Урок природознавства, 5 клас Фізичні явища

Урок

Явища природи, фізичні явища

Мета:

навчальна: сформувати в учнів поняття явищ природи, ознайомити з ознаками явищ природи, систематизувати всі явища та навести приклади, навчити класифікувати природні явища, навчити розрізняти фізичні, хімічні та біологічні явища, класифікувати природні явища; ознайомити учнів з групами фізичних явищ, навчити наводити приклади фізичних явищ, описувати фізичні явища, сформулювати висновок про значення фізичних явищ у житті людини;

розвивальна: розвивати аналітичні здібності, вміння використовувати наукові та народні знання, прикмети про фізичні явища природи в повсякденному житті, спостережливість, уважність; вміння робити висновки;

виховна: виховувати повагу до спостережливості українського народу, формувати ціннісне ставлення до природи.

Тип уроку: комбінований

Зміст уроку

1 міні-модуль - установчо-мотиваційний

Організаційний момент

Перевірка засвоєних знань, умінь і навичок

Інтелектуальна розминка

1. Що таке чиста речовина? Наведіть приклади.

2. Що таке суміш? Наведіть приклади.

3. Які способи розділення сумішей вам відомі?

4. З перелічених чистих речовин і сумішей скажіть назви чистих речовин: сірка, морська вода, повітря, залізо, мідна руда, туман, дим, золото, кисень.

5. Яке слово зайве: відстоювання, фільтрування, зважування, випаровування?

6. Наведіть приклади сумішей, які людина використовує в будівництві.

7. Змішали пісок, глину і дерев'яні стружки. Як з'ясувати - це чиста речовина чи суміш?

8. Яке обладнання потрібне для проведення фільтрування?

9. Яким способом можна розділити суміш цукру і води?

10. Яким способом можна розділити суміш води і піску?

Мотивація навчальної діяльності учнів

Як у живій, так і в неживій природі постійно відбуваються зміни. Щомиті хтось народжується, хтось помирає, щось змінює свою форму, колір та інше. Усі зміни, що відбуваються у природі, називають явищами природи. Кипіння, випаровування і замерзання води, дощ, сніг, рух Сонця, зміна дня і ночі, листопад - все це явища природи.

Навколо нас постійно відбуваються певні явища. Без певних явищ ми вже не уявляємо свого повсякденного життя (їде автомобіль, гріється праска, звучить музика, світить електролампочка, ростуть рослини).

У природі відбуваються різноманітні явища. Світить Сонце, стелиться туман, дме вітер, біжать коні, з насінини проростає молода рослина - це лише окремі приклади. Щоденне життя кожної людини також сповнене явищ, які відбуваються за участю штучних тіл, наприклад, їде автомобіль, гріється праска, звучить музика. Озирнувшись довкола, ви побачите і зможете навести чимало інших прикладів явищ.

Учені поділили явища природи на групи. Розрізняють біологічні, фізичні, хімічні явища.

2, 4, 5 міні-модулі - змістовно-пошукові

Засвоєння нових знань, умінь і навичок

Б_{іологічні явища}

Усі явища, які відбуваються з тілами живої природи, тобто організмами, називаються біологічними явищами. До них належать проростання насіння, цвітіння, утворення плодів, листопад, зимова сплячка тварин.

Ф_{ізичні явища}

Ознакою фізичних явищ є зміна форми, розмірів, місця розташування тіл та їх агрегатних станів. Коли гончар виготовляє горнятко з глини, змінюється форма. При добуванні кам'яного вугілля змінюються розміри шматків гірської породи. Під час руху велосипедиста зазнають змін розташування велосипедиста і велосипеда щодо тіл, які знаходяться обабіч дороги. Танення снігу, випаровування і замерзання води супроводжуються переходом речовини з одного агрегатного стану в інший. Під час грози гримить грім і з'являється блискавка. Це фізичні явища.

Наведені приклади фізичних явищ дуже різноманітні. Та якими б різноманітними не були фізичні явища, у жодному з них не відбувається утворення нових речовин.

Словникова робота

Фізичні явища - явища, під час яких нові речовини не утворюються, а змінюються розміри, форма, розташування, агрегатний стан тіл і речовин.

Хімічні явища

Вам добре відомі такі явища, як горіння свічки, утворення іржі на залізному ланцюгу, скисання молока. Це приклади хімічних явищ.

До хімічних явищ належать явища, під час яких з одних речовин утворюються інші.

Хімічні явища знайшли широке застосування. За їх допомогою люди добувають метали, створюють засоби особистої гігієни, матеріали, ліки, готують різноманітні страви.

Ми не помилимося, якщо скажемо, що фізичні явища пов'язані з хімічними. Зв'язок фізичних і хімічних явищ взаємний.

Приклади зв'язку фізичних і хімічних явищ

• Молекули постійно рухаються.

• Щоб відбулося хімічне явище, речовини часто нагрівають, освітлюють, подрібнюють, стискують, розчиняють.

• Вибухи речовин супроводжуються звуковим явищем, а горіння - світловим і тепловим.

Важко сказати, які явища важливіше для людини, фізичні або хімічні. Танення або випадання снігу, випаровування води, рух повітря, розм'якшення заліза при куванні, плавлення скла - все це важливі для всіх нас речі. Не менш необхідні нам і хімічні реакції. З їх допомогою ми отримуємо метали з руд, ліки, пластмаси, барвники, енергію при спалюванні палива, багато інших речовин. У живому організмі теж постійно протікають складні біохімічні реакції, що дають енергію для життя. Ось чому людині необхідні знання і з фізики, і з хімії.

Р_{ізноманітність фізичних явищ.}

Фізичні явища поділяють на групи: механічні, теплові, світлові, звукові, електричні і магнітні явища.

М_{еханічні явища}

Прийом «Історична довідка»

Учений Галілео Галілей писав: «Хто не знайомий із законами руху, той не в змозі пізнати природу». Вивчення руху тіл має важливе фактичне значення: рух молекул, течія води в річці, рух транспорту, обертання Місяця і планет,- знання всіх цих процесів дає можливість пізнати механічні явища природи. Усе навколо перебуває у безперервному русі.

Подивімося у вікно. Що приверне нашу увагу - дерева за вікном, діти, які грають у футбол, зграя горобців? Побачити можна багато: навколишній світ такий різноманітний. Але якщо запитати, які зміни ви помічаєте найчастіше, то відповідь буде, напевно, єдиною: змінюється положення предметів, або тіл, відносно землі та одних тіл відносно інших. Рухається поїзд від станції до станції, тече струмок, летить літак, біжить спортсмен. Незважаючи на те, що ці тіла такі різні, з ними відбувається одне й те саме: з часом їх положення змінюється відносно землі або інших тіл.

Механічні явища відбуваються з тілами під час їхнього руху. Рухом називають переміщення тіл одне відносно одного. Рухаються стрілки і маятник годинника, тече вода в річці, летить літак, з гори спускається лижник, переміщуються організми, рухається транспорт, каменепад, піднімання й опускання ваги, наш власний рух, Земля обертається навколо Сонця - все це приклади механічних явищ. При цьому кожне тіло рухається по-різному: одне швидше, інше повільніше, одне на довші відстані, інші - на коротші. Та й тривалість руху кожного різна.

Словникова робота

Механічні явища - явища, пов'язані з рухом тіл, тобто зміною положення відносно інших тіл.

До руху застосовують такі характеристики, як швидкість, шлях, час.

Людина, машина, велосипед долають однакову відстань, але за різний час. Вони рухаються з різними швидкостями. Щоб обчислити швидкість руху тіла, треба пройдений тілом шлях поділити на час, протягом якого воно рухалося.

Шлях - це відстань, яку долає тіло під час механічного руху. Шлях - фізична величина. Його можна виміряти в одиницях довжини. Швидкість - фізична величина, що характеризує темп руху.

Швидкість = шлях/час, або V=S/t, V - швидкість, S - шлях, t - час.

Якщо відомо швидкість і час, можна визначити шлях: S=V·t.

Коли відомі шлях і швидкість, можна визначити час: t=S/V.

Якщо безперервно фіксувати положення рухомого тіла у просторі точками, то отримаємо лінію, яка називається траєкторією руху.

Траєкторія - це лінія, яку описує тіло під час руху.

Коли рухоме тіло описує пряму лінію, такий рух називають прямолінійним, а якщо тіло описує криву лінію,- криволінійним.

Якщо тіла за однакові інтервали часу проходять однакові відстані, рух таких тіл називається рівномірним. Рівномірний рух у природі зустрічається дуже рідко (обертання Землі навколо Сонця й навколо своєї осі).

Якщо тіло за однакові проміжки часу проходить неоднакові відстані, такий рух називається нерівномірним. Наприклад, нерівномірним є рух електропоїзда від станції до станції. Переважна частина видів руху є нерівномірною.

Малюючи олівцем на папері, ми залишаємо слід - траєкторію руху кінчика олівця. Траєкторію руху велосипедиста ми визначаємо за слідом, який він залишає на дорозі.

Якщо певне тіло не змінює своє положення в просторі, то це тіло вважається нерухомим, тобто таким, що перебуває у стані спокою. Бажаючи описати механічний рух тіл довкола нас, ми часто називаємо одні з них нерухомими, а інші - рухомими.

Дерева в лісі чи садку, різні будівлі, береги річок ми вважаємо, не вагаючись, нерухомими, а воду в річці чи струмку, літаки в небі, автомобілі, що їдуть дорогою,- рухомими.

Коли ми говоримо про автомобіль, який рухається, то маємо на увазі, що в певний момент часу він був поруч з нами, а в інші моменти відстань між нами й автомобілем змінювалася, хоча ми залишалися на тому самому місці.

Нерухомі тіла впродовж усього спостереження не змінюють свого положення відносно спостерігача.

Однак механічний рух, як і нерухомість, відносний. Одне й те саме тіло може бути нерухомим відносно одного тіла і рухомим відносно іншого. Наприклад, водій автомобіля, який рухається дорогою, є рухомим відносно спостерігача, що стоїть на узбіччі, і нерухомим відносно свого автомобіля.

Будинки, гори, каміння рухаються разом із Землею навколо Сонця та беруть участь у добовому обертанні Землі. Тіла, що здаються нерухомими, насправді нерухомі лише відносно Землі. Такий стан називають відносним спокоєм. Тому завжди потрібно вказувати тіло, відносно якого розглядається рух інших тіл.

Прийом «Історична довідка»

Рух тіла вивчає розділ фізики - механіка. Давньогрецький учений Аристотель стверджував, що тіла рухаються тільки тоді, коли на них діє яка-небудь сила.

Італійський учений Галілео Галілей відкрив закон інерції: коли на тіло не діє якась сила, воно перебуває в стані спокою або рухається прямолінійно й рівномірно певний час.

Механіка почала розвиватися як наука завдяки англійському вченому Ісааку Ньютону.

Рухи живих організмів

Механічні явища можуть бути природними або викликаними діяльністю людини.

Питання

Наведіть приклади руху живих організмів.

За одну годину різні тварини долають різну відстань: сокіл - 300 км/год., гепард - 100 км/год., черепаха - 1 км/год., равлик - 5 м/год.

Рухи рослин обмежені, але все ж таки відбуваються. Прослідкуйте за квіткою соняшника: весь день квітка повертається на стеблі, неначе слідкує за Сонцем. У певні години квітка розкривається та закриються. Подивіться на листя кімнатних рослин: вони також повертаються до світла.

Витке стебло рослин, наприклад квасолі, обвиває опору. І якщо уважно послідкувати за цим явищем, то можна помітити, що стебло повертається за Сонцем і оплітає опору зі сходу на захід. Таким чином рослини з тонким стеблом піднімають своє листя ближче до світла. Такі рухи рослин ще називають пасивними.

В результаті уважного спостереження за природними явищами можна виявити принципи переміщення живого в природі, які можуть и використані для створення нової техніки. Насіння деяких рослин має пристосування для подолання великих відстаней: крилатки у кленів та липи, парашутики у кульбаби, опушення у тополі та верби. Можливо, саме будова парашутиків кульбаби надихнула людину на створення парашута. Пилок деяких рослин має оболонки, заповнені повітрям, це робить його дуже легким і дає можливість перелітати на великі відстані. Людина використала цей принцип у перших створених нею літальних апаратах: повітряних кулях, дирижаблях.

Для живих організмів рухи мають дуже важливе значення: вони забезпечують їм живлення, розмноження та розповсюдження.

Питання

1. Чи відповідають рухи рослин характеристикам механічного руху? (Вони змінюють положення частин тіла, але дуже повільно й тому не завжди помітно.)

2. Що спричиняє рухи рослин? (Сонячне світло.)

3. Як називають рухи рослин?

4. А рухи тварин?

5. Наведіть приклади рухів тварин. Які тварини найшвидкіші?

Тепловими явищами

Сонце дарує Землі не тільки світло, його промені несуть тепло, зігріваючи нашу планету. Серед явищ, які ми спостерігаємо в природі, важливе значення мають теплові явища. Від них залежить перебіг різних процесів, важливих для життя живих організмів, що відбуваються в неживій природі. Вивчення теплових явищ дозволило широко використовувати їх у побуті та виробничій діяльності людей.

Словникова робота

Тепловими явищами називають явища, які супроводжуються нагріванням або охолодженням тіл, зміною агрегатного стану речовини.

Танення льоду, випаровування води, утворення криги, нагрівання чайника - приклади теплових явищ. Дощ, сніг, іній, роса, туман, град - перехід речовини води з одного агрегатного стану в інший - це приклад теплових природних явищ

Джерела тепла. Прилади, що вимірюють температуру

Джерелом тепла є розігріті тіла.

