

Запрещается использовать чужие данные;

Запрещается использовать чужие e-mail адреса;

Правила поведения на сайте, форуме и в комментариях:

1.2. Публикация в анкете личных данных других пользователей.

1.3. Любые деструктивные действия по отношению к данному ресурсу (деструктивные скрипты, подбор паролей, нарушение системы безопасности и т.д.).

1.4. Использование в качестве никнейма нецензурных слов и выражений; выражений, нарушающие законы Российской Федерации, нормы этики и морали; слов и фраз, похожих на никнеймы администрации и модераторов.

4. Нарушения 2-й категории: Наказываются полным запретом на отправления любых видов сообщений сроком до 7 суток. 4.1.Размещение информации, подпадающей под действие Уголовного Кодекса РФ, Административного Кодекса РФ и противоречащей Конституции РФ.

4.2. Пропаганда в любой форме экстремизма, насилия, жестокости, фашизма, нацизма, терроризма, расизма; разжигание межнациональной, межрелигиозной и социальной розни.

4.3. Некорректное обсуждение работы и оскорбления в адрес авторов текстов и заметок, опубликованных на страницах "ЗНАК КАЧЕСТВА".

4.4. Угрозы в адрес участников форума.

4.5. Размещение заведомо ложной информации, клеветы и прочих сведений, порочащих честь и достоинство как пользователей, так и других людей.

4.6. Порнография в аватарах, сообщениях и цитатах, а также ссылки на порнографические изображения и ресурсы.

4.7. Открытое обсуждение действий администрации и модераторов.

4.8. Публичное обсуждение и оценка действующих правил в любой форме.

5.1. Мат и ненормативная лексика.

5.2. Провокации (личные выпады, личная дискредитация, формирование негативной эмоциональной реакции) и травля участников обсуждений (систематическое использование провокаций по отношению к одному или нескольким участникам).

5.3. Провоцирование пользователей на конфликт друг с другом.

5.4. Грубость и хамство по отношению к собеседникам.

5.5. Переход на личности и выяснение личных отношений на ветках форума.

5.6. Флуд (идентичные или бессодержательные сообщения).

5.7. Преднамеренное неправильное написание псевдонимов и имен других пользователей в оскорбительной форме.

5.8. Редактирование цитируемых сообщений, искажающее их смысл.

5.9. Публикация личной переписки без явно выраженного согласия собеседника.

5.11. Деструктивный троллинг - целенаправленное превращение обсуждения в перепалку.

6.1. Оверквотинг (избыточное цитирование) сообщений.

6.2. Использование шрифта красного цвета, предназначенного для корректировок и замечаний модераторов.

6.3. Продолжение обсуждения тем, закрытых модератором или администратором.

6.4. Создание тем, не несущих смыслового наполнения или являющихся провокационными по содержанию.

6.5. Создание заголовка темы или сообщения целиком или частично заглавными буквами или на иностранном языке. Исключение делается для заголовков постоянных тем и тем, открытых модераторами.

6.6. Создание подписи шрифтом большим, чем шрифт поста, и использование в подписи больше одного цвета палитры.

7. Санкции, применяемые к нарушителям Правил Форума

7.1. Временный или постоянный запрет на доступ к Форуму.

7.4. Удаление учетной записи.

7.5. Блокировка IP.

8. Примечания

8.1.Применение санкций модераторами и администрацией может производиться без объяснения причин.

8.2. В данные правила могут быть внесены изменения, о чем будет сообщено всем участникам сайта.

8.3. Пользователям запрещается использовать клонов в период времени, когда заблокирован основной ник. В данном случае клон блокируется бессрочно, а основной ник получит дополнительные сутки.

8.4 Сообщение, содержащее нецензурную лексику, может быть отредактировано модератором или администратором.

