Формирование навыков работы с текстом неизвестного физического содержания наиболее эффективно у меня проходит в ходе групповой работы.
Каждая группа получает свой текст и готовит ответы на вопросы (каждый вопрос выделен разным цветом), при этом необходимо не только подготовить письменные ответы, которые представители группы озвучат при презентации итогов работы, но и необходимо подчеркнуть содержание текста, на основании которого построен ответ (выделен цветом в соответствии с цветом вопроса).
При обобщении я подчеркиваю разный уровень вопросов – ответы на некоторые вопросы непосредственно представляет собой часть текста, при ответе на другие вопросы необходим анализ определенной информации, поэтому надо учиться ее находить.
Групповая работа в таком контексте требует от участников группы умения обсуждать, приходить к единому мнению и распределять работу по написанию ответа.
1.Сначала демонстрирую текст в одном цвете
Принцип действия индукционной плиты
В основе действия индукционной плиты лежит явление электромагнитной индукции – явление возникновения электрического тока в замкнутом проводнике при изменении магнитного потока через площадку, ограниченную контуром проводника. Индукционные токи при изменении магнитного поля возникают и в массивных образцах металла, а не только в проволочных контурах. Эти токи обычно называют вихревыми токами, или токами Фуко, по имени открывшего их французского физика. Направление и сила вихревого тока зависят от формы образца, от направления вектора магнитной индукции и скорости его изменения, от свойств материала, из которого сделан образец. В массивных проводниках вследствие малости электрического сопротивления токи могут быть очень большими и вызывать значительное нагревание. Принцип работы индукционной плиты показан на рисунке. Под стеклокерамической поверхностью плиты находится катушка индуктивности, по которой протекает переменный электрический ток, создающий переменное магнитное поле. Частота тока составляет 20–60 кГц. В дне посуды наводятся токи индукции, которые нагревают его, а заодно и помещённые в посуду продукты. Нет никакой теплопередачи снизу вверх, от конфорки через стекло к посуде, а значит, нет и тепловых потерь. С точки зрения эффективности использования потребляемой электроэнергии индукционная плита выгодно отличается от всех других типов кухонных плит: нагрев происходит быстрее, чем на газовой или обычной электрической плите, а КПД нагрева у индукционной плиты выше, чем у этих плит.
[pic] [pic]
Устройство индукционной плиты:
1 – посуда с дном из ферромагнитного материала;
2 – стеклокерамическая поверхность;
3 – слой изоляции;
4 – катушка индуктивности
Индукционные плиты требуют применения металлической посуды, обладающей ферромагнитными свойствами (к посуде должен притягиваться магнит). Причём чем толще дно, тем быстрее происходит нагрев.
(Предлагаю вопросы к тексту, я их не зачитываю)
- Сила вихревого тока, возникающего в массивном проводнике, помещённом в переменное магнитное поле, зависит
1) только от формы проводника 2) только от материала и формы проводника
3) только от скорости изменения магнитного поля
4) от скорости изменения магнитного поля, от материала и формы проводника
- Дно посуды для индукционных плит может быть выполнено из
1) стали 2) алюминия 3) меди 4) стекла
- Изменится ли и если изменится, то как, время нагревания кастрюли на индукционной плите при увеличении частоты переменного электрического тока в катушке индуктивности под стеклокерамической поверхностью плиты? Ответ поясните.
(Снова демонстрирую текст с цветным выделением содержания для каждого вопроса, анализируем, какой ответ на вопрос непосредственно представляет собой часть текста, а какой – опирается на анализ определенной информации)
2.Сначала демонстрирую текст в одном цвете
Термоэлементы
Рассмотрим цепь, составленную из проводников, изготовленных из разных металлов (см. рисунок). Если места спаев металлов находятся при одной температуре, то тока в цепи не наблюдается. Положение станет совершенно иным, если мы нагреем какой-либо из спаев, например спай a. В этом случае гальванометр показывает наличие в цепи электрического тока, протекающего всё время, пока существует разность температур между спаями а и b.
[pic] Цепь, состоящая из железного и двух медных проводников и гальванометра
Величина протекающего тока приблизительно пропорциональна разности температур спаев. Направление тока зависит от того, какой из спаев находится на участке цепи, где более высокая температура. Если спай a не нагревать, а охлаждать (поместить, например, в сухой лёд), то ток потечёт в обратном направлении. Описанное явление было открыто в 1821 г. немецким физиком Зеебеком и получило название термоэлектричества, а всякую комбинацию проводников из разных металлов, образующих замкнутую цепь, называют термоэлементом.