Найпростішим «приладом», що дозволяє нам відчувати теплові явища, є наше тіло. Але, щоб визначити, наскільки нагріте те чи інше фізичне тіло, цього «приладу» недостатньо. Для точного визначення температури існують спеціальні прилади - термометри. За допомогою термометра можна виміряти температуру фізичного тіла або речовини.

Температура - це ступінь нагріву тіла.

Прийом «Історична довідка»

Міру нагрітості тіл учені назвали температурою. Ще в 1742 р. швецький учений А. Цельсій запропонував шкалу для термометра, яку ми застосовуємо дотепер. Термометри - прилади для вимірювання температури. Ними вимірюють температуру повітря, води, тіла людини. Користуватися ними людина почала відносно недавно.

Щоб визначити міру нагрівання тіла, використовують термометри. Дія деяких з них ґрунтується на такій особливості речовин, як збільшення їхнього об'єму під час нагрівання.

Перший термометр виготовив 1586 року видатний італійський учений Ґалілео Ґалілей. Але прилад був ще недостатньо точним. Існує велика кількість різних термометрів. Спеціальними термометрами вимірюють температуру води в річках, температуру повітря на вулиці і в приміщеннях. Термометри для вимірювання високих температур мають бути ртутними, оскільки температура кипіння ртуті +357°С, а замерзання -39°С. В інших випадках використовують спиртові термометри. Температура замерзання спирту - 112°С, а кипіння +78°С.

Медичним термометром вимірюють температуру тіла людини. Оскільки температура тіла здорової людини дорівнює 36,6°С, а температуру вищу за 42°С організм людини не витримує тривалий час, то шкала медичного термометра має поділки від 34°С до 42°С.

Термометри бувають кількох видів: спиртовий, ртутний.

Прийом «Історична довідка»

Фізик Даніель Фаренгейт 1709 року виготовив спиртовий термометр, а 1724 року - ртутний, але система відліку температури потребувала удосконалення. Тепер у деяких країнах використовують цю систему відліку в градусах за Фаренгейтом.

У нас в Україні, як і в більшості країн Європи та Азії, застосовують систему відліку температури, яку запропонував 1742 року шведський астроном і фізик Андерс Цельсій (°С). Він взяв за постійні точки відліку точки замерзання і кипіння води (0° і 100°), а відстань між ними поділив на 100 частин..

Ця система відліку виявилася найпростішою і розповсюдилася у світі. Градуси вище від нуля вважаються додатніми (тепло), а нижче нуля - від'ємними (холод).

Бесіда

1. Назвіть джерела тепла.

2. Який термометр використовують для вимірювання температури тіла?

3. Чому під час користування ртутним термометром треба бути е обережним?

4. Що таке температура?

Нагрівання та охолодження речовин. Як різні речовини передають тепло

Бесіда

1. Із чого складаються речовини?

2. У яких агрегатних станах можуть перебувати речовини?

3. Від чого залежить агрегатний стан речовин?

4. Як пов'язані зміни агрегатного стану речовин з рухом молекул, утворюють цю речовину?

Теплові явища відіграють надзвичайно велику роль у нашому житті. Джерелом тепла на Землі є Сонце. Без теплової дії Сонця життя на Землі було б неможливим, навіть не утворювалося б паливо, без якого не можна отримати тепла.

Десятки тисяч років тому людина навчилася штучно добувати й підтримувати вогонь. Це дало змогу людині зігріватися в зимовий холод, готувати страви, а згодом добувати метали з руд.

З часом люди навчилися використовувати дію пари. Були створені парова машина, паровоз, пароплав. Винайдення двигунів, що працюють на рідкому паливі, дало змогу будувати автомобілі й літаки, запускати в космічний простір ракети.

Людство навчилося перетворювати теплову енергію, яка виділяється під час згоряння палива, в електричний струм.

З життєвого досвіду нам відомо, що внаслідок нагрівання до певної температури (температури плавлення) тверді тіла плавляться і стають рідинами. Так, лід плавиться при температурі 0°С, мідь - при 1085°С, залізо - при 1535°С.

Під час охолодження до певної температури (температури тверднення) рідини тверднуть, або кристалізуються. Дослідами встановлено, що тверднення відбувається за тієї самої температури, за якої дана речовина плавиться. Так, за природних умов вода стає льодом при температурі 0 С, але й лід тане також при 0°С. Усе залежить від того, отримує тіло теплоту чи втрачає її. Якщо, наприклад, в озері плаває лід, то він танутиме, якщо температура повітря вища за 0°С, тобто навколишнє середовище віддаватиме теплоту, і, навпаки, за «мінусової» температури утворюватимуться нові брили льоду. У тих місцях на Землі, де температура повітря опускається нижче за мінус 40°С, не можна користуватися ртутним термометром, оскільки ртуть твердне при температурі мінус 39°С, і термометр не працює. У таких умовах користуються спиртовим термометром, бо спирт замерзає (твердне) при температурі мінус 114°С.

Якщо в посудину зі шматочками льоду помістити термометр і нагрівати її, то помітимо, що лід танутиме, а термометр показуватиме 0 °С. Доки весь лід не розтане, температура (0°С) у посудині не змінюватиметься.

Під час плавлення або тверднення речовини температура її не змінюється.

Поставимо на шальку терезів закриту посудину з льодом, зрівноважимо терези. Через якийсь час лід перетвориться на воду. Однак рівновага терезів не порушиться.

Отже, під час переходу речовини з одного стану в інший маса її не змінюється.

Улітку, після того як пройде дощ, калюжі швидко висихають. Якщо залишити на вогні посудину з водою, то через деякий час води в посудині не залишиться, тому що вона википить. Отже, рідини можуть випаровуватися, тобто переходити в газоподібний стан. Легко переконатися, що чим вища температура, тим інтенсивніше відбувається цей процес. Так, улітку калюжі висихають швидше, ніж навесні або восени.

Процес переходу рідини в пару називається пароутворенням.

Є два способи переходу рідини в газоподібний стан: випаровування і кипіння.

Випаровування - це пароутворення, яке відбувається з поверхні рідини.

Випаровування відбувається завжди, але швидкість його залежить від кількох причин. Щоб переконатися в цьому, виконаємо такі досліди.

На папір капнемо ефіру, води, спирту, олії. Спочатку випарується ефір, потім спирт, вода, а олія сохнутиме кілька днів.

Швидкість випаровування залежить від виду рідини.

Наллємо однакову кількість води у склянку і широку тарілку. Вода спочатку випарується з тарілки, а потім зі склянки.

Швидкість випаровування залежить від площі поверхні рідини.

Одну тарілку з водою поставимо на стіл у кімнаті, а другу - на батарею водяного опалення або інше тепле місце. Вода спочатку випарується з тієї тарілки, яка знаходиться в теплішому місці.

Швидкість випаровування залежить від температури рідини.

Випрану білизну розвішують для просушування. У суху вітряну теплу погоду білизна сохне набагато швидше, ніж у тиху або прохолодну погоду.

За певної температури (температури кипіння) рідини починають інтенсивно випаровуватися не лише з поверхні, а й усередині, з утворенням бульбашок. Це явище називається кипінням.

За звичайних умов вода кипить при температурі 100°С, ацетон - при 56°С.

Дослідами доведено, що з охолодженням газів до певної температури (температури конденсації) вони починають зріджуватися і стають рідинами. Встановлено, що це відбувається при тій самій температурі, при якій відповідна рідина кипить. Тобто все залежить від конкретних фізичних умов: якщо рідина нагрівається, то кипить і переходить у газоподібний стан; якщо газ віддає теплоту, то він зріджується і конденсується. Наприклад, аміак конденсується при температурі мінус 33,4°С, рідкий кисень - при мінус 183°С, повітря - при мінус 195°С.

У повітрі є багато водяної пари. Коли повітря охолоджується, пара переходить у рідкий стан: утворюються хмари, туман, роса.

Сонце - найпотужніше джерело тепла

Тепло - один з видів енергії. Їжа, яку ми з'їдаємо, перетворюється в нашому тілі в тепло та інші форми енергії. А їжа у свою чергу, є в нас тому, що нашу землю зігріває тепло сонця. Багато хто з нас не звертають увагу на тепло, хоча воно також необхідно для нас як повітря, яким ми дихаємо і який зазвичай теж не помічаємо. Сонце подібно до гігантської водневої бомби. Його тепло створюють термоядерні реакції, при яких атоми водню перетворюються на атоми гелію і неймовірну кількість енергії виділяється у вигляді випромінювання. Процес протікає в центрі або в надрах сонця. Температура там в 20 тис. разів вище, ніж у дочиста розпеченого вугілля. А щільність речовини в надрах так велика що його шматочок, рівний шматочку цукру важить 800 грамів! Саме завдяки такій високій щільності і температурі - реакції на Сонці відбуваються безперервно. Сонце на 98% складається з газоподібного водню і гелію, причому водню в два раз більше ніж гелію. Щомиті 640 мільйонів тонн водню в надрах сонця перетворюються в гелій, але на сонці водню стільки що воно ще буде горіти мільярди років.

Якщо навести телескопи на край сонячного диска, астрономи часто спостерігають гігантські викиди червоного полум'я, або протуберанці, які дуже швидко досягають величезної висоти на поверхні сонця. Нерідко можна бачити, як вони злітають вгору на кілька тисяч кілометрів всього за декілька хвилин. Люди використовують лише дуже малу частину сонячного випромінювання, що потрапляє на Землю. Але вчені намагаються знайти способи, як краще застосувати енергію Сонця, його тепло. Наприклад за допомогою сонячних батарей або фотоелементів отримують електрику і безпосередньо з сонячних променів: вловлюючи їх, люди навчилися перетворювати їх в інші форми енергії.

Все життя на Землі залежить від газового гіганта. Протягом усього життєвого циклу рослини або будь-якого живого створіння, організм вбирає, як губка в себе тепло, але енергія вивільнитися, коли наприклад загине рослина. Розпочнеться розкладання викликається мікроорганізмами. Велика частина енергії при цьому, виділяється у вигляді тепла. Наприклад, в купі гниючої трави може утворитися стільки тепла, що спалахує вогонь. Так сонячне світло і тепло минулих століть гріє нас сьогодні.

Але запаси альтернативних джерел живлення (нафти, кам'яного вугілля) не безмежні, незважаючи на недавні відкриття новий родовищ на дні Північного моря та в інших місцях. На щастя, Сонце не згасне ще багато-багато століть. Воно проіснує за твердженням вчених близько 10 мільярдів років!

Тепловий рух

Всі живі істоти відчувають тепло, оскільки здатність відчувати його необхідна для підтримки життя. У нас немає вродженої здатності точно вимірювати кількість тепла в різних предметах або хоча б знати, яка величина їх теплового випромінювання. Навіть власні відчуття часом можуть нас обманювати. Наприклад, занурте праву руку в гарячу воду, а ліву в холодну. Потримайте їх там кілька хвилин, а потім занурте обидві руки в теплу воду. Правій руці буде як не дивно холодно, а лівою гаряче. Тепло йде від теплого тіла більш холодному. Права рука втрачає тепло і тому відчуває холод, а ліва отримує тепло, і вам може здатися що в порівнянні з правою рукою, лівою руці навіть гаряче.

Тепловий рух відрізняється від механічного тим, що в першому беруть участь частинки, які рухаються самостійно і з котрих складається речовина, - атоми й молекули. У газах частинки рухаються хаотично, з різною швидкістю по всьому об'єму. У твердих тілах частинки безладно коливаються біля своїх сталих положень. Під час нагрівання швидкість теплового руху збільшується, у процесі охолодження - зменшується. Нагрівання та охолодження впливає на розміри й об'єм тіл.

Внутрішня енергія - це енергія руху та взаємодії частинок, з яких складається тіло.

Теплопровідність - це перенесення енергії від більш нагрітих ділянок тіла до менш нагрітих у результаті теплового руху та взаємодії частинок. Найбільша теплопровідність у металів, менша - у рідин, незначна - у газів. Речовини з низькою теплопровідністю використовують там, де необхідно оберігати тіло від охолодження чи перегрівання. Наприклад, будинки споруджують не з металу, а із цегли, бетону, дерева. Теплопровідність веде до вирівнювання температури тіла.

Кількість теплоти - енергія, яку тіло одержує або втрачає під час теплопередачі. Теплоту вимірюють термометром і виражають у градусах Цельсія - °C.

Скільки разів у житті ви спостерігали росу літнім ранком, а іній - зимовим, дощ навесні, влітку і восени, а сніг взимку?

Дуже багато, навіть не підрахувати! Ці явища в природі повторюються, тому що постійно повторюються умови, що їх викликають.

Земля обертається навколо своєї осі. Днем освітлена Сонцем частина поверхні планети прогрівається. А вночі промені Сонця не потрапляють на цю частину поверхні планети, і її температура знижується. Кожні добу температура поверхні Землі, а значить, і приземних шарів повітря змінюється на кілька градусів - різниця між нічною і денною температурою існує завжди. Які ж явища обумовлює перепад денної і нічної температури?

Вдень, коли повітря тепліше, вода випаровується інтенсивніше, кількість пари в повітрі збільшується. Вночі, коли поверхні тіл (листя рослин, дахи будинків, машини і багато інших) охолоджуються, на них відбувається «збір» пара. Тому рано вранці влітку ми часто спостерігаємо росу, а взимку - іній. Чому кожну весну, літо і осінь опади випадають у вигляді дощу, а взимку - у вигляді снігу?

