Введение. Итоги главы — с. 24
Задание 5. Пункт 2. Используя Интернет, подготовьте сравнительную таблицу «Человек в космосе» (дата, длительность полёта, число космонавтов, страна). Какие выводы вы можете сделать, проанализировав собранные данные?
Таблица (основные первые полёты, длительность округлена; данные взяты из справочных источников).
Выводы.
1. Первые полёты совершены с разницей меньше месяца (12 апреля и 5 мая 1961 г.): СССР первым отправил человека в космос, США — вторыми. Полёты 1961 г. были очень короткими (108 и 15 минут), т. е. наука только начинала осваивать космос.
2. От полёта к полёту росли длительность и сложность: от полутора часов у Гагарина до нескольких суток в 1960-е гг. Увеличивалось и число космонавтов на борту: с одного до трёх.
3. Важные «первые» достижения: первая женщина в космосе — В. В. Терешкова (1963), первый экипаж из нескольких человек (1964), первая высадка на Луне (США, 1969). Полёты показали, что человек способен работать в невесомости и вне Земли.
4. К XXI в. к космическим державам добавился Китай (2003): космонавтика стала международной, а позднее появились совместные проекты вроде Международной космической станции.
Общий вывод: развитие космонавтики шло от краткого пробного полёта к длительным и многолюдным экспедициям, и каждый шаг опирался на развитие физики и техники.
Оговорка: у разных источников время полёта немного отличается из-за способа округления.
Выводы.
1. Первые полёты совершены с разницей меньше месяца (12 апреля и 5 мая 1961 г.): СССР первым отправил человека в космос, США — вторыми. Полёты 1961 г. были очень короткими (108 и 15 минут), т. е. наука только начинала осваивать космос.
2. От полёта к полёту росли длительность и сложность: от полутора часов у Гагарина до нескольких суток в 1960-е гг. Увеличивалось и число космонавтов на борту: с одного до трёх.
3. Важные «первые» достижения: первая женщина в космосе — В. В. Терешкова (1963), первый экипаж из нескольких человек (1964), первая высадка на Луне (США, 1969). Полёты показали, что человек способен работать в невесомости и вне Земли.
4. К XXI в. к космическим державам добавился Китай (2003): космонавтика стала международной, а позднее появились совместные проекты вроде Международной космической станции.
Общий вывод: развитие космонавтики шло от краткого пробного полёта к длительным и многолюдным экспедициям, и каждый шаг опирался на развитие физики и техники.
Оговорка: у разных источников время полёта немного отличается из-за способа округления.
Задание 5. Пункт 3. Соберите информацию по теме «Применение лазеров в жизни человека» и подготовьте презентацию.
План презентации (6 слайдов).
1. Титульный слайд.
2. Что такое лазер: источник узкого, почти параллельного, одноцветного светового пучка большой энергии. Теоретическую основу заложил А. Эйнштейн, первые квантовые генераторы создали Н. Г. Басов, А. М. Прохоров (СССР) и Ч. Таунс (США), за что в 1964 г. получили Нобелевскую премию.
3. Медицина: лазерный скальпель, коррекция зрения, удаление камней и опухолей, косметология и стоматология.
4. Промышленность и строительство: резка и сварка металлов, гравировка, измерение расстояний лазерным дальномером, лазерные уровни.
5. Связь и информация: волоконно-оптические линии связи, считывание штрих-кодов в магазинах, проигрыватели компакт-дисков, лазерные принтеры.
6. Наука и вывод.
Текст-основа. Лазер излучает свет, у которого все волны согласованы и идут узким пучком, поэтому энергию можно сосредоточить на очень маленькой площади. В медицине лазерный луч делает бескровные разрезы и позволяет исправлять зрение. В промышленности им режут и сваривают металлы с высокой точностью. Благодаря лазерам работают оптические линии связи, по которым передаются огромные потоки данных, и считыватели штрих-кодов. В науке лазеры используют для точных измерений, например расстояния до Луны. Безопасность: нельзя направлять луч в глаза. Лазерная техника показывает, как открытие в физике превращается в повседневное устройство.
Оговорка: детали и иллюстрации подберите по своим источникам.
1. Титульный слайд.
2. Что такое лазер: источник узкого, почти параллельного, одноцветного светового пучка большой энергии. Теоретическую основу заложил А. Эйнштейн, первые квантовые генераторы создали Н. Г. Басов, А. М. Прохоров (СССР) и Ч. Таунс (США), за что в 1964 г. получили Нобелевскую премию.
3. Медицина: лазерный скальпель, коррекция зрения, удаление камней и опухолей, косметология и стоматология.
4. Промышленность и строительство: резка и сварка металлов, гравировка, измерение расстояний лазерным дальномером, лазерные уровни.