Важным применением металлических термоэлементов является их использование для измерения температуры. Термоэлементы, используемые для измерения температуры (так называемые термопары), обладают перед обычными жидкостными термометрами рядом преимуществ: термопары можно использовать для измерения как очень высоких (до 2000 °С), так и очень низких температур. Более того, термопары дают более высокую точность измерения температуры и гораздо быстрее реагируют на изменение температуры.
(Предлагаю вопросы к тексту, я их не зачитываю)
- Термоэлемент – это
1) замкнутая цепь, состоящая из комбинации проводников из разных металлов
2)замкнутая цепь, состоящая из комбинации металлических проводников и гальванометра
3) явление протекания электрического тока в замкнутой цепи, состоящей из разных металлов
4) явление протекания электрического тока в замкнутой цепи, состоящей из разных металлов, при возникновении разности температур спаев
- В термоэлементе происходит преобразование
1) химической энергии в энергию электрического тока
2) энергии электрического тока в химическую энергию
3) внутренней энергии в энергию электрического тока
4) энергии электрического тока во внутреннюю энергию
- При нагревании спаев термопары из меди и константана до температур
100 °С и 300 °С через гальванометр проходит электрический ток (см.
рисунок) [pic]
На каком из рисунков показания гальванометра правильно отражают направление и величину силы тока для новой разности температур?
1. [pic] 2. [pic]
3. [pic] 4. [pic]
(Снова демонстрирую текст с цветным выделением содержания для каждого вопроса, анализируем, какой ответ на вопрос непосредственно представляет собой часть текста, а какой – опирается на анализ определенной информации)
3.Сначала демонстрирую текст в одном цвете
Магнитная подвеска
Средняя скорость поездов на железных дорогах не превышает 150 км/ч. Сконструировать поезд, способный состязаться по скорости с самолётом, непросто. При больших скоростях колёса поездов не выдерживают нагрузку. Выход один: отказаться от колёс, заставив поезд лететь. Один из способов «подвесить» поезд над рельсами – использовать отталкивание магнитов. В 1910 году бельгиец Э. Башле построил первую в мире модель летающего поезда и испытал её. 50-килограммовый сигарообразный вагончик летающего поезда разгонялся до скорости свыше 500 км/ч! Магнитная дорога Башле представляла собой цепочку металлических столбиков с укреплёнными на их вершинах катушками. После включения тока вагончик со встроенными магнитами приподнимался над катушками и разгонялся тем же магнитным полем, над которым был подвешен. Практически одновременно с Башле в 1911 году профессор Томского технологического института Б. Вейнберг разработал гораздо более экономичную подвеску летающего поезда. Вейнберг предлагал не отталкивать дорогу и вагоны друг от друга, что чревато огромными затратами энергии, а притягивать их обычными электромагнитами.
Электромагниты дороги были расположены над поездом, чтобы своим притяжением компенсировать силу тяжести поезда. Железный вагон располагался первоначально не точно под электромагнитом, а позади него. При этом электромагниты монтировались по всей длине дороги. При включении тока в первом электромагните вагончик поднимался и продвигался вперёд, по направлению к магниту. Но за мгновение до того, как вагончик должен был прилипнуть к электромагниту, ток выключался. Поезд продолжал лететь по инерции, снижая высоту. Включался следующий электромагнит, поезд опять приподнимался и ускорялся. Поместив свой вагон в медную трубу, из которой был откачан воздух, Вейнберг разогнал вагон до скорости 800 км/ч!
(Предлагаю вопросы к тексту, я их не зачитываю)
- Какое из магнитных взаимодействий можно использовать для магнитной
подвески?
А. притяжение разноимённых полюсов Б. отталкивание одноимённых полюсов
Правильный ответ:
1) только А 2) только Б 3) ни А, ни Б 4) и А, и Б
- При движении поезда на магнитной подвеске
1) силы трения между поездом и дорогой отсутствуют
2) силы сопротивления воздуха пренебрежимо малы
3) используются силы электростатического отталкивания
4) используются силы притяжения одноименных магнитных полюсов
- Что следует сделать в модели магнитного поезда Б. Вейнберга, чтобы вагончик большей массы двигался в прежнем режиме? Ответ поясните.
