7 класс Тема 1: Структура и свойства вещества
Текстыдлячтения:
Текст 1
Броуновское движение – беспорядочное движение малых (размером около 1 мкм) ча- стиц, взвешенных в жидкости или газе, происходящее под действием толчков со стороны молекул окружающей среды. Открыто Р. Броуном в 1827 г. Видимые только под микроско- пом взвешенные частицы движутся независимо друг от друга и описывают сложные зигзаго- образные траектории. Броуновское движение не ослабевает со временем и не зависит от хи- мических свойств среды. Интенсивность движения увеличивается с ростом температуры среды и с уменьшением еѐ вязкости и размеров частиц.
В 1908г. Ж. Перрен начал количественные наблюдения за движением броуновских частиц под микроскопом. Крошечные шарики почти сферической формы и примерно одина- кового размера Перрен получал из гуммигута – сока некоторых тропических деревьев. Эти крошечные шарики были взвешены в глицерине, содержащем 12% воды. Вооружившись се- кундомером, Ж. Перрен отмечал и потом зарисовывал (конечно, в сильно увеличенном мас- штабе) на листе бумаги положение частиц через каждые полминуты. Соединяя полученные точки прямыми, он получал замысловатые траектории, три из которых показаны на рисунке 14.
 правильного ответа: 1 – они имеют различную массу; 2 – они имеют Задания:
По рисунку определите средние скоро- сти трех броуновских частиц за первые 10 мин наблюдения.
Определите, почему скорости этих ча- стиц по величине и направлению разли- чаются между собой? Укажите несколь- ко основных причин этого различия, выбрав из списка возможный номер
Рисунок14 различную форму; 3 – их столкновения с молекулами окружающей среды имеют случайный характер.
Как могла бы выглядеть траектория броуновской частицы при наблюдении ее по- ложения не через 30 секунд, а через каждые 10 секунд? Изобразите возможную траекторию частицы, наложив ее на траекторию, полученную при измерениях положения через 30 се- кунд. Стрелкой обозначено направление движения броуновской частицы.
Текст 2
Диффузия
Диффузию удобно наблюдать в густых гелях. Такой гель можно приготовить, напол- нив баночку 4–5%-ным раствором желатина. Желатин сначала должен несколько часов набухать, а затем его полностью растворяют при перемешивании, опустив баночку в горя- чую воду. После охлаждения получается почти прозрачный гель. Если с помощью острого пинцета осторожно ввести в центр этой массы небольшой кристаллик перманганата калия («марганцовки»), то кристаллик останется висеть в том месте, где его оставили, так как гель не дает ему упасть. Уже через несколько минут вокруг кристаллика начнет расти окрашен- ный в фиолетовый цвет шарик, со временем он становится все больше и больше, пока стенки баночки не исказят его форму. Такой же результат можно получить и с помощью кристалли- ка медного купороса, только в этом случае шарик получится не фиолетовым, а голубым.
Вопросы для обсуждения:
Почему окрашенная из-за диффузии область геля имеет форму шара?
Как изменится форма и размеры окрашенной области при увеличении температуры геля: увеличится, уменьшится, не изменится, изменится?
Как изменится форма окрашенной области, если изначально создать и поддерживать различие температур верхней части емкости (более нагретая) и нижней части (более холод- ная)?
Задания:
Изобразите на рисунке предполагаемую форму окрашенной области геля.
Текст 3
Ты уже знаешь, что каждое физическое тело или явление характеризуется определенными физическими величинами. Напомним некоторые из физических величин: масса, скорость, объем, время, температура, длина. При изучении тел и явлений необходимо производить измерения физических величин. Каждую физическую величину измеряют в определенных единицах, которые называются единицами данной величины. Значение одних физических величин измеряют с помощью приборов. Говорят, что производят прямые
измерения физических величин. Значение других величин получают путем вычислений. Это косвенные измерения.
Выполните задание, связанное с прямыми и косвенными измерениями, а потом представьте результаты опыта в виде столбчатой диаграммы, чтобы нагляднее представить результаты своей работы.
В таблице приведены значения массы и объема четырех образцов из пока неизвест- ных нам веществ.
Образцы
|
Масса, кг
|
Объем, м3
|
Образец №1
|
3,65
|
0,0005
|
Образец №2
|
5,4
|
0,002
|
Образец №3
|
11,3
|
0,001
|
Образец №4
|
14,6
|
0,002
|
Задания
Определите, из какого вещества сделан каждый образец. Опишите, как вы будете это делать и что вам для этого понадобится.
Укажите, какие данные вы получите в результате прямых измерений, а какие – в ре- зультате косвенных.