9. Администрация Администрация сайта "ЗНАК КАЧЕСТВА" оставляет за собой право удаления любых сообщений и тем без объяснения причин. Администрация сайта оставляет за собой право редактировать сообщения и профиль пользователя, если информация в них лишь частично нарушает правила форумов. Данные полномочия распространяются на модераторов и администраторов. Администрация сохраняет за собой право изменять или дополнять данные Правила по мере необходимости. Незнание правил не освобождает пользователя от ответственности за их нарушение. Администрация сайта не в состоянии проверять всю информацию, публикуемую пользователями. Все сообщения отображают лишь мнение автора и не могут быть использованы для оценки мнения всех участников форума в целом. Сообщения сотрудников сайта и модераторов являются выражением их личного мнения и могут не совпадать с мнением редакции и руководства сайта.

В основе жизненных процессов всех организмов, обитающих на нашей планете, лежат химические реакции.

У млекопитающих в этих реакциях непременно участвует кислород, который поступает в организм через легкие из окружающей газовой среды.

В чем заключается функция дыхания?

Принято различать три наиболее существенных ее элемента.

Первый — внешнее дыхание — поступление атмосферного воздуха в легкие и газообмен между кровью, притекающей к легким, и воздухом, заполняющим легочные альвеолы.

Второй — транспорт захваченного кровью в легких кислорода к различным тканям организма и выведение через легкие избыточного количества углекислого газа.

Третий — клеточное дыхание, в процессе которого осуществляется биологическое окисление органических веществ: белков, жиров и углеводов; потребляется кислород и образуется углекислый газ, вода и другие продукты обмена.

Основу строения легких составляют воздухоносные трубки — бронхи и непосредственно примыкающие к ним альвеолы — тонкостенные микроскопические пузырьки. Строение легких таково, что крупные бронхи последовательно ветвятся на все более и более мелкие, самые мелкие — бронхиолы — теряют хрящевую ткань, стенки их становятся тонкими, на них появляются полушаровидные выпячивания, и бронхиолы превращаются в альвеолярные ходы, заканчивающиеся альвеолами.

Конечное разветвление бронха — бронхиола с примыкающей к ней группой альвеол — носит название Lobule: легочной дольки. Каждая альвеола оплетена сетью капилляров. Газообмен в легких осуществляется в результате процесса диффузии, так как стенки альвеол и капилляров являются полупроницаемыми мембранами, то есть перегородками, пропускающими сквозь себя молекулы лишь некоторых веществ.

В связи с этим газообмен зависит от величины площади, через которую осуществляется диффузия газов, и разности парциальных давлений диффундирующих газов:кислорода и углекислоты.

Какова эта площадь? Поверхность альвеол легких во время вдоха достигает 90-100 м2, во время выдоха она уменьшается до 25-30 м2.

Каковы градиенты давления кислорода и углекислого газа между кровью и альвеолярным воздухом? Парциальное давление кислорода в притекающей к легким крови составляет в среднем 60 мм рт. ст., а в альвеолярном воздухе — 100-105 мм рт.ст., градиент по кислороду равен 40- 45 ммрт.ст.

Парциальное давление углекислого газа в крови составляет 47 мм рт. ст., а в альвеолярном воздухе - 40 мм рт. ст. Градиент по углекислому газу равен 7 мм рт.ст.

В одном литре воздуха содержится 210 см3 кислорода. В состоянии относительного покоя через легкие взрослого человека в минуту проходит примерно шесть литров воздуха. Ткани потребляют при этом в минуту около 300 см3 кислорода. Необходимо учитывать, что выдыхаемый воздух содержит в среднем 16% кислорода, то есть из воздуха, поступающего в легкие, организм использует только 25% кислорода.

У высококвалифицированных спортсменов при выполнении интенсивной мышечной работы потребление кислорода увеличивается до 5-6 литров. Легочная вентиляция также соответственно возрастает до 100- 120 литров в минуту.