Навесні, влітку і восени температура приземних шарів повітря досить висока. Навіть якщо хмара, що утворилася на великій висоті, складається з частинок затверділої води (снігу або льоду), досягають поверхні Землі краплі води - йде дощ. Взимку температура приземних шарів повітря низька. Тому з чого б не полягала хмара (з частинок затверділої води або води в рідкому стані - найдрібніших крапельок), опади випадуть у вигляді снігу. Потрапивши в холодний приземний шар повітря, крапельки перетворяться на сніжинки.

Теплові явища в природі. Використання людиною знань про теплові явища

Бесіда

• Чому взимку ми одягаємо теплий одяг? Можна сказати, що він зігріває наше тіло?

• Яка температура нашого тіла? А повітря?

Наше тіло має вищу температуру, ніж повітря, і тому віддає тепло, саме ж при цьому охолоджується. Але між одягом і тілом, між ворсинками одягу зберігається повітря, яке погано проводить тепло. Тож одяг не зігріває, а лише зберігає власне тепло тіла, не дає йому охолоджуватись. Але влітку температура повітря підвищується і, захищаючись від перегрівання, наш організм активно охолоджується. Що при цьому відбувається? Так, виділяється піт, який випаровується з поверхні тіла й сприяє його охолодженню.

Питання

• Як нагрівається повітря, адже воно є поганим провідником тепла?

Повітря пропускає сонячне тепло, яке нагріває поверхню Землі й саме повітря.

• Що відбувається з теплим повітрям далі? Відповісти на це запитання нам допоможе дослід.

• Де повітря тепліше: в класній кімнаті чи в коридорі? Прослідкуйте уважно за полум'ям свічки.

Демонстрація досліду

Запалену свічку піднести до ледь прочинених дверей посередині - полум'я рівне; підняти свічку вище - полум'я відхиляється в той бік, куди рухається тепле повітря; опустити свічку ниижче - полум'я відхиляється в той бік, куди рухається холодне повітря.

- Чому полум'я свічки відхилялося?

- Чому полум'я відхилялось в різні боки?

Так і в природі, тепле повітря піднімається вгору, а його місце займає холодне повітря. Відбувається перемішування повітряних мас, що захищає Землю від різких перепадів температури, пом'якшує клімат.

Знання цих процесів люди широко використовують у побуті. Наприклад, радіатори опалення розташовують завжди ближче до підлоги, а кватирки - у верхній частині вікна.

Тварини теж уміють використовувати природне тепло. У тропічних лісах живуть дивні птахи - смітні кури. Вони не насиджують відкладені яйця, а закопують їх у купи листя, що гниє. Під час гниття ї листя виділяється тепло, яке й зігріває яйця; виходить, птахи просто використовують природний інкубатор.

Прийом «Дивуй»

На Землі є багато спекотних і холодних місць. У Долині Смерті (Каліфорнія, США) зафіксована температура повітря плюс 56,7°С, але рекорд належить пустелі Сахарі (Африка) - плюс 68°С у тіні. Найхолоднішим місцем у Північній півкулі є північ материка Євразія, де температура повітря знижується до мінус 70°С. Найхолоднішим місцем на нашій планеті є материк Антарктида. В його центральних районах зафіксована температура мінус 92,1°С. На такому морозі метал стає крихким, гас перетворюється на густу тістоподібну масу і по спалахує навіть при контакті з полум'ям.

С_{вітлові явища}

Світло. Джерела світла

Словникова робота

Світлові явища - це явища, пов'язані з поширенням світла. Світло - це хвиля, яка поширюється тільки у прозорих середовищах. Світло поширюється від джерела прямолінійно у всі боки, отже, світлові промені - це лінії, уздовж яких поширюється світло. Воно не може проникати через непрозорі предмети, доказом цього є утворення тіні.

Наука, яка досліджує виникнення й поширення світла, називається оптика.

У темній кімнаті ми нічого не бачимо. Запалимо свічку і відразу побачимо саму свічку, свої руки і все те, що знаходиться в кімнаті.

Чому так відбувається? Полум'я свічки випромінює світло, яке поширюється в усіх напрямках, відбивається від предметів, які знаходяться в кімнаті, це сприймають наші очі і тому ми бачимо всі предмети, які є в кімнаті.

Тіло, яке випромінює світло - є джерелом світла. Отже, свічка - це джерело світла. Джерела світла можуть бути природними та штучними.

Питання

Яке найбільше природне джерело світла ви знаєте ? (Сонце).

Які ще природні джерела світла ви знаєте? (Зорі, блискавка, живі організми (світлячки, глибоководні риби, медузи).

Які штучні джерела світла вам відомі? (Свічки, лампи, ліхтарик, екран телевізора, монітор комп'ютера).

Залежно від того, як тіла випромінюють світло розрізняють теплові та люмінесцентні джерела світла.

Тепловими джерелами світла є Сонце, зорі, електрична лампочка, свічка. Всі вони мають високу температуру і додатково є джерелом тепла. Наприклад, під час хімічного явища горіння деревини випромінюється світло і одночасно ми відчуваємо тепло. Таким чином багаття є одночасно і джерелом світла і джерелом тепла.

Але в природі зустрічається і «холодний» світло, наприклад, світло гнилушек, різних світлячків і полярних сяйв. Люмінесцентними джерелами світла є тіла, які мають низьку температуру. До люмінесцентних джерел світла належать деякі живі організми, які здатні світитися. Сяючі тіла в цьому випадку не розпечені.

В останні роки набув поширення «денне світло» у вигляді енергозберігаючих ламп денного світла. Ці лампи в декілька разів економічніше електричних ламп розжарювання, і їх світло по відтінку ближче до денного.

Світлові явища

Словникова робота

Зміни, які пов'язані з випромінюванням, сприйняттям та поширенням світла називають світловими явищами. До світлових явищ належать: випромінювання світла, поширення світла, його відбивання, поглинання, заломлення світла, розклад білого світла на кольори.

Світло випромінюється джерелом світла і поширюється прямолінійно в усі боки, вздовж прямих ліній - променів, подібно до сонця.

Питання

• Що відбудеться, коли помістити між оком і невеликим джерелом світла непрозорий предмет ? (Джерело світла стає невидимим).

Якщо на шляху променів поставити якийсь предмет, то за ним утвориться тінь, бо світло не може проникнути через непрозорий предмет. Якщо тіло прозоре, то виникає тоді напівтінь.

Словникова робота

Тінь - частина простору за непрозорим предметом, куди не проникає світло.

Якщо джерело світла спрямувати на дзеркало, світло зустріне на своєму шляху тіло з гладенькою поверхнею (дзеркало) і відіб'ється від нього. Відбиті промені досягнуть наших очей, і ми побачимо це джерело світла. (наприклад, влітку сонячні зайчики).

Якщо поверхня тіла не гладенька, а шорстка? Як поводитимуться промені світла під час зустрічі з нею? Кожен з них, потрапивши на будь-яку точку поверхні, відіб'ється від неї. Відбиті промені підуть від поверхні через її нерівність у різних напрямках, тобто вони розсіються у різних напрямках. Тому, поглянувши на тіло, ми побачимо його поверхню, а не первісне джерело світла, як при дзеркальному відбитті.

Найкраще відбивають світло білі тіла і дзеркала. Про використання плоских дзеркал у побуті знають усі. Крім плоских дзеркал, є ще сферичні (кулясті) дзеркала, опуклі й увігнуті. Опуклі дзеркала розсіюють світло в усі боки, а увігну, навпаки, зосереджують його в одному місці. Наприклад, атракціон з кривими дзеркалами, де можна побачити себе досить тонким чи навпаки досить товстим.

До світлових явищ належить заломлення світла. Заломлення - це зміна напрямку світлового променя. Заломлення світла можна спостерігати при зміні середовища. Так наприклад, переходячи з повітря у воду.

Майже всі предмети ми бачимо завдяки відбиванню та заломленню світла. Тому вони мають такий неоднаковий вигляд удень і вночі.

Шлях світлового променя закінчується тоді, коли світло повністю поглинається, потрапивши на поверхню, яка не пропускає його, не відбиває та не розсіює світло).

Кольори

Сонячне світло має білий колір, але світ навколо має різні кольори.

Виявляється, що біле світло є досить складним.

Прийом «Історична довідка»

Уперше дослідив склад сонячного світла відомий англійський вчений Ісаак Ньютон. Він пропустив біле сонячне світло крізь маленький отвір у віконці в затемнену кімнату, а на шляху променя поставив скляну призму. Призма заломила сонячний промінь і спрямувала його на стіну де з'явилась різнокольорова смужка, яку Ньютон назвав спектром. Таким чином Ньютон дійшов висновку, що сонячне світло складається з семи кольорів, а саме: червоного, оранжевого, жовтого, зеленого, голубого, синього та фіолетового.

Отже, білий колір сонячного світла -суміш цих кольорів. Тепер зрозуміло чому ми бачимо таким різноманітним навколишній світ.

Питання

Який склад кольорів має веселка? (Веселка має також сім кольорів).

Чому веселка утворюється після дощу? Коли закінчується дощ і виходить сонечко, у повітрі ще є невеликі краплі води, які і розкладають сонячні промені подібно до призми, яку використав І. Ньютон.

Прийом «Історична довідка»

У 1807 році англійський учений Томас Юнг зробив не менш важливе відкриття: біле світло можна отримати внаслідок змішування тільки трьох кольорів - червоного, зеленого і синього.

У живописі основними кольорами є червоний, жовтий і синій. Змішуючи ці кольори, можна отримати будь-який колір, крім білого. Якщо змішати ці три кольори, отримаємо чорний колір.

Чому кожен предмет має свій колір? Предмети мають той колір, який вони відбивають із семи кольорів білого світла, а інші поглинають. Наприклад, червоний одяг відбиває червоний колір, поглинаючи інші. Відбитий колір потрапляє до наших очей, і ми бачимо одяг червоним. Предмети білого кольору відбивають всі кольори. Чорне ж тіло взагалі поглинає світло і не відбиває жодного з кольорів.

Тіло може поглинати і відбивати одночасно кілька кольорів, які змішуються між собою, і ми отримуємо різнокольорову гамму фарб, яку спостерігаємо в природі.

Колір прозорих тіл залежить від того, які промені світла проходять крізь них. Наприклад, червоне скло пропускає тільки червоні промені, що й зумовлює колір скла.

Предмети можуть змінювати свій колір, якщо на них потрапляє світло іншого кольору. Наприклад, червона сукня матиме вигляд чорної у променях синього або зеленого кольорів.

Сприйняття світла

Світло сприймають тіла, чутливі до світла. Такими є:

• фотоплівка та фотопапір на яких виникає зображення предметів від яких відбивається світло.

• сонячні батареї. Під дією світлових променів виникає електричний струм, який використовують для живлення різних електроприладів, мікрокалькуляторів, ліхтариків.

• очі людини. Світлові промені спричиняють виникнення нервових подразнень в очах, які передаються в мозок людини, і людина сприймає навколишні предмети. Проте, очі людини дуже вразливі, тому їх треба берегти.

Словникова робота

Приймачі світла - це тіла, чутливі до світла.

Такими є, наприклад, наші очі. Світло спричиняє в очах нервові подразнення, які передаються в мозок людини, і людина сприймає навколишні предмети.

Якщо на фотоплівку або фотопапір у фотоапараті потрапляє світло, відбите від навколишніх предметів, на них утворюється зображення цих предметів.

Коли на сонячні батареї, встановлені па космічному кораблі, супутнику, даху будинку, надають світлові промені, то від них виникає електричний струм, який використовують для живлення різних електроприладів. Елементи таких батарей використовують для живлення мікрокалькуляторів, кишенькових ліхтариків, якими ми користуємось.

Приймачем світла є вся жива природа. Зелене листя багатьох рослин пристосоване до вбирання сонячного світла. Наприклад, у плюща листки завжди повернуті до світла. Рослини, що ростуть у густому лісі, мають листя більших розмірів, ніж ті, що ростуть на відкритих і сонячних ділянках.

У листках рослин під дією світла з вуглекислого газу, що міститься в повітрі, та води, яку рослина вбирає з ґрунту, утворюються поживні речовини. При цьому рослини виділяють у навколишнє, середовище кисень.

Завдяки світлу тварини «орієнтуються» в навколишньому середовищі. Гострота зору в різних тварин різна. Так, очі птахів містять більше світлочутливих елементів порівняно з іншими живими істотами. Орли мають гостроту зору значно вищу, ніж горобці. Око орла можна порівняти із телескопом, а око горобця - тільки зі збільшуваним склом.

Значення світла для рослин.

Приймачем світла є вся жива природа. Зелене листя рослин пристосовано до вбирання сонячного світла. Прикладом цього є те, що більшість рослин повертають своє листя до світла. Рослини, що ростуть у густому лісі мають велике листя, бо світла у такому лісі мало. Рослини, які ростуть на відкритих сонячних ділянках мають листя менших розмірів.

Завдяки процесу фотосинтезу існує життя на нашій планеті. У листках рослин під дією світла з вуглекислого газу, який є у повітрі та води, який поглинається рослиною з ґрунту утворюються поживні речовини (цукри) та виділяється кисень. Тому ви чули неодноразово, що ліси називають легенями міста чи планети взагалі.

Рослини в природі реагують на зміну світла. Певна кількість світла, що потрапляє на рослини протягом дня, є сигналом до того, що можна цвісти, бо прийшла весна, літо, скидати листя або відмирати (трав'янисті), бо настала осінь.