Представьте полученные вами результаты в виде столбчатой диаграммы. Подумай- те, что будет означать высота каждого столбика на диаграмме? Какие подписи будут под каждым столбиком?
Попробуйте предложить способ (или способы), как измерить с помощью лабора- торных рычажных весов массу тела, которое оказалось немного тяжелее суммарной массы всего имеющегося набора гирь. Будем считать, что суммарная масса гирь составляет 1,5 кг, а масса тела вряд ли превышает 2 кг.
Тема 2: Механическое движение. Гидроусилитель Текст для чтения:
Первый патент, связанный с гидравлическим усилением, был получен Фредериком Ланчестером в Великобритании в 1902 году. Его изобретение представляло собой «усили- тельный механизм, приводимый посредством гидравлической энергии». В 1926 году инже- нер Пирс Эрроу продемонстрировал в компании Дженерал моторс гидроусилитель руля.
Одна из возможных конструкций автомобильного гидроусилителя руля, называемого золотниковым, изображена на рисунке 15.
Рисунок15
В этой схеме перемещение управляющей рукоятки (1) вправо через механическую связь вызывает смещение золотника (2) также вправо. При этом открываются каналы золот- никового гидрораспределителя (3), в результате чего гидравлическая жидкость от насоса по- даѐтся в правую полость гидродвигателя (4). В этой полости гидроцилиндра внешним насо- сом создаѐтся избыточное давление, и, как следствие, выходное звено (5) движется вправо, то есть в том же направлении, что и рукоятка (1). Поскольку выходное звено (5) жѐстко свя- зано с корпусом распределителя (6), то перемещение выходного звена вызывает такое же по величине перемещение корпуса распределителя. В результате смещения корпуса распреде- лителя, каналы (3) в гидрораспределителе перекрываются поясками золотника и подача жид- кости от насоса в полость гидроцилиндра прекращается. Таким образом, и управляющая ру- коятка, и выходное звено устройства движутся синхронно. Однако за счѐт того, что усилие на выходном звене создаѐтся за счѐт давления, развиваемого насосом, то это усилие много- кратно больше, чем усилие, прикладываемое к рукоятке оператором. Коэффициент усиления следящих гидроприводов практически неограничен, и мощность входного сигнала может быть уменьшена до ничтожно малой величины.
во? Задания:
Определите, куда будет двигаться выходное звено при перемещении рукоятки вле-
Подумайте, если давление гидравлической жидкости, создаваемое внешним насо-
сом, увеличить, то как изменится сила, действующая на рабочий поршень?
3: Будет ли оставаться постоянной сила, действующая на рабочий поршень во время перемещения рукоятки при открытых каналах гидрораспределителя?
Тема 3: Земля, мировой океан
Текстдлячтения:
Эхолот представляет собой прибор, который использует ультразвуковые волны для исследования структуры и рельефа дна, обнаружения подводных объектов и рыбы. Эхолот состоит из двух частей – датчика, содержащего устройства передачи и приема ультразвуко- вых волн, и дисплея. Датчик устанавливается на днище судна ниже ватерлинии (уровень по- гружения судна). Датчик посылает сигналы в сторону дна и принимает сигналы, отраженные от любых препятствий. Данные от датчика обрабатываются и выводятся на экран дисплея в виде движущегося графического изображения дна и всех объектов на пути сигнала. Это поз- воляет собрать информацию обо всем, что есть в толще воды.
 Задания:
Для построения изображения дна и объектов на пути сигнала необходимо вычислить расстояние от датчи- ка-излучателя ультразвуковых волн до препятствия. Уль- тразвуковые волны распространяются в воде со скоростью около 1500 м/с. Укажите, что должен измерить эхолот для построения изображения?
Американский ученый Р. Сэрмаст в 2004г. утверждал, что обнаружил легендарную Атлантиду в Сре-
диземном море, близ Кипра. Он провел исследование поверхности земли на глубине 1.5 тыс. м с помощью эхолота и обнаружил более 70 совпадений с описаниями Акрополя Атлантиды: многокилометровая стена, холм, окруженный валом, глубокие рвы, а также берега высохшей реки. Нарисуйте упрощенную схему его исследований.
В морской воде скорость ультразвуковых волн увеличивается с ростом давления. Определяемое эхолотом расстояние до дна будет отличаться от истинного?
Выберите правильный ответ:
1) оно будет больше, 2) оно будет меньше, 3) они будут равны.