Если бы человек дышал водой, в которой под нормальным давлением был бы растворен кислород (в оптимальных условиях в литре воды содержится 10 см3 кислорода), то для нормального снабжения организма кислородом в состоянии покоя требовалось бы подавать в легкие 126 литров воды в минуту. А при выполнении тяжелой работы до 2100 литров!

Увеличиваем содержание кислорода и удаляем углекислый газ

Однако столь большое количество жидкости для дыхания может и не понадобиться, если значительно увеличить содержание растворенного в ней кислорода. Так и поступают ученые, о работах которых рассказывает статья Д.А. Килстра.

В случае использования для дыхания жидкости значительно большие трудности возникают в связи с необходимостью удаления из крови углекислого газа. Известно, что даже незначительное повышение содержания углекислого газа в крови приводит к глубоким нарушениям физиологического состояния.

Что же делать? Градиент кислорода можно повысить искусственно. Градиент углекислого газа — 7 мм рт. ст.- определен «внутренними» причинами, и изменить его нет возможности. Разумеется, нельзя пропускать через легкие щелочные жидкости, жадно поглощающие углекислый газ!

Необходимо искать такие вещества, разработать такой химический состав жидкости, который бы не был токсичен и в то же время обладал высокой способностью к связыванию углекислого газа.

Сравнительно недавно группа ученых-физиологов специально рассматривала физические условия, в которых осуществляется вентиляция легких. Они пришли к заключению, что если учесть поверхностное натяжение альвеол, то сопротивление дыханию должно быть столь велико, что просто чудо, каким образом мы дышим.

Оказалось, что в легочной ткани вырабатывается химическое вещество, названное сурфактан. Оно в виде тонкой мономолекулярной пленки покрывает внутреннюю поверхность альвеол. Обладая малым поверхностным натяжением, сурфактан препятствует слипанию альвеол.

Тесное соприкосновение стенок альвеол с капиллярами обеспечивает диффузию газов в легких.

Интересно, что Мигель Сервет, описавший малый легочный круг кровообращения в 1546 году, и английский врач Вильям Гарвей, открывший большой круг кровообращения в 1628 году, не знали о существовании капилляров. Они их не могли увидеть, так как в исследованиях пользовались лишь «невооруженным» глазом.

О том, что система кровообращения замкнута-вены сообщаются каким-го образом с артериями,- они только догадывались.При этом Гарвей ошибочно предполагал, что связь артериальной системы с венозной обусловлена пористым строением самих тканей.

Мальпиги открывает капилляры

В 1661 году Марчелло Мальпиги открыл капилляры. Весьма примечательно, что объектом его исследования были легкие лягушки, то есть ткань, наиболее богатая капиллярами.

Вот как описал Мальпиги свое открытие: «Перед моим взором предстали еле заметные, но довольно многочисленные следы крови…

Приглядевшись к ним с помощью увеличительного стекла, я увидел не просто разбросанные пятна, а сосуды, соединенные наподобие колец.

Сосуды эти, ответвляясь с одной стороны от вены, а с другой стороны от артерии, не пронизывают ткань по прямой линии, а извиваются, образуя в пространстве между венами и артериями целую сеть».

Существенно и то, что Мальпиги понял значение своего открытия. Он с полным правом утверждал: «Мне посчастливилось увидеть такое, что я, пожалуй, не без оснований могу повторить ныне изречение Гомера: «Вижу глазами своими творенье великое». В дальнейшем у Мальпиги и его учеников, естественно, возникло желание обнаружить капилляры и в теле теплокровных животных, но это им не удалось.

Сейчас это кажется удивительным. Ведь стоило им направить объектив микроскопа на собственное ногтевое ложе, и они смогли бы увидеть капилляры. По-видимому, несовершенство методов исследования не позволяло этого сделать.

Удивительно, но факт! Открытие капилляров у теплокровных животных было сделано лишь через 110 лет после исследований Мальпиги его соотечественником физиологом Лаццаро Спалланцани. Объектом его исследования был куриный зародыш, он наблюдал капилляры, соединяющие пупочные артерии и вены.