Розкривання й закривання пелюсток квіток у деяких рослин залежить від тривалості світлового дня.

Значення світла для тварин

Стосовно світла тварини поділяються на денних і нічних. У процесі еволюції тварини виробили різні пристосування для сприйняття світла. В евглени зеленої це - світлочутливе червоне вічко. У постійного жителя ґрунту - дощового черв'яка - світлочутливі клітини містяться в шкірі, у тварин і комах утворилися спеціальні органи зору - очі. Прозорими перетинками (повіками) покриті очі риб. Риби бачать на близькій відстані, розрізняючи форму та колір предметів. Очі птахів захищені трьома мигальними елементами, як і в плазунів. Особливе положення очей дозволяє птахам бачити майже весь простір. Таким чином, розвиток органів зору залежать від умов життя тварин. Світло регулює процеси життєдіяльності тварин. Наприклад, у птахів тривалість світлового дня запускає складний механізм розмноження.

Світло тваринам потрібне для пошуку їжі, води, сховища, умов для розмноження, для того, щоб вчасно помітити своїх ворогів і сховатися від них. Здатність до орієнтування в просторі за допомогою Сонця властива багатьом тваринам. Під час далеких перельотів птахи знаходять дорогу за Сонцем і зорями. Наприклад, бджоли, знайшовши джерело взятку, «розповідають» про його розташування за допомогою танцю. Бджола-розвідниця описує фігуру у вигляді вісімки, яка має певну орієнтацію на Сонце і на місце розташування взятку.

При зменшенні сонячного світла зменшується кількість їжі для тварин. Тому частина з них переміщується в інші краї (відлітають птахи), частина залягає в сплячку (ведмідь), частина наближається до людських помешкань в пошуках їжі (сороки).

Прийом «Дивуй»

Є тварини, здатні змінювати забарвлення свого хутра залежно від того, як змінюється навколишнє середовище. Так, узимку сріблясто-білий горностай на фоні білого снігу непомітний. З настанням весни сніг починає танути, і поступово змінюється забарвлення тварини. Кожної весни біле забарвлення горностая змінюється на руде, дуже схоже на відталу землю.

Зміна забарвлення хамелеона та деяких інших ящірок залежить від того, як змінюється температура, вологість, освітлення середовища. Світло оливковий колір мадагаскарського деревного гекона з підвищенням температури стає зеленим.

Значення світла для людини

З допомогою зору людина одержує близько 90% інформації про зовнішній світ. Із зором і світлом пов'язана виробнича та побутова діяльність людини.

Людське око завдяки явищам відбивання та заломлення світла здатне бачити предмети та розрізняти близько ста тисяч відтінків кольорів. Кольори впливають на нервову систему людини заспокоюючи її (синій, голубий, зелений), чи навпаки збуджуючи (червоний). Зелений колір сприяє нормальному наповненню кровоносних судин і поліпшує роботу всіх органів чуття. Під дією світла у шкірі людини утворюється вітамін D, який сприяє нормальному засвоєнню хімічних елементів натрію, кальцію та магнію, які є обов'язковими частинами кісткової, м'язової тканин.

З_{вукові явища}

Що таке звук та як він виника

Навколишній світ наповнений найрізноманітнішими звуками. Шелестіння листя, шум морського прибою, дзюрчання струмка, спів птахів, розмова людей, гримить грім, грають на бандурі - це приклади звукових явищ.

Струна бандури чи скрипки, коли до неї доторкнутися, створює звук. Пилка, що розпилює дерево, також видає звук. Від вітру шелестить листя, завдяки руху крилець джмеля чутно їхнє дзижчання. Отже, ми живемо у світі звуків: чуємо голоси людей, спів птахів, звуки музичних інструментів, шум двигунів автомобілів, шелест листя в лісі, грім під час грози, писк комара біля вуха, дзижчання мухи.

Що ж таке звук? Якщо струну бандури натягнути, а потім відпустити, вона почне коливатися рухатися, як гойдалка чи маятник годинника. А оскільки це коливання відбувається у повітрі, то струна змушує коливатися і повітря, розташоване поруч з нею. Під дією струни воно виконує коливання, схожі на ті, що були у струни. Отже, струна передає власні коливання частинкам повітря, розташованим до неї найближче, а ті - сусіднім і так далі. Внаслідок цього і виникає звук.

Словникова робота

Звук - це коливання фізичних тіл (наприклад, повітря, води, металу), що поширюються в навколишньому середовищі та сприймаються вухом людини та тварин.

Звук - це те, що чує вухо.

Явища розповсюдження коливань у середовищі (повітрі, воді, металах), які сприймає наше вухо, називають звуковими явищами.

Людина дослідила звукові явища. Для підсилення та записування звуку, передавання його на значні відстані створено спеціальні прилади. Завдяки ним ми користуємося радіо, телефоном, магнітофоном.

Спостерігати за тим, як утворюється звук, можна за допомогою звичайної лінійки. Один кінець досить довгої лінійки притиснемо до столу, а інший нехай вільно звисає. Відхиливши вільний кінець лінійки, змусимо її коливатися. Але цих коливань наше вухо не сприймає. Вкоротимо кінець лінійки, який виступає за край стола й лінійка почне «звучати». Це відбувається тому, що стальна лінійка стискає шар повітря, що прилягає до одного з її боків, і одночасно розріджує з іншого. Ці стиснення і розрідження чергуються в часі у будь-якому середовищі (газах, рідинах, твердих тілах). Вони спричиняють коливання середовища, що й створює звук.

Як поширюється звукова хвиля

Звукові хвилі в середовищі створюються завжди тілом, яке коливається. Тіло, що своїми коливаннями створює звук, є джерелом звуку. Поширення звукових коливань називається звуковою хвилею.

У світі існує два джерела звуку: природні (звуки природи), штучні (механічні інструменти, звукозаписувальні пристрої, виробничі й транспортні шуми).

Необхідною умовою для передавання звуку від коливного тіла до приймача (зокрема, до нашого вуха) є існування пружного середовища між вібратором і приймачем. Найчастіше звукові хвилі досягають наших вух повітрям. Проте вони можуть поширюватися і в інших речовинах.

Повітря не має якихось особливих переваг порівняно з іншими речовинами в розумінні можливості поширення в ньому звукових хвиль. Удари двох камінців один об одного аквалангіст може чути, перебуваючи під водою, оскільки коливання передаються до вуха водою. Якщо прикласти вухо до землі, то можна почути наближення потяга або автомобіля. В цьому випадку земля не впливає безпосередньо на ваші барабанні перетинки. Однак хвилю, яка поширюється в землі, називають звуковою хвилею, оскільки її коливання приводять до коливань повітря в зовнішньому вусі.

Наприклад, коливання мембрани телефону створює у прилеглому шарі повітря послідовні згущення і розрідження, які поширюються у всі боки. Хвилі розходяться від приймальної частини трубки колами. Поширення звукової хвилі можна порівняти з поширенням хвилі, що виникає на водній поверхні, якщо кинути у воду камінець. Якщо на воді вільно плаває поплавок, проходить час й хвилі, що виникають, поширюючись, дійшовши до поплавка, змушують його коливатись. Так само поширюється звукова хвиля у повітрі, а вухо, як і поплавок на воді, відчуває її.

Під час вивчення звукових явищ дуже часто як джерелом звуку користуються камертоном - приладом, який слугує еталоном висоту звуку при настоюванні музичних інструментів та у хоровому співі. Якщо по камертону вдарити м'яким молоточком або провести смичком, то камертон зазвучить. Коливання його можна записати.

Швидкість звуку

Звукові хвилі поширюються у навколишньому середовищі з певною швидкістю. Тобто на поширення звукових коливань від джерела потрібен певний час. Наприклад, під час грози можна помітити, що спершу видно спалах блискавки, а лише потому удари грому. Якщо гроза далеко, то запізнення грому досягає кількох секунд. Спочатку видно спалах від пострілу, а через певний час чути й звук. Те саме можна помітити, спостерігаючи з великої відстані гру у волейбол чи вибивання килима. Ви бачите удар по м'ячу чи килиму, а звук від удару дійде через певний час. І чим далі від нас міститься джерело звуку (мисливець, грозовий розряд, волейболіст тощо), тим більше часу минає між моментом виникнення звуку і його сприйманням нами. Якщо відстані до джерела звуку в кілька кілометрів, то це запізнення може становити 10 і навіть більше секунд. Ці та інші факти вказують на те, що звук поширюється не миттєво і що швидкість поширення його значно менша за швидкість поширення світла (300 000 км/с).

Поширення звукових хвиль у різних середовищах відбувається з неоднаковою швидкістю. За допомогою дослідів було виявлено, що в повітря при температурі 0°С швидкість звуку становить 332 м/с. У воді з температурі 0°С цей показник становить приблизно 1485 м/с.

Прийом «Дивуй»

Чому люди, які хотіли почути стукіт копит кінного війська, прикладали вухо до землі, а не прислухались до нього в повітрі? Тому що в твердому середовищі звук має більшу швидкість, ніж в газоподібному.

Так, у воді звук поширюється зі швидкістю 1500 м/. У твердих тілах швидкість звуку ще більша, ніж у рідинах. У деяких металах швидкість сягає кількох тисяч метрів за секунду: зокрема, у свинці - 1300 м/с, у міді - 4560 м/с, у сталі - 5100 м/с, у залізі-5850 м/с, а в алюмінії при температурі 20°С дорівнює 6260 м/с.

А в повітрі - 344 м/с.

Цікаво, що крізь гуму звук проходить зі швидкість лише 54 м/с, крізь корок - 500 м/с, цегляну стіну - 3480 м/с, граніт - 3950 м/с, дерево - 4000 м/с, а скло 5000 м/с.

Звук не може поширюватися за відсутності речовини. Якби ми потрапили на Місяць, то нічого б не почули, бо на ньому немає повітря - середовища, в якому поширюється звук. Тому космонавт на Місяці, де немає атмосфери, не почує ні потужного гулу реактивних двигунів, ні виверження вулкана. Перебуваючи на Місяці, космонавти спілкувалися один з одним за допомогою радіо.

Погано проводять звук такі матеріали, як повсть (войлок), скловата, пористі панелі, пресований корок і т. д. Ці матеріали використовують для звукоізоляції, тобто для захисту приміщень від сторонніх звуків.

Відбивання звуку, ехолокація. Луна

Звукова хвиля може оминати невеликі перешкоди. Наприклад, у рідко посадженому лісі звук поширюється добре, проте гірше, ніж на відкритій місцевості. Якщо ж перешкоди значні (поверхні гір, стіни, стовбури дерев у густому лісі тощо), звукова хвиля відбивається від них. Це пояснюється так. Якщо звук поширюється в певному середовищі (наприклад, у повітрі), то врешті-решт він дійде до межі, за якою починається інше середовище (дерево, стіна, скло). Це інше середовище складається з інших частинок, і швидкість поширення звуку в ньому також буде іншою. На такій межі звук відбивається.

Прийом «Дивуй»

Ехолокація - це сприйняття відбитих звуків. Як використовують тварини це явище? Наприклад, кажани, сприймаючи на слух відбиту від різних предметів луну, точно визначають своє положення в просторі і легко знаходять шлях. Це дає їм змогу полювати вночі.

Як тварини можуть захищатися за допомогою ехолокації? Багато метеликів, якими живляться кажани, здатні сприймати ультразвуки, а деякі видають власні ультразвуки і таким чином заважають кажанам полювати.

Як слід поводитись людям, щоб не зашкодити своєму здоров 'ю і не турбувати мешканців довкілля? Не слід вмикати гучну музику або шуміти у своєму помешканні. Така поведінка може зашкодити здоров'ю не тільки багатьох людей довкола, а й того, хто галасує, тобто хто є джерелом звуків.

Так виникає луна (відлуння). Воно полягає в тому, що звук від джерела, дійшовши до якої-небудь перешкоди, відбивається від неї і повертається до місця, де він виник. Отже, луна є відбитою від перешкоди звуковою хвилею.

Якщо первинний і відбитий звуки доходять до слухача не одночасно, то він чує звук двічі. Бувають випадки, коли звук відбивається кілька разів, тоді його можна почути неодноразово, наприклад гуркіт грому.

На властивості відбивання звуку від перешкод ґрунтується метод визначення відстаней до різних предметів та виявлення їх місцезнаходження.

Частота коливань

Ми сприймаємо звуки у 5 разів гірше, ніж кішка, і в 10 - ніж дельфін. Тобто слух у людини не найкращий серед представників живої природи. Чому ж не усі звукові коливання чує людина? Виявляється тіла можуть мати різну частоту коливань.

Звуки бувають низькі та високі. Це залежить від частоти коливань.

Частота коливань - це кількість коливань тіла за 1 секунду. Одиницею їй виміру є 1 Герц (Гц), на честь німецького фізики ХІХ ст. Генріха Герца.

Чим більша частота коливань, тим вищий звук. Наприклад, писк комара. Під час польоту він робить крилами майже 10 000 змахів за секунду (висока частота), тому звук високий. А оркестровий барабан має низький звук, бо мембрана, натягнута на нього, здійснює за секунду набагато менше коливань, ніж крила комара.

