Урок на тему: "Исследование морских глубин"

Тема: «Исследование морских глубин»

Цель – повторить и обобщить знания учащихся о гидростатическом давлении, силе Архимеда.

Оборудование – карта мира, таблицы: «Исследование морских глубин», «Зависимость гидростатического давления от глубины погружения», компьютер, проектор.

Учитель – Вступительное слово.

Ребята, вы обратили внимание, что в кабинете физики сегодня висит карта мира. У многих возник вопрос – зачем?

Сегодня мы совершим путешествие – путешествие необычное – на дно Мирового Океана с целью исследования морских глубин. Ведь в глубинах океана и сейчас много неизведанного и загадочного. Нашей конечной станцией будет самая глубокая впадина Мирового Океана – Марианская впадина в Тихом Океане.

Давайте на минутку закроем глаза и представим себе, что мы приближаемся к берегу. Вот уже слышен плеск волн, крик чаек, (здесь можно включить спокойную музыку) мы подходим к воде. Начинаем входить в воду и погружаемся все глубже и глубже. Наблюдаем за изменением морской флоры и фауны.

Но человек даже при специальной подготовке без особых предохранительных средств не может погружаться на глубины больше 80 метров.

Чем это объяснить?

На больших глубинах грудная клетка человека может

не выдержать давления воды.

Вот что пишет герой книги Жака Кусто «В мире безмолвия»: «На глубине шести футов (1,83м.) уже было тихо и спокойно, но катящиеся наверху валы давали о себе знать до глубины в 20футов ритмичным усилением давления на барабанные перепонки».

Объясните это явление.

Давление внутри жидкости пропорционально глубине

погружения. При наличии волн толщина слоя воды над

человеком изменялась. Это приводило к изменению

давления, что и ощущали барабанные перепонки пловца.

Как рассчитать давление, которое испытывает человек на глубине 80м?

Самостоятельно решают задачу.

Итак, глубже 80м погружаться без предохранительных средств опасно!

Но нам поможет акваланг.

Сообщение уч-ся – «Что такое акваланг?»

Итак, аквалангист может погружаться на глубину до 100м.

Рассчитайте давление на глубине 100м.

Устно. Ответы заносим в таблицу.

Надо помнить, что запас воздуха в баллонах – на 1,5-2 часа. Дольше находиться в воде мы не сможем. Придется облачиться в жесткий скафандр – костюм из прорезиненной ткани, в верхней части – шлем с окошками, ботинки со свинцовыми подошвами.

Сообщение уч-ся – «Водолазный костюм»

Водолазный костюм позволяет спуститься на глубины до 250м.

Для чего на ноги водолаза надевают калоши, носки которых обиты медью, а подошвы свинцовые?

Без этих добавочных грузов разность между весом водолаза и выталкивающей силой, действующей на него, будет очень маленькой, и положение водолаза на дне будет неустойчивым.

Рассчитайте давление на глубине 250м.

Ответ заносим в таблицу.

Если посмотрим вокруг, то увидим, что прибрежные части океана, хорошо освещаемые и прогреваемые солнечными лучами, особенно плотно населены организмами. На отмели можно видеть подводные леса и луга – пастбища для рыб и других обитателей.

Многие водоросли имеют длинные, но очень тонкие, гибкие стебли. Почему они не нуждаются в твердых стеблях?

Вот в поле зрения водолаза появляется рыба. На экране появляется рис. Нужно составить задачу по рисунку и решить.

( Можно подобрать задачу на определение силы Архимеда, объема тела и т.д.)

Если внимательно посмотреть вокруг, можно обнаружить любопытные гидростатические аппараты, существующие в живой природе.

Сообщение уч-ся – «Гидростатические аппараты в живой природе»

При использовании водолазного костюма мы встречаемся с неудобствами. Шланг стесняет движение водолаза под водой и уменьшает расстояние, на которое он может удаляться от места погружения.

Начать освоение больших глубин помогла батисфера – стальная камера шарообразной формы с иллюминаторами из прочного стекла.

Сообщение уч-ся – «Батисфера»

Итак, на батисфере мы можем спуститься на глубину 1400м.