Опровержение догмы

Догматическая наука, ссылаясь на авторитет Аристотеля, а затем Галена, много веков утверждало, что функция дыхания связана только с терморегуляцией. Движение легких и поступление в них воздуха необходимы для охлаждения организма. При этом самому движению легких придавалось первостепенное значение.

Знаменитый английский естествоиспытатель и архитектор Роберт Гук экспериментально опроверг эту догму. Он вскрыл грудную клетку собаки, вставил в трахею трубку, соединенную с мехами, а в легких сделал небольшие отверстия.

После чего стал равномерно пропускать через легкие свежий воздух, сохраняя легкие неподвижными. При этом животное сохраняло жизнь. На основании этого эксперимента Гук пришел к заключению, что для функции дыхания нужен только свежий воздух.

В дальнейшем он провел опыт, который еще раз, подтвердил правильность такого заключения. На этот раз подопытными замечательного ученого были члены королевского общества. Каждому, кто этого хотел, Гук предлагал дышать воздухом из мешка, при этом выдыхаемый воздух поступал снова в мешок, притока свежего воздуха не было.

Почтенные академики после 20-30 вдохов прекращали испытания, так как ощущали«недостаток»воздуха.

Химический состав воздуха был в те годы неизвестен. Это не позволило Р. Гуку сделать правильное заключение о роли воздуха в дыхании.

Противоперегрузочный эффект

Как известно, мысль о том, что космонавтов в период воздействия на них больших перегрузок целесообразно погружать в жидкость, была впервые высказана К. Э. Циолковским еще в конце прошлого столетия.

Так, например, в известной повести «НаЛуне», описывая полет космонавтов к Луне, Циолковский помещает их в специальные резервуары с жидкостью.

Правда, дышали они через особые трубки воздухом. Но интересно, что Циолковский понимал, что наполнение легких воздухом будет уменьшать противоперегрузочный эффект погружения в жидкость.

Дело в том, что наполненные воздухом легкие, с одной стороны, и такие тканевые структуры, как, например, кости, — с другой, в силу большой разницы их удельной плотности во время действия ускорений будут смещаться. Это приведет к возникновению определенной напряженности тканей и к их повреждениям.

Эта точка зрения была в дальнейшем подтверждена экспериментами исследователей, как советских, так и зарубежных. Об экспериментах итальянских физиологов, в частности, сообщает автор статьи Д. А. Килстра.

Доктор медицинских наук В. Малкин

К счастью или к сожалению, но до сих пор так и не научились. Но наука не стоит на месте. Развиваются и совершенствуются технологии очистки воды от вредных примесей. Революционным открытием в этой области стал обратный осмос.

Изначально этот способ использовали для опреснения морской воды. В настоящее время фильтром обратного осмоса можно очистить воду от любых посторонних низкомолекулярных соединений (атомов, ионов и солей). В очищенной воде не содержатся гербициды, пестициды и тригалометаны, а также бактерии, вирусы и микробы, снижается общая жесткость воды.

Используя фильтр обратного осмоса Райфил вы можете быть уверены в качестве питьевой воды и не переживать за свое здоровье и здоровье своих близких. www.raifil-shop.ru

Закон пропорциональности удлинения пружины приложенной силе был открыт английским физиком Робертом Гуком (1635-1703г.)

Научные интересы Гука были столь широки, что он часто не успевал доводить свои исследования до конца. Это давало повод к острейшим спорам о приоритете в открытии тех или иных законов с крупнейшими учеными (Гюйгенс, Ньютоном и др.). Однако закон Гука был настолько убедительно обоснован многочисленными периментами, что тут приоритет Гука никогда не оспаривался.

Теория пружины Роберта Гука:

В этом и состоит закон Гука!


РЕШЕНИЕ ЗАДАЧ

Определить жесткость пружины, которая под действием силы 10 Н удлинилась на 5 см.