Людське вухо сприймає далеко не усі коливання. Ми чуємо лише звуки, які створюють тіла, що здійснюють від 16 до 20000 коливань за секунду (16 Гц - 20000 Гц). Такі коливання називають акустичними (з грецької akustikos - слуховий). Розділ фізики, який вивчає такі звуки, називають акустикою. Проте сьогодні акустика займається й тими хвилями, які не сприймаються вухом людини і можуть поширюватися не лише в повітрі, а й у будь-якому іншому середовищі.

Якщо тіло здійснює менш як 16 коливань за одну секунду (16 Гц), то такі коливання називаються інфразвуком (з лат. infra - нижче, під). Він шкідливо впливає на організм людини. Інфразвук виникає під час морських штормів, ударів грози, виверження вулканів, землетрусах, підземних та підводних вибухах, від хвиль цунамі. Він слабо поглинається, тому поширюється на великі відстані. Інфразвукові коливання використовують у приладах сейсмографах для завбачення землетрусів, вивчення будови Землі, розвідування покладів корисних копалин. Також інфразвукові хвилі виникають під час вібрацій масивних верстатів, компресорів та іншого устаткування. Це джерело може бути особливо небезпечним для робітників, тому що вплив інфразвукових хвиль - хоч їх і не чути - може призвести до шкідливих наслідків для людського організму. Ці низькочастотні хвилі спричинюють явища резонансного типу, які супроводжуються рухом і подразненням внутрішніх органів людини. Інколи ці хвилі відчуваються як біль в усі.

Якщо тіло здійснює понад 20000 коливань за одну секунду (20000 Гц), то такі коливання називаються ультразвуком (від лат. ultra - за межами, зверх). Ультразвук міститься у шумі вітру та моря, присутній у шумі машин.

Прийом «Дивуй»

Багато тварин сприймають ультразвукові частоти. Наприклад, шимпанзе можуть чути звуки до 33000 Гц, кури - до 38000 Гц, коники - до 90000 Гц, собаки - до 50000-100000Гц, а кажани - до 100000-175000 Гц.

Ультразвукові хвилі мають безліч застосувань у медицині для діагностики та лікування органів людського організму, а також в інших галузях науки й техніки (навігація, підводний зв'язок, зварювання). Учені встановили, що найпростіші живі істоти швидко гинуть під дією ультразвуків. Цю властивість використовують для стерилізації води, молока та інших харчових продуктів. Ультразвуки спричиняють також параліч і загибель холоднокровних тварин - риб, жаб.

Ультразвук використовують в ехолотах - приладах для вимірювання глибини озер, морів, океанів або глибини занурення будь-яких тіл. За ехолотом визначають час між поданням звукового сигналу та прийомом від нього відлуння. Так одержують шлях, що пройшов звук, тобто відстань до дна. Ехолот вперше застосували у 1927 році на німецькому судні «Метеор» для промірів глибин у Південній Атлантиці.

Прийом «Історична довідка»

У 1916 році французький фізик Поль Ланжевен вперше виготовив ультразвуковий локатор для підводної сигналізації та виявлення підводних човнів. Але природа випередила його. Вона наділила цією властивістю кажана. Дельфіни, кити, кашалоти випромінюють ультразвуки дуже широкого діапазону. Так, дельфін чітко відрізняє скелю від косяка риб. Тому серед безлічі островів Нової Зеландії, де важко знайти шлях, морякам у пригоді часто стає дельфін. Відомий такий факт, що один дельфін майже 30 років добровільно виконував обов'язки лоцмана і проводив кораблі безпечним шляхом.

Музичні звуки та шуми

Звуки, які ми чуємо щодня, дуже різноманітні. Прийнято розрізняти такі звуки:

1) музичні або тони;

2) шуми;

3) звукові удари.

Кожен з нас відрізнить музичні звуки від шумів. До музичних звуків належать спів, звучання натягнутих струн музичних інструментів. До шумів належать звуки від вібрації верстатів, вибухів, роботи двигунів внутрішнього згоряння, оплески, шерех, скрипіння, приголосні звуки мови тощо. Шум можна розглядати як поєднання складних музичних звуків, які хаотично змінюються. Так, якщо одночасно ударити по багатьох клавішах рояля, поклавши на клавіатуру лінійку, то звук дістанемо шумоподібний.

Звук, створений різними джерелами, викликає в нашій свідомості різні відчуття, згідно з якими ми й характеризуємо різні звуки. Залежно від цього ми говоримо про сильні й слабкі звуки, високі й низькі. Говорячи про сильні й слабкі звуки, про високі й низькі, ми спираємося на наші суб'єктивні відчуття, і цього нам виявляється цілком достатньо, щоб обходитися в повсякденному житті. Але характеристики звуку необхідно пов'язати з певними фізичними характеристиками, які не залежать від особливостей сприймання звуку людиною. Зокрема важливо з'ясувати, чим з погляду фізики відрізняються музикальні звуки від шуму і чому такими несхожими можуть бути музикальні звуки між собою?

Чистий музикальний звук можна дістати за допомогою камертона. Звукові коливання, які відбуваються за гармонічним законом, сприймаються людиною як певний музикальний тон (або просто тон). Шум є складною сумішшю величезної кількості гармонічних коливань з різними частотами. Своїми органами мовлення ми можемо відтворювати музикальні звуки і, звичайно, шум.

Характеристики звуку: гучність, висота та тембр

Звуки різняться на слух гучністю і висотою. Про звуки різної гучності кажуть, що один звук гучніший за інший не в стільки разів, а на стільки одиниць. Одиницею гучності звуку є один децибел - 1 дБ (¹/₁₀ частка бела). Цю одиницю названо на честь американського вченого Александера Грейама Белла, винахідника телефону та слухового апарата для глухих.

Прийом «Дивуй»

Так, гучність звуку шелесту листя або звук наручного годинника становить 10 дБ, шепоту - 20 дБ, звуку настінного годинника - 30 дБ, тиха розмова - 40 дБ, тиха вулиця - 50 дБ, звичайна розмова - 60 дБ, вуличного шуму - 70 дБ. Небезпечним для здоров'я людини є звук у 80 дБ. Шум гучністю 130 дБ відчувається шкірою і викликає больові відчуття. У ковальському цеху гучність звуку становить 100 дБ, гучна музика - 110 дБ, сирена - 130 дБ, звук реактивний літака - 150 дБ. Смертельним рівнем для людини є 180 дБ, а шумова зброя має гучність 200 дБ.

Чому звуки є різними за гучністю? Це залежить від амплітуди (розмаху) коливань звукової хвилі. Якщо звук сильніший, то більшою буде й амплітуда коливань у звуковій хвилі. Однак слід мати на увазі, що гучність звуку залежить і від його частоти. Може виявитися, що звук більшої інтенсивності однієї частоти сприймається нами як менш гучний, ніж звук малої інтенсивності іншої частоти.

Прийом «Дивуй»

Найбільш «гучними» у світі тваринами є кити. Вони можуть створювати звуки, які чути в океанських водах на сотні кілометрів.

Сприймаючи музикальні звуки, людина розрізняє їх за висотою. З'ясуємо, з чим пов'язана висота звуку. Якщо натягувати струну гітари або скрипки, висота звуку при цьому збільшуватиметься. Значить, висота звуку залежить від частоти коливання тіла. Більш високому звукові відповідає більша частота коливань.

Коливання високої частоти сприймаються як звуки високого тону, звуки низької частоти - як звуки низького. Натягуючи струну гітари, ми збільшуємо частоту її вільних коливань, а отже, робимо звук більш високим. Діапазон звукових коливань, який відповідає зміні частоти коливань у два рази, називають октавою. Наприклад, тон «ля» першої октави відповідає частоті 440 Гц, тон «ля» другої октави - частоті 880 Гц.

Голос людини - це коливання її голосових зв'язок. У дітей голосові зв'язки коливаються з більшою частотою, ніж у дорослих, тому дитячі голоси вищі. Є люди, які вміють вдало змінювати частоту коливань своїх голосових зв'язок. Так, актори це роблять з великим успіхом. Змінюючи частоту коливань своїх голосових зв'язок, вони розмовляють різними голосами.

Звукові коливання на слух мають ще одну якість, крім гучності та висоти, а саме: специфічний відтінок, який називають тембром. За різним тембром ми легко розпізнаємо звук голосу різних людей, свист, звучання різних музичних інструментів, хоч би ці звуки і мали однакову висоту і гучність. Наприклад, якщо на фортепіано, а потім на гітарі беруть ноту однакової гучності й однієї висоти (припустимо, «до» першої октави), то дістають звуки, які істотно відрізнятимуться. Ми ніколи не сплутаємо звук фортепіано і гітари. Відрізнити звук одного інструмента від іншого нам допомагає тембр звуку. За тембром ми можемо пізнавати голоси різних людей. З чим пов'язаний тембр звуку, з якою особливістю коливань?

Якщо за допомогою техніки порівняти звукові коливання, створювані роялем і гітарою, причому для тієї самої ноти, тобто для звуку однієї висоти, видно, що вони дуже відрізняються за своїм гармонічним складом. Обидві звуки складаються з однакових гармонічних коливань (тонів), але в кожному з них ці тони мають різні амплітуди і фази. Найнижчий тон у складному музикальному звукові називають основним, він має таку само частоту, як і складний звук. Решта простих тонів що мають удвічі, втричі, вчетверо і т. д. більші частоти називають вищими гармонічними тонами, або обертонами.

Якість звуку визначається наявністю обертонів - їх кількістю і відносними амплітудами. В різних музичних інструментах відносні амплітуди різних обертонів виявляються неоднаковими. Саме це надає звукові кожного інструмента характерної для нього якості, або тембру. Чим більше в звуковому коливанні обертонів тим багатший тембр звуку.

Звукові явища надзвичайно важливі для природи. Так, звук - засіб спілкування організмів. Майже всі тварини реагують на звук. Одні з них сприймають звук як сигнал небезпеки, інші сигналізують про стан організму, ще інші вказують напрямок пошуку корму, місце для розмноження. Багато тварин спілкується між собою за допомогою звукових сигналів.

Ми сприймаємо звукові хвилі за допомогою вух. Слух людини - не найкращий серед представників живої природи.

Звук - це джерело інформації для людини. Прослуховування за допомогою спеціальних приладів, наприклад медичного фонендоскопа, звуків в організмі допомагає отримати відомості про роботу серця, легенів.

Важливу інформацію людині дає мовлення. Ми видаємо і чуємо звуки, завдяки цьому спілкуємося один з одним.

Е_{лектричні явища}

Електризація тіл та електричні явища

Щодня ми користуємося найрізноманітнішими електричними приладами і так звикли до їхніх послуг, що вкрай рідко цікавимося: а як же працюють ці розумні прилади? Ми навіть не замислюємося над тим, яких дивовижних явищ природи воно стосується.

Якщо пластмасову лінійку натерти папером, то вона притягуватиме до себе маленькі клаптики паперу, пір'їнки, тонкі цівки води так само, як магніт залізо. Подібне відбувається, коли до клаптиків паперу піднести пластмасовий гребінець, яким щойно розчісували сухе волосся. В обох випадках це сталося тому, що внаслідок тертя лінійка та гребінець наелектризувалися, тобто набувають електричного заряду. Явище, в результаті якого тіла набувають властивості притягувати інші тіла, називають електризацією тіл, а самі тіла називаються наелектризованими або ж такими, що мають електричний заряд.

Прийом «Історична довідка»

Слово «електрика» ввійшло до науки значно раніше, ніж були винайдені електричні лампи, електродвигуни, холодильники, телевізори, радіоприймачі. Ще за 600 років до нашої ери стародавні греки помітили, що коли бурштин, або янтар (тверда смола хвойних дерев, що росли на Землі сотні тисяч років тому), потерти об вовну, то він набуває властивості притягувати до себе пір'їнки, листочки, соломинки. Грецькою мовою янтар - електрон, від чого й пішло слово «електрика».

Подібну до бурштину властивість мають й інші речовини й тіла. Якщо скляну паличку, потерту об шовкову тканину, піднести до сухої руки, то можна почути легке потріскування, а в темряві - побачити невеликі іскорки. Іскри можна побачити також під час знімання вовняного або синтетичного одягу в темній кімнаті. Це і є невеликі блискавки і громи. Дуже легко наелектризувати тертям об хутро палички з гуми, сірки, пластмаси, капрону.

Тіла заряджаються не лише у разі натирання одних тіл іншими. Під час будь-якої взаємодії різнорідних тіл та безпосереднього контакту відбувається їх заряджання. Але при натиранні контакт між тілами щільніший і вони заряджаються сильніше, що легше виявити під час дослідів. Електризуються тіла й від стикання з наступним їх роз'єднанням. Унаслідок стикання скляної палички та шматочка гуми електризується і скло, і гума.

В електризації завжди беруть участь два тіла. Під час електризації електризуються обидва тіла.

Виконуючи досліди з електризації різних тіл, учені домовилися, що один заряд називатиметься позитивним, а інший - негативним, тобто зарядам приписали знаки «+» (плюс) і «-» (мінус).

Прийом «Історична довідка»

У 1897 році відомий англійський фізик Джозеф Джон Томсон установив наявність в атомах крихітних частинок, які згодом отримали назву - електронів. Ці дуже легкі частинки є в будь-яких речовинах. За певних обставин електрони здатні залишати свої атоми чи, навпаки, «приєднуватися» до інших. У цих випадках кажуть, що атоми перетворюються на іони. Атоми, яким не вистачає електронів, називають позитивними іонами, а ті, що «захопили» зайві, - негативними.

Для розуміння природи електричних явищ передусім звернемо увагу на такі важливі властивості іонів та електронів:

- позитивні іони притягують до себе електрони;

- негативні іони відштовхують електрони, що до них наближаються.