5. Связь и информация: волоконно-оптические линии связи, считывание штрих-кодов в магазинах, проигрыватели компакт-дисков, лазерные принтеры.
6. Наука и вывод.
Текст-основа. Лазер излучает свет, у которого все волны согласованы и идут узким пучком, поэтому энергию можно сосредоточить на очень маленькой площади. В медицине лазерный луч делает бескровные разрезы и позволяет исправлять зрение. В промышленности им режут и сваривают металлы с высокой точностью. Благодаря лазерам работают оптические линии связи, по которым передаются огромные потоки данных, и считыватели штрих-кодов. В науке лазеры используют для точных измерений, например расстояния до Луны. Безопасность: нельзя направлять луч в глаза. Лазерная техника показывает, как открытие в физике превращается в повседневное устройство.
Оговорка: детали и иллюстрации подберите по своим источникам.
Итоги главы. Обсудим. Итак, как вы теперь знаете, изучение любого явления начинается с наблюдения. Вы почти ежедневно наблюдаете, как горячий чай, оставленный в чашке на столе, через какое-то время остывает. Выдвиньте гипотезы, от чего может зависеть время остывания чая до комнатной температуры. Придумайте и спланируйте опыты, которые позволят подтвердить или опровергнуть каждую вашу гипотезу.
Гипотезы. Время остывания чая может зависеть от: 1) начальной температуры чая; 2) температуры воздуха в комнате; 3) массы (объёма) чая; 4) материала и формы посуды (металл, керамика, стекло; широкая или узкая); 5) наличия крышки; 6) движения воздуха (сквозняк, ветер); 7) наличия сахара и других примесей.
Общий план опытов. Для проверки каждой гипотезы меняют только один фактор, а остальные сохраняют неизменными. Берём одинаковые кружки, наливаем воду (её удобно использовать вместо чая), измеряем температуру термометром каждые 2 минуты и фиксируем время, за которое вода остывает до одной и той же температуры, например до 30 °C.
Опыт 1 (масса). В одинаковые кружки наливаем 100 мл и 200 мл воды с одинаковой начальной температурой 80 °C. Ожидаем, что большая масса остывает дольше.
Опыт 2 (посуда). В кружки из металла и керамики наливаем одинаковые порции воды одной температуры. Ожидаем, что в разной посуде время будет разным.
Опыт 3 (крышка). Накрываем одну кружку крышкой, другую оставляем открытой. Ожидаем, что под крышкой вода остывает медленнее, так как уменьшается испарение.
Опыт 4 (сквозняк). Одну кружку ставим у включённого вентилятора, другую — в стороне. Ожидаем более быстрого остывания при обдуве.
Опыт 5 (начальная температура). Сравниваем остывание воды от 80 °C и 60 °C до одной конечной температуры.
Результаты записываем в таблицу, строим графики зависимости температуры от времени и сравниваем их. Если график при изменении фактора не меняется, гипотеза опровергнута; если меняется, она подтверждена. Для надёжности каждый опыт повторяют 2–3 раза.
Общий план опытов. Для проверки каждой гипотезы меняют только один фактор, а остальные сохраняют неизменными. Берём одинаковые кружки, наливаем воду (её удобно использовать вместо чая), измеряем температуру термометром каждые 2 минуты и фиксируем время, за которое вода остывает до одной и той же температуры, например до 30 °C.
Опыт 1 (масса). В одинаковые кружки наливаем 100 мл и 200 мл воды с одинаковой начальной температурой 80 °C. Ожидаем, что большая масса остывает дольше.
Опыт 2 (посуда). В кружки из металла и керамики наливаем одинаковые порции воды одной температуры. Ожидаем, что в разной посуде время будет разным.
Опыт 3 (крышка). Накрываем одну кружку крышкой, другую оставляем открытой. Ожидаем, что под крышкой вода остывает медленнее, так как уменьшается испарение.
Опыт 4 (сквозняк). Одну кружку ставим у включённого вентилятора, другую — в стороне. Ожидаем более быстрого остывания при обдуве.
Опыт 5 (начальная температура). Сравниваем остывание воды от 80 °C и 60 °C до одной конечной температуры.
Результаты записываем в таблицу, строим графики зависимости температуры от времени и сравниваем их. Если график при изменении фактора не меняется, гипотеза опровергнута; если меняется, она подтверждена. Для надёжности каждый опыт повторяют 2–3 раза.
Проекты и исследования.
1. «Измерительные приборы в жизни человека» (возможная форма: презентация, изготовление прибора, макета).
План проекта.
1. Введение: зачем человеку измерения (покупки, медицина, строительство, транспорт, погода).
