Конспект урока в 8 классе. Тема урока: «Молния».
методическая разработка по физике (8 класс)

УЧИТЕЛЬ

УЧЕНИК

Здравствуйте, ребята. Я рада видеть вас на уроке. У нас сегодня не обычный урок, а урок-путешествие, целью которого будет раскрыть тайны одного интересного, красивого, но очень опасного явления. Готовы? Тогда вперед.

Как вы знаете, из курса ОБЖ нельзя отправляться в путь без предварительной подготовки, вот и мы с вами сейчас проверим тот багаж знаний, который у нас есть. Для этого возьмите свои маршрутные листы и выполните пункт первый.

Теперь поменяйтесь листами и проверьте работы соседа по парте.

Встаньте те, кто выполнил без ошибок, добавьтесь к ним те, кто допустил 1-2 ошибку.

1. Тест на 2 варианта (индивидуально или фронтально в классе)

Ну что ж большинство из вас готово к путешествию и мы можем отправляться, а те кто чуть-чуть  смотрите и слушайте внимательно. Но постойте. Мы самое главное не сделали, подготовку проверили, а куда отправляемся не знаем, а вот узнать цель нашего путешествия нам поможет эти 2 героя, если вы ответите на вопрос: что общего у этих персонажей?

Задание 2. Что общего у этих персонажей?

Конечно, вы правы ! это молния

Молния

Молодцы! Как вы поняли, целью нашего сегодняшнего путешествия по наукам будет узнать всю правду о молнии. Запишите в маршрутный лист тему путешествия «Вся правда о молнии»

Как вы думаете, что мы должны узнать об этом явлении, чтобы изучить его?

Записывают тему в маршрутные листы

«Вся правда о молнии!»

Набрасывают план урока:

1. Что такое молния?
2. Как они появляются?
3. Какие бывают?
4. Как защитить от попадания молнии.

И начнем мы свое путешествие с  ИСТОРИИ, которая нам расскажет  как люди себе представляли молнию в древности.

А какие еще версии происхождения молний у древних народов вы, может быть, знаете? Посмотрите, у вас в маршрутных листах есть небольшие подсказки, может кто-нибудь узнал пресонажей?

Фрагмент фильма «Повелители молний».

Выдвигают версии.

Но древние мифы ушли в прошлое, и посмотрим, что же нам ФИЗИКА расскажет о молнии.

 Вы же сами мне говорили, что воздух- это диэлектрик. Давайте еще раз в этом убедимся.

Тогда, наверное, молния не может быть  электрическим разрядом или все-таки может?

Давайте внесем в пространство между пластинами свечу и что мы видим?

Электрометр разряжается, это значит, что при определенных условиях воздух может проводить электрический ток, а следовательно молния - электрический разряд.

Вопрос какой?        

Виды электрического разряда.

Из опытов видно, что молния будет относиться к какому виду разряда? Искровой.

Опыт с демонстрационным конденсатором (пластины конденсатора, электрометр, свеча)

Демонстрация видов электрического разряда.

Дуговой.

Тлеющий.

Коронный (видео с катушкой Тесла, плазма-шар)

Искровой (электрофорная машина)

Как же образуется молния? Об этом мы узнаем из небольшого фрагмента, а пока вы его слушаете, запишите причину возникновения молний.

Смотрят фрагмент, записывают причину возникновения молнии

 Мы выяснили, что искровой разряд возникает в результате электризации  облаков.

Как вы считаете, а все молнии одинаковы? Нет, конечно.

Существует несколько видов молний.

-линейная

-пунктирная (четочная)

-горизонтальная

-шаровая (коломенские новости)

В зависимости от области образования молнии классифицируют на:

- внутриоблачные;

- межоблачные;

- наземные;

- молнии в верхних атмосферных слоях, открытые относительно недавно. Их мы, к сожалению с земли наблюдать не можем, но более подробную информацию вы получите из текста.

Заполняют недостающую часть схемы

Виды молний в индивидуальном листе.

Найти коломенские новости шаровая молния ударила в колокольню

Фотка спрайты, джеты

Работа с текстом, заполнение таблицы.

Молнии и электрические разряды в верхних слоях атмосферы

В 1989 году был обнаружен особый вид молний — эльфы, молнии в верхней атмосфере. В 1995 году был открыт другой вид молний в верхней атмосфере — джеты. Эльфы (англ. Elves; Emissions of Light and Very Low Frequency Perturbations from Electromagnetic Pulse Sources) представляют собой огромные, но слабосветящиеся вспышки-конусы диаметром около 400 км, которые появляются непосредственно из верхней части грозового облака. Высота эльфов может достигать 100 км, длительность вспышек — до 5 мс (в среднем 3 мс). Джеты представляют собой трубки-конусы синего цвета. Высота джетов может достигать 40-70 км (нижняя граница ионосферы), живут джеты относительно дольше эльфов. Спрайты трудно различимы, но они появляются почти в любую грозу на высоте от 55 до 130 километров (высота образования «обычных» молний — не более 16 километров). Это некое подобие молнии, бьющей из облака вверх в течениие нескольких миллисекунд. Впервые это явление было зафиксировано в 1989 году случайно. Сейчас о физической природе спрайтов известно крайне мало.