Наелектризовані тіла взаємодіють між собою. Вони або притягуються одне до одного, або відштовхуються.

Якщо тіла мають однакові заряди, вони відштовхуються одне від одного, а якщо різнойменні - притягуються одне до одного.

Поміркуйте:

1. Якщо в темряві гладити рукою кота, то можна помітити проскакування іскор і чути легке потріскування. Як пояснити ці явища?

2. Чому після швидкої ходьби можна помітити, що низ одягу притягується до ніг? Що можна сказати про знаки зарядів одягу і тіла?

3. Якщо прозору обкладинку для зошита або книжки потерти об аркуш паперу 10-15 разів, то, віддалені на невелику відстань (близько 10 см), вони притягуватимуться одне до одного. Поясніть чому.

Словникова робота

Явища, пов'язані з електризацією тіл, мають назву електричних явищ.

Широкого використання вони набули з XIX ст. завдяки дослідженням всесвітньовідомих учених: Шарля Кулона, Луїджі Гальвані, Алессандро Вольта, Андре Ампера, Георга Ома, Майкла Фарадея, Генріха Герца Олександра Попова та багато інших.

Займатися серйозно електромагнітними явищами вчені почали лише з 17 століття. Знадобилося чимало часу, щоб знайти правильні пояснення природі електрики. У той час експерименти проводилися зі статичними зарядами. Основи електростатики заклав французький вчений Шарль Огюстен Кулон. Їм були отримані експериментальні результати, що мають фундаментальне значення. Вони дозволили проводити кількісні дослідження електричних явищ. Але нерухомі електричні заряди рідко використовуються на практиці. Для того, щоб змусити електричні заряди служити людям, потрібно привести їх у рух - створити електричний струм.

20 березня 1800 італійський учений Алессандро Вольта повідомив, що їм знайдений постійно діючий джерело електрики, який згодом отримав назву «Вольтів стовп». Це була конструкція, зібрана з круглих мідних і цинкових платівок, розділених один від одного сукном, просоченим кислотою. Вольтів стовп заввишки в півметра розвивав напруга, чутливе для людини. Вольтів стовп став джерелом, що підтримує переміщення електричних зарядів по дроті, що сполучає його полюси, і дозволив вести систематичне вивчення електричних струмів.

Провідники і непровідники електрики

Заряди можуть переміщуватися від одного тіла до іншого по деяких тілах. Якщо електричні заряди переміщуються у речовинах (тілах), то такі речовини (тіла) називають провідниками, а якщо не переміщуються - непровідниками, ізоляторами або діелектриками.

Усі метали, ґрунт, розчини солей і кислот у воді є провідниками електричних зарядів. У тілі людини також добре переміщуються електричні заряди. Через тіло людини заряджені тіла розряджаються, тому воно так само є провідником електрики. Якщо доторкнутися до зарядженого тіла рукою, електричні заряди перейдуть на наше тіло, а через нього в землю. Тіло стане незарядженим, тобто втратить електричні заряди.

Більшість речовин у природі не є провідниками. Порцеляна (фарфор), ебоніт, скло, бурштин, шовк, капрон, пластмаси, бензин, гас, повітря непровідники електрики. Тіла, виготовлені з таких речовин, називають ізоляторами (від грецького слова ізоляро - відокремлювати).

Електричний струм

Сьогодні важко уявити собі життя без широкого використання електричного струму. Він живить радіоприймачі та телевізори, комп'ютери і двигуни електропотягів, допомагає готувати їжу і лікує певні хвороби. Що ж таке електричний струм?

Ви вже знаєте, що до складу атомів, з яких складаються тіла, входять заряджені частинки: протони (позитивно заряджені) та електрони (негативно заряджені). Проте за звичайних умов у куску металу електричний струм не спостерігається.

Серед речовин є такі, у яких електрони переміщуються дуже легко. Ці речовини називають провідниками. Найвідоміші з провідників - метали (мідь, алюміній), з них виготовляють електричні дроти. Рух електронів у провіднику в одному напрямку називають електричним струмом.

Словникова робота

Електричний струм - це впорядкований (напрямлений) рух заряджених частинок. Електричний струм не можна побачити.

Для практичного використання електричного струму потрібні джерело струму, його споживачі (наприклад, лампи), а також провідники, за допомогою яких струм передається від джерела до споживача. Для вмикання струму користуються вимикачами, а для запобігання пошкодженню приладів - запобіжниками. Усі складові частини з'єднані у замкнене коло. Тому такі установки називають електричними колами.

У замкнених електричних колах розрізняють їх внутрішню частину (власне джерело струму) і зовнішню (все те, що приєднується до полюсів джерела струму).

Щоб електричний струм у провіднику існував протягом певного часу, потрібно мати джерело електричного струму. Добре відомими вам джерелами струму є батарейки, акумулятори для кишенькового ліхтарика, різних електричних іграшок, годинників, мобільних телефонів тощо. Кожне джерело струму має позитивний полюс, на якому нагромаджуються позитивні заряди, і негативний полюс, на якому нагромаджуються негативні заряди, їх умовно позначають знаками «+» і «-».

Потужними джерелами електричного струму є різні типи електростанцій: теплові (ТЕС), гідравлічні (ГЕС), атомні (АЕС), вітрові (ВЕС), сонячні (Геліостанції), геотермальні (ГеоЕС) (використовується теплота Землі) електростанції.

У найпростіших випадках до складу електричних кіл входять: 1) джерело струму; 2) системи з'єднувальних провідників і керуючих пристроїв; 3) споживачі електричної енергії (лампа).

Якщо до джерела струму за допомогою провідників з'єднати електричну лампу, заряджені частинки в провіднику починають рухатися, виникає електричний струм, лампа світиться.

Для вимірювання фізичних величин, що характеризують електричний струм, у коло вмикають різноманітні прилади - амперметри, вольтметри, лічильники електричної енергії.

Електричний струм має магнітну дію, а про його теплову дію ви знаєте з повсякденного життя (електричний паяльник, електроплита, праска, лампа розжарювання та багато інших приладів). Світлову дію струму можна спостерігати на прикладі блискавки, свічення ламп денного світла, полярного сяйва. Електричний струм має також фізіологічну дію, тобто впливає на живі організми, і у багатьох випадках буває дуже небезпечним. Тому під час використання електричного струму слід обов'язково дотримуватися правил техніки безпеки. Струм має також й хімічну дію.

Електрика навколо нас

Винахід електрогенератора змінило весь устрій життя людства. Електрична енергія володіє величезними перевагами перед іншими видами енергії. Її можна передавати по проводах на величезні відстані з порівняно малими втратами і зручно розподіляти між споживачами. Цю енергію за допомогою досить простих пристроїв легко перетворити на будь-які інші форми: механічну, внутрішню (нагрівання тіл), енергію світла і т. д.

Без електричної енергії неможливий технічний прогрес на сучасному етапі цивілізації.

Щоб краще уявити значення електрики в нашому житті, подумайте, що могло б статися, якби вона раптом зникла. Відразу замовкнуть радіоприймачі й телефони, зникнуть зображення з екранів телевізорів та комп'ютерів, зупиняться верстати на заводах і фабриках, які приводяться в рух за допомогою електричних двигунів... Навіть звичний автомобіль не зможе рухатися, бо не працюватиме його стартер, за допомогою якого запускається двигун, система запалення, освітлення, контролю... Раптове зникнення електрики в сучасному світі спричинило б величезну катастрофу.

Зайве говорити про те, що сталося б, якби перестала працювати сучасна електронно-обчислювальна техніка, завдяки якій здійснюється керування величезною кількістю виробничих процесів.

Вирішальна роль електричної енергії у сучасному житті пояснюється її перевагами перед іншими видами енергії.

По-перше, електрична енергія найбільш універсальна, вона легко перетворюється в механічну, теплову, хімічну, світлову тощо.

По-друге, електричну енергію зручно розподіляти між найрізноманітнішими споживачами. Навіть у вашій квартирі від однієї електромережі живляться радіоприймач і телевізор, електрична лампа і холодильник, електрична праска і магнітофон.

По-третє, електричну енергію можна досить просто передавати на значні відстані без значних втрат. Це дає можливість за допомогою ліній електропередачі енергію подавати від гідравлічних електростанцій, що їх зводять на річках, чи теплових електростанцій, які можна будувати біля покладів палива.

Сьогодні і, мабуть, у найближчому майбутньому електрика залишається основою наукового і технічного прогресу суспільства.

Електрика у природі

У природі також є електричні явища, що супроводжують людину все життя,- це блискавки, величезні електричні розряди, які можуть завдати багато лиха. Тому здавна їх вивчають, щоб знайти надійний захист. Блискавка - велетенський електричний іскровий розряд довжиною декілька кілометрів та діаметром у десятки сантиметрів. Триває недовго: лише десяті частки секунди.

Учені підрахували, що кожної доби на всій земній кулі відбувається приблизно одна гроза кожні дві секунди, тобто за добу спалахує близько 8 мільйонів блискавок. Грози найчастіше бувають улітку в другій половині дня. Тривалість більшості гроз близько години. Однак у тропіках і горах вони іноді тривають до 12-13 годин.

Під час грози внаслідок тертя в хмарах шарів повітря і краплин води відбувається їх електризація. Під час грози наелектризовані хмари можуть зблизитись настільки, що від цього виникає електричне явище - блискавка. Грім, що супроводить блискавку зовсім безпечний. Це звук, який виникає від раптового розширення повітря, що нагрівається під час виникнення блискавки.

Під час грози блискавка також може виникнути між хмарою та землею. Це дуже небезпечно, бо від блискавки трапляються пожежі і гинуть люди. Тому під час грози необхідно дотримуватись певних правил: уникати контакту з металевими тілами. Якщо гроза застала на відкритій місцевості, рекомендується сісти на землю і перечекати її. Можна заховатися у заглибину в землі, а не стояти під поодиноким деревом.

Окрім лінійної зрідка спостерігається блискавки незвичайної форми. Одні з них нагадують ракету. Інші мають вигляд ланцюжка з точок, що світяться. А деякі виникають як яскрава куля різного забарвлення й величини (10-20 см в діаметрі). Це куляста блискавка, яка повільно й безшумно пересуваючись у повітрі, може проникнути вглиб будівлі крізь щілини, димарі, труби й через кілька секунд розірватися з сильним тріском або ж безшумно вислизнути в інший отвір. Це дуже рідкісне явище, яке виникає після удару лінійної блискавки. Існує від однієї секунди до кількох хвилин. Природа кулястої блискавки досі не з'ясована.

Щоб запобігти влучанню блискавки, на будинки та інші споруди встановлюють блискавковідводи.

Електричне походження мають також полярні сяйва. Вони являють собою разюче явище світіння, що спостерігається на небі найчастіше у полярних областях. Вважається, що цей феномен існує також і в атмосферах інших планет, наприклад Венери. Природа і походження полярних сяйв є предметом інтенсивних досліджень. Вважають, що вони відбуваються в результаті світіння розріджених шарів повітря на висоті 90-1000 км під дією протонів й електронів, які проникають в земну атмосферу з космосу. Розрахунки, виконані на основі багатьох фотоспостережень на Алясці, в Канаді і Норвегії, показують, що близько 94% полярних сяйв приурочено до висот від 90 до 130 км над земною поверхнею. Максимальна зареєстрована висота появи полярного сяйва близько 1130 км, мінімальна - 60 км. Полярні сяйва мають дуже різноманітні форми, включаючи проблиски, плями, однорідні дуги і смуги, пульсуючі дуги і поверхні, спалахи, промені, променисті дуги, корони. Встановлено, що співвідношення інтенсивності найяскравіших до найслабших полярних сяйв становить 1000:1.

Іноді в океані, коли над судном проходять грозові хмари, моряки бачать, як на щоглах з'являється світіння, яке супроводжується легким потріскуванням. Час від часу вогники бігають й по поверхні води. Це вогні святого Ельма - світлові блідо-блакитні або фіолетові електричні спалахи довжиною від 30 см до 1 м і більше. Їх появу моряка вважали добрим знаком, який попереджує про закінчення шторму. Вогні святого Ельма часом виникають на гірських вершинах, а також на шпилях і гострих кутах високих будівель. Вперше їх побачили в епоху Середньовіччя на вежах церкви Святого Ельма. Це явище являє собою електричні розряди на кінцях електропровідників, коли в атмосфері навколо них сильно підвищується напруженість електричного поля. При цьому виникає розряд, але не відразу, як під час блискавки, а поступово. З гострих предметів вилітає безліч електричних іскор, утворюючи світіння.

Деякі морські тварини(зокрема електричний скат) мають органи, що продукують електрику(для захисту від ворогів).

М_{агнітні явища}

Що таке магніт. Природні та штучні магніти

У природі існує речовина залізна руда (магнітний залізняк), що здатна притягувати до себе залізо, сталь, нікель, кобальт та інші речовини. Завдяки тому, що магнітний залізняк притягує до себе інші речовини, люди вперше ознайомилися з магнітними властивостями тіл. Багаті поклади магнітного залізняку в Україні знаходяться в Дніпропетровській та Запорізькій областях.

Словникова робота

Тіла, які мають магнітні властивості, називаються магнітами (від грецького - камінь з міста Магнесії - давнього міста у Туреччині). Отже, залізна руда є природним магнітом. Магнітні явища - це явища притягування тіл до магніту.