2. Виды приборов: линейка, рулетка, весы, секундомер, термометр, барометр, спидометр, электросчётчик, мерный цилиндр.
3. Для каждого прибора: что измеряет, единица величины, цена деления, предел измерения, погрешность.
4. История: от древних мер длины (локоть, фут) и водяных, солнечных и песочных часов до электронных приборов.
5. Практическая часть: изготовить простой прибор.
Текст-основа. Измерительные приборы окружают нас повсюду: мы взвешиваем продукты, измеряем температуру тела, узнаём время и скорость автомобиля. Без измерений нельзя построить дом, сварить сталь, вылечить человека или запустить ракету. Любой прибор имеет шкалу, цену деления и предел измерения; чем меньше цена деления, тем точнее измерение. Раньше использовали «природные» меры (локоть, шаг, пядь), которые у разных людей различались, поэтому были введены единые эталоны и система СИ. Современные приборы часто электронные: цифровой термометр, лазерный дальномер, электронные весы. В проекте можно сделать водяной термометр: колба с окрашенной водой и трубкой, нанесённая шкала, градуировка по тающему льду и кипятку. Вывод: измерения делают науку точной, а технику надёжной.
Текст-основа. Измерительные приборы окружают нас повсюду: мы взвешиваем продукты, измеряем температуру тела, узнаём время и скорость автомобиля. Без измерений нельзя построить дом, сварить сталь, вылечить человека или запустить ракету. Любой прибор имеет шкалу, цену деления и предел измерения; чем меньше цена деления, тем точнее измерение. Раньше использовали «природные» меры (локоть, шаг, пядь), которые у разных людей различались, поэтому были введены единые эталоны и система СИ. Современные приборы часто электронные: цифровой термометр, лазерный дальномер, электронные весы. В проекте можно сделать водяной термометр: колба с окрашенной водой и трубкой, нанесённая шкала, градуировка по тающему льду и кипятку. Вывод: измерения делают науку точной, а технику надёжной.
Проекты и исследования.
2. «Физические явления в стихах русских поэтов (А. С. Пушкина, М. Ю. Лермонтова, Н. А. Некрасова)» (возможная форма: презентация, эссе, реферат, зарисовки).
План.
1. Введение: поэты наблюдательны, и в их стихах описаны явления, изучаемые физикой.
2. Подбор строк с физическими явлениями.
3. Объяснение каждого явления.
4. Иллюстрации.
5. Вывод.
Примеры. Пушкин: «Мороз и солнце; день чудесный!» и «Под голубыми небесами великолепными коврами, блестя на солнце, снег лежит» — отражение света снегом, замерзание воды; «Буря мглою небо кроет, вихри снежные крутя» — движение воздуха (ветер) и перенос снега. «Зима. Крестьянин, торжествуя, на дровнях обновляет путь» — трение и скольжение полозьев по снегу. Лермонтов: «Выхожу один я на дорогу; сквозь туман кремнистый путь блестит» — рассеяние света в тумане; «Белеет парус одинокий» — действие ветра на парус. Некрасов: «Мороз-воевода дозором обходит владенья свои» — охлаждение, замерзание воды и образование инея.
Объяснение на примере. Снег блестит, потому что маленькие кристаллики льда отражают свет в разных направлениях. Парус движется, потому что давление движущегося воздуха на него создаёт силу, толкающую судно вперёд.
Вывод: поэты наблюдали явления природы задолго до их научного объяснения, а физика помогает понять, почему поэтическая картина именно такова.
Оговорка: цитаты приведены по памяти и должны быть сверены с текстами стихотворений при оформлении работы.
Примеры. Пушкин: «Мороз и солнце; день чудесный!» и «Под голубыми небесами великолепными коврами, блестя на солнце, снег лежит» — отражение света снегом, замерзание воды; «Буря мглою небо кроет, вихри снежные крутя» — движение воздуха (ветер) и перенос снега. «Зима. Крестьянин, торжествуя, на дровнях обновляет путь» — трение и скольжение полозьев по снегу. Лермонтов: «Выхожу один я на дорогу; сквозь туман кремнистый путь блестит» — рассеяние света в тумане; «Белеет парус одинокий» — действие ветра на парус. Некрасов: «Мороз-воевода дозором обходит владенья свои» — охлаждение, замерзание воды и образование инея.
Объяснение на примере. Снег блестит, потому что маленькие кристаллики льда отражают свет в разных направлениях. Парус движется, потому что давление движущегося воздуха на него создаёт силу, толкающую судно вперёд.
Вывод: поэты наблюдали явления природы задолго до их научного объяснения, а физика помогает понять, почему поэтическая картина именно такова.
Оговорка: цитаты приведены по памяти и должны быть сверены с текстами стихотворений при оформлении работы.