Дано:
g = 10 H/кг
F = 10H
X = 5см = 0,05м
Найти:
k = ?

Груз находится в равновесии.

Ответ: жесткость пружины k = 200H/м.


ЗАДАЧА НА "5"

(сдаем на листочке).

Объясните, почему безопасен прыжок акробата на сетку батута с большой высоты? (призываем на помощь Роберта Гука)
С нетерпением жду ответа!


МАЛЕНЬКИЙ ОПЫТ

Поставьте вертикально резиновую трубку, на которую предварительно туго надето металлическое кольцо, и растяните трубку. Что при этом произойдет с кольцом?



Динамика - Класс!ная физика

Урок 3.

Оборудование и материалы : проектор, компьютер, ЦОРы с диска «Опыт по выжиганию кислорода» (раздел «Что такое воздух и как он меняется во время дыхания»), пробирки с кислородом, углекислым газом, чашка Петри, известковая вода, лучинка, спички;

У учеников: Лист 3 РТ.
Что должно произойти с учениками за время урока и в ходе выполнения домашнего задания?


  • Опыт планирования эксперимента и проведения эксперимента («…умение самостоятельно планировать пути достижения целей…, осознанно выбирать наиболее эффективные способы решения учебных и познавательных задач» ­_ ФГОС ОО, стр 7; «приобретение опыта….проведения несложных биологических экспериментов для изучения живых организмов и человека… »­_ ФГОС ОО, стр 17)

  • Опыт фиксации хода эксперимента, его результата и интерпретации полученного результата («умение оценивать правильность выполнения учебной задачи; строить логическое рассуждение….. и делать выводы» _ ФГОС ОО, стр 7)

  • Опыт извлечения информации из диаграммы.

Примерный ход работы:


  1. Актуализация материала прошлого урока.
На какой вопрос мы искали ответ на прошлом уроке? (Как меняется воздух в ходе дыхания? Меняется ли воздух при дыхании по количеству и качеству?). Что мы сначала делали, чтобы ответить на этот вопрос? (Выдвигали гипотезы, предположения). Какими способами мы пытались доказать свои мнения? (Голосованием, рассуждением, опытом). В естественных науках принято доказывать свои суждения опытами.

  1. Проверка домашнего задания.
О каком опыте вы читали дома?

Опишите на листе рабочей тетради в виде краткого текста ход опыта Гука.


  1. Анализ опыта Гука (ход, вывод, результат опыта).
Кто хочет зачитать свою запись о ходе этого опыта? Обсуждение результата опыта (запись в скобках: «Что мы увидели ?»). Обсуждение вывода из опыта (запись в скобках: «Что из этого следует?»). Что предположил, какую гипотезу выдвигал Гук? – В тексте об этом не сказано. (На экран вывести ресурс «Опыт Гука»). Можем записать свои догадки.

  1. Демонстрация и анализ опыта с лучинкой.
Таким образом, Гуку удалось показать, что воздух меняется… (как? – по составу.) Но каков состав воздуха? Давайте исследуем.

У меня три пробирки. В одной – кислород (принесённый из аптеки). В другой – углекислый газ (взятый в кабинете химии). Что в третьей – открытой пробирке? (воздух). Как определить, где кислород, а где углекислый газ?

Кто знает, как определит наличие кислорода? (горение)

У меня есть лучинка. Действительно, химики используют её для проверки того, поддерживает ли газ горение.

Посмотрим, что происходит с лучинкой, если опустить её в кислород.

Фиксация результата опыта (в виде рисунка и в виде текста). – Тлеющая лучинка вспыхивает.

Дети отмечают, что лучинка вспыхнула, но потом погасла. Учитель спрашивает, почему. (Кислород в пробирке кончился).

А что произойдет с лучинкой, если опустить её в углекислый газ?

Фиксация результата опыта (в виде рисунка и в виде текста). – Тлеющая лучинка гаснет.