Кожний з вас може зробити магніт у себе вдома. Ще в 1269 році П'єр Перегрін написав книжку, яка називалася «Листи про магніти». Він встановив, що якщо стальну спицю потерти природним магнітом, то вона стане магнітом або, як ми кажемо, намагнітиться. Такі магніти дістали назву штучних.

Для того, щоб зробити магніт вдома, потрібно взяти довгий залізний цвях, молоток або викрутку і покласти їх вздовж напряму, який вказує магнітна стрілка компаса, тобто вздовж лінії «північ - південь». Через кілька тижнів ці предмети почнуть проявляти магнітні властивості.

Магніти широко використовує людина. Ними можна скористатись для кріплення карт, таблиць, для пошуку голки, інших дрібних залізних виробів, для щільного закривання дверей тощо. Намагнічений інструмент дає можливість годинниковому майстру працювати із дрібними залізними деталями, не гублячи їх.

Залежно від призначення магніти виготовляють різноманітної форми та розмірів. Існують штучно виготовлені підковоподібний та штабовий магніти. В них одна половина зафарбована у синій колір, інша - у червоний. Це зроблено для того, щоб розрізняти північний полюс (Пн.) магніту та південний (Пд.).

Полюси магніту

Покладемо на столі дрібні цвяхи. Наблизимо до них магніт. Виявиться, що найбільше цвяхів притягнеться до кінців магніту. Ділянки магніту, де виявляються найсильніші магнітні дії, називаються полюсами магніту.

Якщо магніт підвісити на нитці, то через деякий час він повернеться і розміститься вздовж напряму «північ - південь». Той полюс магніту, який повертається на північ, називають північним полюсом (позначається літерою N), а той, що повертається на південь - південним (позначається літерою S).

Будь-який магніт обов'язково має два полюси. Якщо спробувати розділити полюси магніту, то з цього нічого не вийде. Скільки б ми не ділили магніт на окремі частини, він завжди матиме північний і південний полюси. Навіть найменший шматочок магніту, відокремлений від будь-якої його частини, завжди матиме два полюси.

Піднесемо магніт до полюсів магнітної стрілки. Північний полюс стрілки відштовхується від північного полюса магніту і притягується до південного полюса. Південний полюс стрілки відштовхується від південного полюса і притягується до північного. Тобто, різнойменні магнітні полюси двох магнітів притягуються, однойменні відштовхуються.

Притягання тіл до магніту дістало назву магнітних явищ. Магніт діє вибірково: одні тіла він притягує, інші - ні.

Уперше властивості магнітів описав 1600 р. англійський фізик Гільберт Вільям (1544-1603). Найважливішими властивостями магнітів є:

різні частини магніту по-різному притягують залізні предмети; найсильніше притягують полюси магніту;

магніт завжди має два полюси: північний і південний; не може бути магніту з одним полюсом;

різнойменні полюси магнітів притягуються, а однойменні - відштовхуються;

підвішений на нитці магніт розміщується так, що вказує напрям на північ і на південь;

Земля є велетенським магнітом.

Прийом «Практична лабораторія»

Спочатку піднесемо магніт до залізних скріпок - вони притягнуться. Піднесемо магніт до гумки, фломастера, пластмасової лінійки чи коробочки. Жодне з цих ті притягуватися до магніту не буде. Предмети, що містять у собі залізо, нікель та їх сплави (сталь, чавун), притягуються магнітами. Папір, скло, пластмаса, мідь не мають магнітних властивостей. Магніти можуть притягувати предмети через аркуш картону або скло.

Магнітне поле Землі та компас

Магнітні властивості певних речовин були відомі китайцям ще в IV ст. до н. е. Пізніше вони виявили, що магніти завжди встановлюються у напрямку, що показує на північ чи південь. Такий покажчик, мабуть, і був прообразом компаса. «Покажчики півдня» у вигляді людини з витягнутою рукою встановлювали китайці на своїх колісницях.

Прийом «Історична довідка»

У 1595 році англійський фізик Уїльям Гільберт виготовив з природного магнетиту кулю і помітив, що ця куля має два полюси, а магніт або виготовлена з нього магнітна стрілка встановлюється в напрямі північ - південь. Це дало змогу Гільберту припустити, що Земля є великим магнітом.

Для орієнтування на місцевості люди виготовили прилад компас. Хоча напрями на північ і південь компас показує лише наближено, тобто з певною похибкою. Він дає змогу визначати сторони горизонту за будь-якої погоди. Тому компас обов'язково беруть із собою мореплавці, геологи, туристи. Основна складова цього приладу - магнітна стрілка. Вона розташована на вістрі голки і вільно обертається. Оскільки наша планета сама є магнітом велетенських розмірів, магнітна стрілка компаса щомиті відчуває магнітну дію Землі. І тому один її кінець завжди вказує на північ, а інший - на південь.

Іноді спостерігаються так звані магнітні бурі, коли компас може не показувати правильно напрямку північ-південь. Це буває тоді, коли Сонце виявляє активність і в атмосферу Землі потрапляє значна кількість заряджених частинок, зокрема електронів і протонів.

Прийом «Дивуй»

Деякі планети Сонячної системи мають власне магнітне поле, в інших воно досить незначно або повністю відсутня. Земля належить до планет із сильним магнітним полем, що представляє прекрасну захист від космічного випромінювання. Саме завдяки йому, на Землю не потрапляє така кількість космічних часток, як на інші планети, скажімо, на Меркурій. Не так відчувається на Землі і вплив сонячного вітру - потоку заряджених частинок, як на інших планетах, позбавлених магнітного поля.

Походження магнітного поля було і все ще залишається загадковим. Відомо тільки, що магнітне поле виникає там, де протікає електричний струм. А оскільки є докази про існування металевого ядра Землі, можна і магнітне поле пов'язати з процесами, що відбуваються в цьому ядрі. Зв'язок між магнітним полем і геологічними процесами, так само, як і впливу магнітного поля на живі організми, до цих пір ще достатньо не пояснені. Вивчення магнітних властивостей гірських порід показує, що протягом останніх 200 мільйонів років магнітне поле Землі багаторазово раптово змінювалося: Північний і Південний магнітні полюси просто мінялися місцями. Що може при цьому статися, цілком ясно. Якщо Земля хоча б на мить втратить свою магнітну захист, то на неї потрапить велика кількість космічного випромінювання, що має подібну дію, як і радіоактивне випромінювання. При вивченні більш тривалого періоду геологічної історії виявляється ще одне явище: магнітні полюси повільно переміщаються. У нас, на півночі, завдяки наявності магнітного поля і розташуванню його, виникають північні сяйва. В даний час магнітне поле землі використовується і для інших практичних цілей - від простих навігаційних компасів до пошуків родовищ мінеральної сировини.

Магнітні явища в природі

Деякі живі організми можна назвати «живими магнітами». Так, у степах Північної Америки росте невеличка рослина, яку називають сильфіум. Їїї широкі мережані листочки розташовані в одній площині і завжди орієнтовані ребром на північ південь, широкою стороною на захід схід. Для подорожніх сильфіум є надійним компасом. Ця дивна властивість захищає рослину від пекучих сонячних променів і надмірного випаровування вологи.

Магнітне поле Землі є орієнтиром, наприклад, для слимаків. Якщо на шляху слимака покласти магніт, що діє на слимака трохи сильніше, ніж магнітне поле Землі, то, повертаючи магніт у той чи інший бік, можна змінювати напрям руху слимака.

Виявлено, що навіть мухи якимось способом відчувають магнітне поле Землі. Німецький учений Гюнтер помітив, що в 90 випадках зі 100 вони сідають на горизонтальну поверхню в напрямку точно північ - південь або схід - захід. Таку саму особливість він виявив у хрущів і термітів.

В атмосфері Землі періодичні виникають так званні магнітні бурі, пов'язані з потраплянням до неї значної кількості протонів та електронів через додаткову активність Сонця. Магнітні бурі провокують напади захворювань нервової та серцево-судинної систем, а також порушують роботу телевізійних ретрансляторів і навігаційних приладів.

3, 6 міні-модулі - адаптивно-перетворюючі

Узагальнення й застосування засвоєних знань, умінь і навичок

Заповнити таблицю.

2. Заповніть таблицю в зошиті прикладами зазначених явищ: росте пролісок, почорніло срібло, розбилася скляна шибка, пуголовок перетворився на жабку, у двигуні автомобіля згорає пальне, пливе човен.

Біологічні

Фізичні

Хімічні

3. Позначте знаком «+», які з перелічених характеристик належать до:

Характеристика

Механічний рух

Тепло

Змінює положення тіл відносно інших

Одиниця вимірювання - градус Цельсія

Забезпечує пересування тіла на певну відстань

Характеризується швидкістю

Передається від одного тіла до іншого

Змінює об'єм тіл

Характеристика

Звук

Світло

Сприймається вухом

Не поширюється у безвітряному прсторі

Добре відбивається білими та блискучяими тілами

Може огинати невеликі перешкоди

Поширюєтья тільки у прозорих мередовищах

Поширюєтья прямолінійно

Характеристика

Тепло

Світло

Пережаєтьсяс від більш нагрітого тіла до менш нагрітого

Не може проникати крізь непрозорі тіла

Передається від одного тіла до іншого

Сприймається очима

Поширюєтья тільки прямолінійно

Одиниця вимірювання - градус Цельсія

Фізичні явища

Хімічні явища

Скисання молока

Притягання голки до магніту

Перетравлювання іржі

Іржавіння цвяха

Випаровування води

Коливання тсруни

Горіння природног газу

Утворення крохмалю листках рослин

Нагрівання повітря

Гниття опалого листя

Розкладання світла

Політ птаха

Виготовлення цвяхів із заліза

Взаємодія питної води й оцту

Шелест листя

Приготування масла з вершків

4. Запишіть у зошит, до яких явищ належать зазначені явища: мчить потяг, гримить грім, учень пускає «сонячного зайчика», котиться м'яч, горить ліхтар, випарюють розчин солі. Приклад якого із відомих вам фізичних явищ відсутній? Наведіть власний приклад фізичного явища.

Прийом «Творча лабораторія»

1. Розподіліть по колонках приклади різних явищ:

1. куля котиться, 2. свинець плавиться, 3. холодає, 4. чути гуркіт грому, 5. сніг тане, 6.зірки мерехтять, 7. вода кипить, 8. настає світанок, 9. луна (ехо), 10. пливе колода, 12. маятник коливається, 13. хмари рухаються, 14. гроза, 15. летить голуб, 16. блискає блискавка, 17. шелестить листя, 18. горить електрична лампа, 19. рух незмазаного возу, 20. приготування супу на електричній плиті, 21. гра на барабані, 22. полярне сяйво, 23. робота кондиціонера, 24. старт космічної ракети із Землі, 25. керування вітрильною яхтою, 26. робота електичного паяльника.

Відповіді:

Механічні явища

Електичні явища

Магнітні явища

Звукові явища

Світлові явища

Теплові явища

куля котиться, пливе колода маятник коливається, хмари рухаються, летить голуб, рух незмазаного возу, старт космічної ракети із Землі, керування вітрильною яхтою

гроза, блискає блискавка, горить електрична лампа, робота електичного паяльника

полярне сяйво

чути гуркіт грому, шелестить листя, гра на барабані

зірки мерехтять, настає світанок

свинець плавиться, холодає, сніг тане, вода кипить, приготування супу на електричній плиті, робота кондиціонера

2. Потріть прозору обкладинку для зошита об аркуш паперу 10-15 разів. Віддаліть їх на відстань близько 10 см. Яке явище відбулося? Чому?

Загадка

1. Про яке природне явище йдеться: «Моститься місток без сокири і дощок»?

Тести

1. (дві відповіді) Явища природи - це: а) Сонце; б) сонячний промінь; в) танення льоду; г) поява хмар; д) річка; е) електризація предмету.

2. Явища природи - це: а) зорі; б) світіння Сонця; в) випадання снігу; г) малювання; д) озеро.

3. Яке явище належить до біологічних: а) горіння дров, б) нагрівання праски, в) гниття опалого листя, г) цвітіння рослин.

4. Зазначте, що є фізичним явищем: а) проростання насіння, б) іржавіння цвяха, в) скисання молока, г) танення снігу.

5. (дві відповіді) Які з цих явищ є фізичними? а) плавлення металу; б) сполучення металів з неметалами; в) нагрівання води; г) проведення електричного струму; д) розчинення солі у воді; є) виготовлення суміші крейди з піском.

6. Що відбувається при фізичному явищі із атомарно-молекулярним складом речовин? а) він змінюється; б) він не змінюється.

7. Зазначте, завдяки яому явищу утворюється роса на траві: а) фізичному, б) біологічному, в) хімічному.

8. Хімічні явища - це: а) горіння свічки; б) танення льоду; в) розчинення солі у воді; г) поява веселки.

9. (3 відповіді) Які з цих явищ є фізичними? а) плавлення металу; б) сполучення металів з неметалами; в) нагрівання води; г) проведення електричного струму; д) розчинення солі у воді; є) виготовлення суміші крейди з піском.

10. (2 відповіді) Хімічні явищ - це: а) спів птахів; б) горіння газу; в) плавлення металу; г) взаємодія металів з кислотами; д) розчинення цукру у воді.

11. Механічними явищами називаються: а) нагрівання тіла; б) зміна положення тіла в просторі; в) намагнічування тіла.

12. Прикладом механічного руху в живій природі є: а) робота комп'ютера, б) закипання води у чайнику, в) політ джмеля, г) зупинка велосипедиста.

13. Прикладом механічного руху в неживій природі є: а) зліт літака, б) політ метелика, в) зупинка потяга, г) сигнал автомобіля.