Тема 4: Марианская впадина
Текст длячтения
Марианская впадина – глубочайшее место земной поверхности. Расположено оно на западной окраине Тихого океана в 200 километрах восточнее Марианского архипелага. Уче- ные-океанографы долгое время пытались узнать ее истинную глубину. Исследования разных лет давали разные значения. Дело в том, что на такой колоссальной глубине плотность воды увеличивается по мере приближения ко дну, по-
 этому и свойства звука от эхолота в ней тоже ме- няются. Применив вместе с эхолотами барометры и термометры на разных уровнях, в 2011 году было установлено значение глубины 10994 ± 40 метров. Давление на дне подводной расселины составляет 1072 атмосферы, или 108,6 МПа.
За время, прошедшее с момента открытия глубочайшего каньона, удачно достичь его дна удавалось только четыре раза. В 1960 году глубо- ководный батискаф «Триест» впервые в мире спу- стился на самое дно Марианской впадины с двумя пассажирами на борту: лейтенантом ВМС США Доном Уолшем и швейцарским океанографом Жа- ком Пикаром. В 90-е годы желоб исследовал япон-
ский беспилотный зонд «Kaiko», принесший со дна пробы ила, в которых были обнаружены бактерии, черви, креветки, а также картинки дотоле неведомого мира. В 2009 году покорил бездну американский робот Nereus, поднявший со дна пробы ила, минералы, образцы глубо- ководной фауны и фото обитателей неведомых глубин. В 2012 году в бездну в одиночку со- вершил погружение Джеймс Кэмерон – автор «Титаника», «Терминатора» и «Аватара». Он
провел на дне 6 часов, собирая пробы грунта, мине- ралов, фауны, а также делая фотографии и 3D видео-
Зависимость скорости ультразвука (частота 12 МГц)вводеотдавленияитемпературы
съемку. На основе этого материала был создан фильм «Вызов бездне». Задания:
Для вычисления гидростатического давления воды на дне Марианской впадины p=ρgh необходимо знать плотность морской воды (при нормальных условиях ρ=1028 кг/м3), глубину впадины h=10994 м и ускорение свободного падения g=9,8 м/с2. Вычисления дают результат около p=110 МПа. Объясните, почему реальное давление будет превышать полу- ченный результат вычислений?
В морской воде скорость ультразвуковых волн зависит от температуры, солѐности и глубины. При нормальном давлении и температуре она составляет в среднем около 1500 м/с
и увеличивается с ростом давления. Если возможны измерения времени прохождения уль- тразвукового сигнала эхолота а до дна впадины и обратно после отражения, как вычислить ее глубину? Предложите свой алгоритм расчета.
В Марианском желобе на глубине около двух километров клубятся «черные ку- рильщики» – источники геотермальной воды с сероводородом и другими веществами, кото- рые при контакте с холодной водой превращаются в черные сульфиды. Движение сульфид- ной воды напоминает клубы черного дыма. Температура воды в месте выброса достигает 450° С.
На севере каньона расположены «белые курильщики» – гейзеры, извергающие жид- кий углекислый газ при температуре 70-80° С. Горячие источники «подогревают» ледяные воды, поддерживая жизнь в бездне – температура на дне Марианской впадины находится в пределах 1-3° С. Почему океан в зоне выброса геотермальных вод температурой 400-4500С не закипает?
Тема: Земные процессы
Текстыдлячтения:
Текст 1
«После обеда погода была жаркая; мы перешли в сад и пили чай под тенью несколь- ких яблонь. Между прочим сэр Исаак сказал мне, что точно в такой же обстановке он нахо- дился, когда впервые ему пришла в голову мысль о тяготении. Она была вызвана падением яблока, когда он сидел, погрузившись в думы. Почему яблоко всегда падает отвесно, поду- мал он про себя, почему не в сторону, а всегда к центру Земли. Должна существовать притя- гательная сила в материи, сосредоточенная в центре Земли. Если материя так тянет другую материю, то должна существовать пропорциональность ее количеству. Поэтому яблоко при- тягивает Землю так же, как Земля яблоко. Должна, следовательно, существовать сила, по- добная той, которую мы называем тяжестью, простирающаяся по всей Вселенной».
Вопросы для обсуждения:
О чѐм говорится в тексте? Как его можно озаглавить?
Какое событие, если верить рассказу, вызвало у И. Ньютона мысль о тяготении?
Где в этом рассказе говорится по смыслу почти то же самое, что написано и в учебнике:
«Гравитационное притяжение любого тела проявляется тем заметнее, чем больше егомасса»?
Основываясь на том, что описано в этих воспоминаниях, сделали бы вы на месте Ньютона вывод о всемирном характере тяготения или только о существовании тяготения между Зем- лей и другими телами? Ответ обоснуйте.
Задание:Найдите в Интернете или бумажных источниках информацию об
И. Ньютоне. Чем знаменит этот великий ученый, кроме того, что по легенде он открыл закон всемирного тяготения, когда ему на голову упало яблоко?