(Снова демонстрирую текст с цветным выделением содержания для каждого вопроса, анализируем, какой ответ на вопрос непосредственно представляет собой часть текста, а какой – опирается на анализ определенной информации)
4.Сначала демонстрирую текст в одном цвете
Адсорбция
Твёрдое тело, находящееся в газе, всегда покрыто слоем молекул газа, некоторое время удерживающихся на нём молекулярными силами. Это явление называется адсорбция. Количество адсорбированного газа зависит от площади поверхности, на которой могут адсорбироваться молекулы. Адсорбирующая поверхность особенно велика у пористых веществ, пронизанных множеством мелких каналов. Количество адсорбированного газа зависит также от природы газа и от химического состава твёрдого тела. Одним из примеров веществ-адсорбентов является активированный уголь, то есть уголь, освобождённый от смолистых примесей прокаливанием. В промышленности хороший активированный уголь получают из ореховой скорлупы (кокосовой), из косточек некоторых плодовых культур. Классическим примером использования адсорбирующих свойств активированного угля является противогаз. Фильтры, содержащие активированный уголь, применяются во многих современных устройствах для очистки питьевой воды. Активированный уголь применяется в химической, фармацевтической и пищевой промышленности. В медицине процесс выведения из организма чужеродных веществ, попадающих в него из окружающей среды, или образовавшихся в самом организме токсических продуктов обмена, называется энтеросорбция. Лекарственные средства, поглощающие и выводящие из желудочно- кишечного тракта вредные, токсичные для организма вещества, называют энтеросорбентами. Эффективность энтеросорбентов зависит от площади их активной поверхности. При заданной массе энтеросорбента площадь активной поверхности обратно пропорциональна размеру его частиц: чем меньше размеры частиц, тем больше суммарная площадь их активной поверхности.
(Предлагаю вопросы к тексту, я их не зачитываю)
- Количество адсорбированного газа зависит
1) только от природы газа 2) только от свойств твёрдого тела 3) от природы газа и химического состава твёрдого тела 4) от природы газа, химического состава твёрдого тела и площади адсорбирующей поверхности
- Какое(-ие) из утверждений справедливо(-ы)?
А. При одинаковой массе сорбента наиболее эффективным для связывания токсинов является применение белого угля.
Б. Средством, обладающим максимальным удобством в дозировании и применении, является уголь активированный.
1) только А 2) только Б 3) и А, и Б 4) ни А, ни Б
(Снова демонстрирую текст с цветным выделением содержания для каждого вопроса, анализируем, какой ответ на вопрос непосредственно представляет собой часть текста, а какой – опирается на анализ определенной информации)
5.Сначала демонстрирую текст в одном цвете
Молния
Электрическая природа молнии была раскрыта в исследованиях американского физика Б. Франклина, по идее которого был проведён опыт по извлечению электричества из грозового облака. В 1750 году он опубликовал работу, в которой описал эксперимент с использованием воздушного змея, запущенного в грозу. Франклин запустил змея в грозовое облако и обнаружил, что змей собирает электрический заряд. Атмосферное электричество образуется и концентрируется в облаках – образованиях из мелких частиц воды, находящейся в жидком или твёрдом состояниях. Сухой снег представляет собой типичное сыпучее тело: при трении снежинок друг о друга и их ударах о землю снег должен электризоваться. При низких температурах во время сильных снегопадов и метелей электризация снега настолько велика, что происходят зимние грозы, наблюдается свечение остроконечных предметов, образуются шаровые молнии. При дроблении водяных капель и кристаллов льда, при столкновениях их с ионами атмосферного воздуха крупные капли и кристаллы приобретают избыточный отрицательный заряд, а мелкие – положительный. Восходящие потоки воздуха в грозовом облаке поднимают мелкие капли и кристаллы к вершине облака, крупные капли и кристаллы падают к его основанию.
Заряженные облака наводят на земной поверхности под собой противоположный по знаку заряд. Внутри облака и между облаком и землёй создаётся сильное электрическое поле, которое способствует ионизации воздуха и возникновению искрового разряда. Сила тока разряда составляет 20 кА, температура в канале искрового разряда может достигать 10000°С. Разряд прекращается, когда бóльшая часть избыточных электрических разрядов нейтрализуется электрическим током, протекающим по плазменному каналу молнии.