Можно ли использовать лучинку для определения наличия углекислого газа?

Учитель: как вы думаете, это одно и то же, что у меня нет фломастеров, или что у меня есть карандаши? Это не одно и то же. Нужен другой способ.

Извлечение вывода из опыта: Тлеющую лучинку можно использовать для определения наличия кислорода (как индикатор).


  1. Демонстрация и анализ опыта с известковой водой.
Здесь так называемая известковая вода (специальная жидкость, взятая в кабинете химии. Если спросят, то поясняем: профильтрованный раствор гашеной извести. Узнаете на химии). Посмотрим, что происходит с известковой водой, если добавить ее к углекислому газу.

Фиксация результата опыта (в виде рисунка и в виде текста). – Известковая вода помутнела.

Посмотрим, что происходит с известковой водой, если добавить ее к кислороду.

Фиксация результата опыта (в виде рисунка и в виде текста). – Известковая вода не изменилась (осталась прозрачной).

Можно ли использовать известковую воду для определения наличия кислорода?
Извлечение вывода из опыта: Известковую воду можно использовать для определения наличия углекислого газа (как индикатор).


  1. Анализ состава воздуха с помощью лучинки и известковой воды.
Теперь вернёмся к воздуху. Что нам надо сделать? Зажечь лучинку и держать на воздухе. Налить известковую воду в пробирку.
Опыты проводятся. Выясняется, что в пробирке вода не мутнеет. Мало воздуха – наливаем воздух в чашку Петри и ждём подольше.

Записываем выводы о составе воздуха: есть кислород и есть углекислый газ.


  1. Сколько? Анализ опыта по выжиганию кислорода. (ресурс на диске)
8. Составление таблицы:

Газы воздуха

Отношение к горению

Действие на известковую воду

Доля в воздухе

Кислород

Поддерживает

Не действует

21%

Азот

Не поддерживает

Не действует

78%

Углекислый газ

Не поддерживает

Вызывает помутнение

0,03%

Д/З На обороте листа рабочей тетради.

Опыт Роберта Гука (1660г.) Роберт Гук () Цель опыта: установить закономерность между деформацией и нагрузкой для твердых тел Р.Бойль (1658г.) Опыты в области механики жидкости и газа Р. Гук (1660г.) Опыт с пружиной и грузиками Опорный конспект




1. Подвесить пружину одним концом к гвоздю 2. К другому концу пружины подцепить чашку весов, на неё - грузик 3. Подвешивая несколько грузов, пронаблюдать, на какую длину каждый из них растянет спираль сверх длины, до которой ее растянул собственный вес Опорный конспект Порядок проведения опыта




"Совершенно очевидно, что правило или закон природы для всякого упругого тела состоит в том, что его сила или способность восстанавливать свое естественное состояние всегда пропорциональна той мере, на которую оно выведено из этого естественного состояния, совершено ли это путем его растяжения, отделения его частей одна от другой или же путем сгущения или уплотнения этих частей" Опорный конспект Объяснение результатов опыта Р.Гуком Роберт Гук


При сжатии тела межмолекулярное расстояние уменьшается, начинают преобладать силы отталкивания, при растяжении тела всё происходит наоборот; Таким образом, сила упругости всегда возникает при деформации тела, направлена противоположно деформации и стремится вернуть тело в начальное состояние Опорный конспект Объяснение результатов опыта


Краткая биографическая справка Роберт Гук - английский ученый- энциклопедист, естествоиспытатель, член Лондонского королевского общества. Учился в Оксфордском университете. Научное творчество Гука охватывает многие разделы естествознания. В 1665 издал книгу «Микрография. Открыл (1660) закон пропорциональности между силой, приложенной к упругому телу, и его деформацией. Установил постоянные термометра - точки таяния льда и кипения воды. Построил первый воздушный насос и различные приборы, работал над проектами летательных аппаратов. По его проектам было построено много зданий. Опорный конспект