Текст 2
Обратите внимание, какое интересное явление можно наблюдать, используя само- дельное простое устройство.
Необходимо взять ящик, в одной из стенок которого сделать отверстие диаметром 10 сантиметров. Противоположную стенку надо снять и затянуть упругой пленкой. Если теперь наполнить ящик дымом, скажем, из «сухого льда», и щелкнуть по пленке, то из отверстия вырвется вращающееся туманное кольцо.
Образуются такие кольца от завихрений воздуха у краев отверстия. Возникшая «за- крутка» способна заметное время сохранять форму кольца. Наловчившись, можно добиться того, что кольца будут догонять, ударять или проходить друг через друга.
В природе завихрения, правда, уже не кольцевые, порождаются, к примеру, восхо- дящими потоками нагретого воздуха. Это явление часто встречается в пустынях. Поднимаясь ввысь, воздух закручивается, втягивая в себя песок и пыль, которые выдают размеры этих вращающихся воздушных столбов. Их называют смерчи. Бывает, что они достигают десят- ков метров в ширину и сотен в длину. Такие смерчи, называемые в Северной Америке «тор- надо», способны вызвать немалые разрушения. Их силы хватает, чтобы переносить дома.
Но есть и рисковые любители смерчей – планеристы. Им удается так использовать вихревое вращение воздуха, что оно поднимает планеры на большую высоту.
Вы можете и сами устроить небольшой пыльный смерч, если покрутите дощечкой вблизи нагретого участка земли или асфальта.
Задания:
Выделите составные части в представленном тексте, установите между ними взаи- мосвязи. Озаглавьте текст.
Сделайте рисунок самодельной установки, с помощью которой можно получить вращающиеся туманные кольца. Изобразите кольца:
которые догоняют друг друга,
которые проходят друг через друга.
Перечислите, какие науки следует изучить, чтобы заниматься исследованием торна-
до.
Опишите опыт с весами, шаром и стаканом воды, которые изображены на рисунке.
Продолжите следующие фразы:
для опыта использовано следующее оборудование:
В первой части опыта делали следующее:
При этом наблюдали, что
Во второй части опыта поступили так:
При этом увидели, что
Следовательно, опыт свидетельствует, что
Тема 6: Человек и здоровье
Текстыдлячтения
Текст 1
Считается, что систематические, но умеренные физические упражнения полезны для нашего здоровья. Во время тренировки мышцы расходуют большое количество энергии и требуют большого количества питательных веществ и кислорода, которые доставляются кровью. Чтобы обеспечить мышцы всем необходимым, увеличивается их кровоснабжение. Во время тренировки жиры не откладывается в мышцах, а, наоборот, расщепляются для по- лучения энергии.
Задание: Выразите своѐ отношение к следующим утверждениям: «Да или Нет» а. Систематические физические упражнения скорее полезны, чем вредны.
б. Физические упражнения полезны для профилактики заболеваний сердца и сосуди- стой системы.
в. Физические упражнения приводят к правильному питанию. г. Физические упражнения помогают избежать лишнего веса.
Текст 2
Кариес зубов
Бактерии, живущие у нас во рту, являются причиной кариеса зубов. Кариес стал проблемой с начала 18 века, когда сахар стал доступным благодаря увеличению его производства из сахарного тростника.
В настоящее время мы многое знаем о кариесе. Например:
Бактерии, которые являются причиной кариеса, питаются сахаром. Сахар превращается в кислоту.
Кислота повреждает поверхность зубов. Чистка зубов помогает предотвратить кариес. Вопросыдляобсуждения:
-Какова роль бактерий при кариесе зубов?
Задания:
На графике показано потребление сахара и число случаев кариеса в разных странах. Каждая страна на графике представлена точкой. Какое из следующих высказываний под- тверждается данными, приведенными на графике?
а. В некоторых странах люди чистят зубы чаще, чем в других странах.
б. Чем больше люди едят сахара, тем более вероятно, что у них будет кариес.
в. В последние годы во многих странах увеличилась частота заболеваний кариесом. г. В последние годы во многих странах потребление сахара увеличилось.
Отметьте только одну клетку в каждой строке: Насколько вам интересно узнать сле- дующее? Где и как вы можете об этом узнать?
|
очень интересно
|
интересно
|
малоинтересно
|
не интересно
|
а) Узнать, как выглядят под микро- скопом бактерии, разрушающие зу- бы
|
|
|
|
|
б) Узнать о создании вакцины, предотвращающей кариес зубов
|
|
|
|
|
с) Понять, как пища, не содержащая сахара, может стать причиной карие- са зубов
|
|
|
|
|
|
Скачать 1.28 Mb.