(Предлагаю вопросы к тексту, я их не зачитываю)
- В результате восходящих потоков воздуха в грозовом облаке
1) всё облако заряжается отрицательно 2) всё облако заряжается положительно
3) нижняя часть облака заряжается отрицательно, верхняя — положительно
4) нижняя часть облака заряжается положительно, верхняя — отрицательно
- Вещество в канале молнии может находиться
1) только в плазменном состоянии
2) только в газообразном состоянии
3) в газообразном и жидком состоянии
4) в газообразном, жидком и твердом состоянии
- Молнии могут проходить в самих облаках — внутриоблачные молнии (А),
а могут ударять в землю — наземные молнии (Б). При механизме электризации, описанном в тексте, электрический ток разряда молнии направлен
1) в обоих случаях снизу вверх 2) в обоих случаях сверху вниз
3) в случае А — сверху вниз, в случае Б — снизу вверх
4) в случае Б — сверху вниз, в случае А — снизу вверх
(Снова демонстрирую текст с цветным выделением содержания для каждого вопроса, анализируем, какой ответ на вопрос непосредственно представляет собой часть текста, а какой – опирается на анализ определенной информации)
6.Сначала демонстрирую текст в одном цвете
Туман
При определенных условиях водяные пары, находящиеся в воздухе, частично конденсируются, в результате чего и возникают водяные капельки тумана. Капельки воды имеют диаметр от 0,5 мкм до 100 мкм.
Возьмем сосуд, наполовину заполним водой и закроем крышкой. Наиболее быстрые молекулы воды, преодолев притяжение со стороны других молекул, выскакивают из воды и образуют пар над поверхностью воды. Этот процесс называется испарением воды. С другой стороны, молекулы водяного пара, сталкиваясь друг с другом и с другими молекулами воздуха, случайным образом могут оказаться у поверхности воды и перейти обратно в жидкость. Это конденсация пара. В конце концов, при данной температуре процессы испарения и конденсации взаимно компенсируются, то есть устанавливается состояние термодинамического равновесия. Водяной пар, находящийся в этом случае над поверхностью жидкости, называется насыщенным. Если температуру повысить, то скорость испарения увеличивается и равновесие устанавливается при большей плотности водяного пара. Таким образом, плотность насыщенного пара возрастает с увеличением температуры (см. рисунок). [pic] Зависимость плотности насыщенного водяного пара от температуры Для возникновения тумана необходимо, чтобы пар стал не просто насыщенным, а пересыщенным. Водяной пар становится насыщенным (и пересыщенным) при достаточном охлаждении (процесс АВ) или в процессе дополнительного испарения воды (процесс АС). Соответственно, выпадающий туман называют туманом охлаждения и туманом испарения. Второе условие, необходимое для образования тумана — это наличие ядер (центров) конденсации. Роль ядер могут играть ионы, мельчайшие капельки воды, пылинки, частички сажи и другие мелкие загрязнения. Чем больше загрязненность воздуха, тем большей плотностью отличаются туманы.
(Предлагаю вопросы к тексту, я их не зачитываю)
- Из графика на рисунке видно, что при температуре 20°С плотность насыщенного водяного пара равна 17,3 г/м3. Это означает, что при 20°С
1) в 1 м3 воздуха находится 17,3 г водяного пара
2) в 17,3 м3 воздуха находится 1 г водяного пара
3) относительная влажность воздуха равна 17,3%
4) плотность воздуха равна 17,3 г/м3
- Для каких процессов, указанных на рисунке, можно наблюдать туман испарения?
1) только АB 2) только АС 3) АB и АС 4) ни АB, ни АС
- Какие утверждения о туманах верны?
А. Городские туманы, по сравнению с туманами в горных районах,
отличаются более высокой плотностью.
Б. Туманы наблюдаются при резком возрастании температуры воздуха.
1) только А 2) только Б 3) и А, и Б 4) ни А, ни Б
(Снова демонстрирую текст с цветным выделением содержания для каждого вопроса, анализируем, какой ответ на вопрос непосредственно представляет собой часть текста, а какой – опирается на анализ определенной информации)