Индивидуальное задание. Рассчитать давление воды на глубине 1400м.

Ответ занести в таблицу.

Для жизни в воде приспособлены не только рыбы, о которых говорилось выше, но и тело самого большого животного на Земле – кита. Известны случаи, когда киты выбрасываются на берег океана и погибают.

Почему же киты, свободно передвигающиеся в воде, гибнут, попадая на мель?

Сообщение уч-ся – «Архимедова сила и киты»

Наблюдая за морской природой с батисферы, мы можем заметить, что вдали от берегов крупные водоросли встречаются редко. Здесь царство планктона – растения и животные не способные противостоять течениям. Большинство этих организмов очень малы, многие видны только под микроскопом. Планктон – основная пища большинства обитателей Океана.

Продолжим наше погружение. Но для этого нам потребуется батискаф – аппарат, который может самостоятельно погружаться, всплывать с больших глубин и передвигаться во всех направлениях.

Сообщение уч-ся – «Батискаф»

Все сообщения учащихся сопровождаются демонстрациями слайдов.

Батискаф пока остается единственным средством исследования предельных глубин океана, где несмотря на огромное давление, существует жизнь. Глубины океана мало населены. Растений там нет. В полной темноте, под огромным давлением, в холодной воде плавают удивительные на вид рыбы: огромные зубастые пасти, светящиеся туловища, «фонари» на голове, одни – слепые, другие видят в темноте. Питаются они остатками организмов, падающими сверху, или поедают друг друга. Находятся они под давлением толщи воды высотой 11022м.

Индивидуальное задание. Рассчитать давление воды на глубине 11022м.

Ответ занести в таблицу

Итак, мы достигли дна Марианской впадины. Из заполненной нами таблицы мы видим, как меняется гидростатическое давление с глубиной.

Одинаково ли давление, испытываемое телами, в пресной и морской воде?

Изобрести прибор для определения глубины погружения тела в пресной и морской воде (разные шкалы одного прибора).

Широкое освоение океана это не только рекордные погружения на большие глубины. Главные его тайны богатства скрыты на средних глубинах до 2-3км. И здесь вместо батисфер и батискафов нужны маневренные аппараты, оснащенные современными приборами.

Сообщение уч-ся –«Глубоководные аппараты»

Все глубоководные аппараты являются примером применения в технике закона Архимеда.

Исследуя морские глубины, используя богатства рек, морей, океанов, человек должен тщательно обдумывать всякое свое вмешательство в природу.

Заводы, фабрики, электростанции потребляют большое количество воды и одновременно загрязняют ее. В реки, моря попадают ядовитые вещества. В воде гибнет жизнь. От этого страдает не только природа, но и человек – часть природы. Беречь воду – это значит беречь жизнь, здоровье, красоту природы.

Можно дать слово учителю экологии.

Итак, мы достигли дна Марианской впадины и возвращаемся обратно к родным берегам.

При подъеме давление будет уменьшаться и мы должны помнить, что при изменении давления меняется химическое равновесие организма. При быстром уменьшении давления происходит выделение растворенных газов жидкостями тела. Кровь как бы закипает, что приводит к закупорке сосудов, часто со смертельным исходом. Явление это называется газовой эмболией. Оно лежит в основе кессонной болезни. Чтобы избежать этого, приходится возвращать водолаза на поверхность очень медленно (после работы на глубине 80м. в течение 1ч. на подъем надо затратить около 9ч.). Сейчас разрабатываются устройства, которые дают возможность более быстрого возвращения водолаза на поверхность.

Мы тоже не можем всплыть быстро, для всплытия выполним следующее задание.

Самостоятельная работа ( тесты, задачи и т.д.).

Например, какой ряд быстрее ответит на вопросы.

1. Зависит ли давление жидкости на дно сосуда от объема сосуда?

2. П ластинки А, Б, В, Г расположены в сосуде с водой. Какие пластинки испытывают одинковое давление?

1. На какой глубине давление воды в море равно 100кПа?

2. Одинакова ли сила Архимеда, действующая на тела?

1. Почему вода из самовара вытекает сначала быстро, а потом все медленнее и медленнее?

Подводим итоги, выставляем оценки.