А  как вы считаете,  может ли быть так , что 320 дней в году бывает молния? Давайте спросим

ГЕОГРАФИЮ. Это карта частоты ударов молнии (на км ² в год). Чаще всего молнии вспыхивают в Центральной Африке (Уганда). - Грозоопасные районы на Земле – это тропики и экваториальная область, получившие название « пояс вечных гроз». Есть у гроз свой  «полюс»  - район Бютензорга на острове Ява; здесь грозы бывают 322 дня в году.  Чем дальше от пояса вечных гроз к северу и югу, тем число дней с грозами будет уменьшаться. Например, на юге Эфиопии бывает 220 дней с грозами в году, в Мексике – 140 дней, в умеренных широтах – 30 –40 дней, а за полярным кругом – 1 –2 дня в году. В пустыне Сахара гроз вообще почти не бывает. В России грозовое время – лето, и чаще всего грозы наблюдаются на Кавказе. В некоторых районах Армении ежегодно бывает до 70 –80 дней с грозами.  

Отметьте на карте районы, где наиболее часто возникают молнии.

Работа с картой

АСТРОНОМИЯ

А как вы считаете, на других планетах в СС есть молнии?

Но для начала вспомните, какие планеты входят в СС?

Задание: подписать названия планет солнечной системы. Подчеркните те, где по-вашему мнению есть молнии.

        
Молнии также были зафиксированы на Венере, Юпитере, Сатурне и Уране. Средняя длина молнии 2,5 км, некоторые разряды простираются в атмосфере на расстояние до 20 км. 

Работа с рисунком. Подписать планеты СС. На доске прикрепить магнитами названия к планетам.

Любая молния обладает огромным зарядом и несет в себе огромный запас энергии. В это можно убедиться даже на опыте с небольшим макетом молнии. У многих это устройство есть дома - так называемый плазменный шар.

Опыт с плазма-шаром.

1. Зажигание газоразрядных трубок (если найдем) или светодиодных или энергосберегающих ламп (если получится)
2. Поджигание серы.

Как видите, даже такой небольшой разряд обладает большим запасом энергии, а представляете, какой запас энергии несет в себе настоящая молния!!! Когда вы изучите тему электрический ток, вы можете решить задачу и подсчитать «сколько стоит молния»? и какую пользу человек сможет получить, научившись использовать и укрощать молнию.

Сила тока в «средней» линейной молнии равна 10000А, а напряжение 10000000В. Продолжительность молнии 0,001с, в среднем каждую секунду над землей сверкает около 100 молний. Так сколько же «стоит» молния?

Я предлагаю вам проверить еще несколько свойств электрических разрядов, выполнив эксперименты в группах.

Итак, главный вывод этого эксперимента. что дистиллированная воды не проводит электрический заряд, а соленая проводит.

Экспериментальные работы в группах (парах).

1. Проводимость дистиллированной воды.
2. Проводимость соленой воды.

А это для нас принципиально важно, если вспомнить науку БИОЛОГИЮ и что мы знаем о строении человека.

Человеческое тело на 80 % состоит из воды, поэтому является хорошим проводником, его мускулы и кровеносные сосуды в значительной степени состоят из воды, а его нервы способны переносить электрические сигналы.

ОБЖ

Как вы уже поняли любая непосредственная встреча человека с молнией для него представляет опасность. Как же человек может обезопасить себя?

Молниеотвод.

Частично разгадать природу молнии и обезопасить человека помогли работы русских ученых Михаила Васильевича Ломоносова и Георга Рихмана, а также американского исследователя Бенджамина Франклина.

Молниеотводы для защиты от молнии были изобретены в XVIII в.

Чем молниеотвод выше, тем лучше: вокруг него образуется «защищенное пространство» в форме конуса, радиус основания которого приблизительно равен высоте молниеотвода.

Основное назначение молниеотводов разных видов - не принимать удар .— на себя, а предотвратить его возникновение.

 Это достигается тем, что на острие молниеотвода под влиянием отрицательного заряда облака скапливается положительный заряд, который уходит в воздух.

Отрицательные ионы воздуха притягиваются положительным острием и нейтрализуют заряд молниеотвода. Возникает явление, получившее

название стекание зарядов.

Электрическое поле в некотором

объеме вокруг молниеотвода ослабевает, а следовательно, уменьшается и вероятность удара молнии. Для того чтобы молниеотвод не стал

источником опасности, его надежно заземляют на глубину нескольких метров для того, чтобы электрический заряд молнии ушел в землю.

Опыт со стеканием электрического заряда с острия.

Опыт с электрофорной машиной и макетом дома.

1 группа.

Ситуация: Гроза застала вас в лесу. Ваши действия и правила поведения.

2 группа.

Ситуация: Гроза застала вас  отдыхающими на пляже, купающимися в озере. Ваши действия и правила поведения.

3 группа.

Ситуация: Гроза застала вас дома. Ваши действия. Меры предосторожности.

4 группа.

Ситуация:  Гроза застала вас на открытой поляне, где вы собирали ягоды. Недалеко стояла  раскидистая береза. Ваши действия во время грозы и правила поведения.

Работа в группах.

Презентация ответов групп.

ХИМИЯ

Молния приносит людям много полезного. Молния например, природный механизм по выработке ….. азотных удобрений. Каждая ее вспышка дает 2 –3 тонны окиси азота. За год вместе с дождями выпадают сотни миллионов тонн связанного азота. Он стимулирует и поддерживает жизнь растений, потому что хорошо ими усваивается.

Во время грозы в верхних слоях атмосферы образуется очень важный газ – озон, который защищает все живое на планете от губительной космической радиации.