14. Виберіть із зазначених механічне явище: а) яблуко падає додолу, б) гримить грім, в) горять дрова, г) утворюється лід.

15. До механічних явищ належить: а) політ, б) музика, в) блискавка, г) туман.

16. До яких фізичних явищ належить рух автомобіля: а) механічних, б) світлових, в) магнітних, г) теплових.

17. Пасажир сидить на палубі теплохода, що рухається. Відносно яких тіл рухається пасажир: а) відносно теплохода; б) відносно води? в) відносно берега?

18. Чи залежить і як швидкість тіла від поверхні, по якій рухається тіло? а) так; б) ні; в) швидкість більша, якщо поверхня гладенька; г) швидкість менша, якщо поверхня нерівна.

19. Швидкість, з якою куля котиться по горизонтальній поверхні, зменшується під впливом: а) електричних явищ, б) хімічних перетворень, в) земного тяжіння, г) нерівностей поверхні.

20. Швидкість падання тіла на землю збільшується під впливом: а) атмосферного тиску, б) маси предмета, в) земного тяжіння, г) густини предмета.

21. Для того, щоб обчислити відстань, яку подолало тіло, необхідно: а) помножити швидкість тіла на витрачений час, б) розділити швидкість на час, в) відняти швидкість від часу, г) додати швидкість і час.

22. Щоб обчислити швидкість треба: а) час поділити на шлях, б) шлях помножити на час, в) шлях поділити на час, г) шлях додати до часу.

23. Лінія, якою рухається тіло, називається: а) відстань, б) шлях, в) траєкторія, г) точка.

24. Характеристикою механічного руху є: а) температура, б) швидкість.

25. Явище, пов'язане із поширенням коливань у повітрі, воді, металі та інших середовищах, що супроводжується виникненням звуку, називається: а) механічним рухом, б) електричним, в) звуковим, г) тепловим.

26. Звук належить до явищ: а) хімічних; б) механічних; в) біологічних.

27. Тіло, що створює коливання тіла у повітрі чи іншому середовищі, є джерелом: а) тепла, б) світла, в) звуку, г) магнетизму.

28. Джерелом звуку найчастіше є: а) нагріті тіла, б) тіла, що коливаються, в) прозорі тіла, г) рідкі тіла.

29. Джерелом звуку можуть бути: а) тільки певні тіла; б) будь-які тіла, що звучать; в) тільки музичні інструменти.

30. Середовищем поширення звуків є: а) тільки рідини; б)тази і космічний простір; в) речовина в будь-якому агрегатному стані.

31. Звук може розповсюджуватися: а) тільки у повітрі, б) тільки у воді, в) у будь-якому середовищі, г) тільки у безповітряному середовищі.

32. Для звуку характерна здатність: а) оминати перешкоди, б) розповсюджуватися прямолінійно, в) відбиватися рівними тілами, г) розповсюджуватися тільки в прозорих середовищах.

33. Коливання тіла з частотою понад 20000 коливань за секунду створює: а) ультразвук, б) інфразвук, в) звук, г) гіперзвук.

34. Для ультразвуку характерні такі властивості: а) має високу частоту, б) має високу гучність, в) чутний для багатьох тварин, але не для людини, г) його використовують дельфіни й кажани на полюванні.

35. Висота звуку, який ми чуємо залежить від: а) розміру тіла, що коливається, б) кольору тіла, що коливається, в) температури повітря, г) кількості коливань, які робить тіло за секунду.

36. Людина може чути звуки в діапазоні коливань за секунду: а) від 2 до 2000, б) від 20 до 20000, в) від 200 до 200000, г) від 2000 до 2000000.

37. Звук не може розповсюджуватися: а) в повітрі, б) воді, в) твердих тілах, г) безповітряному просторі.

38. На Місяці неможливо почути жодного звуку, тому що там: а) дуже холодно, б) багато пилу, в) нема повітря, г) нема води.

39. До звукових явищ належить: а) луна, б) тінь.

40. Явище, пов'язане з нагріванням та охолодженням тіла, називається: а) механічним, б) тепловим, в) світловим, г) електричним.

41. (дві відповіді) Теплові явища - це: а) веселка після дощу; б) випадання снігу; в) танення льоду; г) нагрівання суходолу; д) це фізичні явища; є) це хімічні явища.

42. Яким явищем є закипання води в чайнику: а) механічним, б) хімічним, в) магнітним, г) тепловим.

43. Найкраще проводять тепло: а) метали; б) неметали; в) рідини; г) гази.

44. Якщо металеву кульку нагріти у полум'ї, то: а) збільшиться її маса, б) зменшиться її розмір, в) збільшиться її швидкість, г) збільшиться її розмір.

45. Температуру тіла можна виміряти: а) термометром, б) барометром, в) рукою, г) лінійкою.

46. Температуру тіл вимірюють за допомогою: а) термометра, б) мірного циліндра, в) штангенциркуля, г) нагрівальний приладів.

47. Погано проводить тепло: а) повітря, б) залізо.

48. При збільшенні температури швидкість руху молекул: а) збільшується, б) зменшується, в) залишається незмінною, г) спочатку збільшується, а потім зменшується.

49. При охолодженні тіла швидкість руху молекул: а) збільшується, б) зменшується, в) залишається незмінною, г) спочатку збільшується, а потім зменшується.

50. Природні джерела світла - це: а) електрична лампа; б) Сонце; в) екран телевізора; г) монітор комп'ютера; д) зорі є) вогнище

51. Джерелом світла найчастіше є: а) нагріті тіла, б) тверді тіла, в) прозорі тіла, г) призми.

52. В однорідному середовищі світло поширюється: а) прямолінійно, б) по колу, в) по ламаній лінії, г) спочатку прямо, потім повертає.

53. Ми бачимо оточуючий світ, тому що промені світла відбиваються від поверхні тіла: а) так; б) ні.

54. Темні поверхні в основному: а) відбивають світло, б) поглинають світло, в) розсіюють світло, г) розкладають світло.

55. Колір предмета залежить від того, яку складову білого світла він відбиває: а) так; б) ні.

56. Кучугура снігу здається білою, тому що всі промені кольорового спектру вона: а) поглинає, б) пропускає, в) відбиває, г) фільтрує.

57. Людина сприймає світло: а) очима, б) вухами.

58. Швидкість світла становить: а) 300 000 км/год., б) 300 000 м/сек, в) 300 000 см/сек, г) 300 000 км/сек.

59. Світлові промені проходіть крізь: а) скло, б) деревину.

60. Оберіть правильне твердження: а) плід лимона відбиває всі сонячні промені, окрім жовтого, б) плід лимона поглинає всі сонячні промені, орім жовтого, в) плід лимона розсіює жовте світло, г) плід лимона відбиває жовте світло.

61. Оберіть правильні твердження: а) чорний квадрат відбиває всі світлові промені, б) чорний квадрат поглинає всі світлові промені, в) чорний квадрат розсіює всі світлові промені, г) чорний квадрат відбиває тільки чорне світло.

62. Виберіть речовину, яка має магнітні властивості: а) алюміній, б) залізо, в) мідь, г) деревина

63. Південний магнітний полюс Землі знаходиться: а) на екваторі, б) біля Південного географічного полюсу, в) біля Північного географічного полюсу, г) в центрі Антарктиди.

64. Виберіть із зазначених електричне явище: а) падає сніг, б) світить Сонце, в) світить лампочка, г) горить свічка.

65. До електричних явищ належить: а) політ, б) музика, в) блискавка, г) туман.

66. Коли розчесати гребінцем волосся, то до нього починають прилипати дрібні предмети тому що він: а) намагнітився, б) наелектризувався, в) став чарівним, г) нагрівся.

67. Виникнення блискавки пов'язане з: а) тепловими явищами, б) магнітними явищами, в) звуковими явищами, г) електричними явищами.

68. Провідниками електричного струму є а) метали; б) пластмаси; в) неметали; г) скло; д) вода.

Питання

1. Що таке явища?

2. Які явища природи ви знаєте?

3. Чим фізичні явища відрізняються від хімічних?

4. Що таке біологічні явища? Наведіть приклади.

5. Наведіть приклади фізичних явищ.

6. Наведіть приклади хімічних явищ.

7. Учні до свята надували повітряні кульки. Одна група учнів стверджувала, що здійснює хімічне явище, інша - що фізичне. Яка група учнів мала рацію? Обґрунтуйте свою відповідь.

8. На які групи поділяють фізичні явища?

9. Про які явища йдеться у таких прислів'ях і приказках:

Вода камінь точить.

Кочерга вогню не боїться.

Жолудь малий буває, а з нього великий дуб виростає.

10. Чи можна роботу вентилятора віднести лише до механічних явищ?

11. Чим важливі звукові явища для живої природи?

12. Дощова краплина впала на землю, загойдалися дерева від вітру, автомобіль зупинився на узбіччі дороги. Які це явища?

13. Ви сидите у вагоні поїзда, що зупинився на станції поряд з іншим. Чи можна сказати, який з поїздів (ваш чи той, що поруч) почав рухатися, дивлячись тільки на цей поїзд?

14. У небі пролетів літак і залишив слід у вигляді прямої лінії. Як рухався літак?

15. Автомобіль рушив із місця, поступово збільшуючи швидкість свого руху. Як рухався автомобіль?

16. Які явища називають тепловими? Наведіть приклади теплових явищ.

17. Що таке температура? Якими приладами вона вимірюється?

18. Як змінюється поведінка молекул при нагріванні та охолодженні тіл?

19. Як пристосовуються живі організми до зміни температур?

20. Як реагує організм людини на підвищення температури?

21. Чому за майже однакової температури навесні та восени в природі відбуваються різні явища?

22. Чому лід або сніг не відразу тане, коли його принести до теплої кімнати?

23. До яких явищ належить утворення льоду?

24. Чому нарізані на частинки яблука, груші, гриби висихають швидше, ніж цілі?

25. Коли швидше висохне білизна: при високій температурі чи при низькій?

26. Чому черства хлібина легша за таку саму свіжу хлібину?

27. Чому шибки починають замерзати знизу раніше і в більшій мірі, ніж зверху? (Тому що тепле повітря піднімається нагору й не дає промерзати вікна).

28. Людина не відчуває прохолоди на повітрі при температурі 20 градусів Цельсія, але у воді мерзне при температурі 25 градусів Цельсія. Чому? (Вода має велику теплоємність).

29. Назвіть світлові явища, що нас оточують.

30. Назвіть штучні джерела світла.

31. Які живі організми належать до природних джерел світла?

32. Як довести, що світло поширюється прямолінійно?

33. З яких кольорів складається біле світло?

34. Чому ми бачимо предмети чорним?

35. Як виникає та поширюється звук?

36. Назвіть джерела звуків, що нас оточують.

37. Чому на Місяці немає звуків?

38. Від чого залежить швидкість поширення звуку?

39. У скільки разів звук швидше поширюється у воді, ніж у повітрі?

40. Поміркуй, чи буде чутно будильник: під товстою ковдрою та чому? під ковпаком, з-під якого викачали повітря.

41. Що таке луна? Як вона виникає?

42. Поміркуйте, хто частіше махає крильцями під час польоту - комар, муха чи джміль?

43. В яких межах частоти лежать звукові коливання, які ми чуємо?

44. Що таке інфразвук? Де він використовується?

45. Як людина використовує ультразвук?

46. Які характеристики звуку ви знаєте? Від чого вони залежать?

47. Що таке механічний рух? Назвіть його характеристики.

48. Що треба знати, щоб обчислити швидкість руху тіла?

49. Що таке звук? Як він виникає та поширюється?

50. В яких межах частоти лежать звукові коливання, які ми чуємо?

51. Які явища називають тепловими?

52. Що таке температура тіла чи речовини? Від чого вона залежить? У яких одиницях вимірюється?

53. Як змінюється об'єм тіл та речовин при їх нагріванні та охолодженні?

54. Що таке світло? Наведіть приклади різних джерел світла.

55. Як довести, що світло поширюється прямолінійно?

56. Як довести, що світло здатне заломлюватися?

57. З яких кольорів складається біле світло?

58. Як виникає веселка?

59. Чому вранці та ввечері холодніше, ніж опівдні?

60. Яку роль у житті рослин та тварин відіграє світло?

61. Якщо в темряві гладити рукою кота, то можна помітити проскакування іскор і чути легке потріскування. Як пояснити ці явища?

62. Чому після швидкої ходьби можна помітити, що низ одягу притягується до ніг? Що можна сказати про знаки зарядів одягу і тіла?

63. Що таке магніт та магнітні явища?

64. Що називають полюсами магніту?

65. Як взаємодіють між собою полюси магнітів?

66. Як за допомогою компаса можна виявити полюси магніту?

67. Чому магнітна стрілка на Землі встановлюється у певному напрямі?

68. У переліку тіл і речовин вкажіть, які притягуватимуться магнітом, а які - ні: залізний цвях, пластмасова скріпка, цукор, кухонна сіль, залізна та алюмінієва ложки.

69. Назвіть та перевірте на дослідах, які з наведених речовин чи предметів притягуються магнітом: а) деревина (олівець); б) залізо (цвях, скріпка, гвинт); в) папір; г) алюмінієвий і мідний дроти; ґ) скло; д) стальний циркуль.

70. Чому залізничні рейки, які довго лежать на складі, намагнічуються?

71. Назвіть відомі вам магнітні явища.

72. Що таке електризація тіл? Звідки походить слово «електрика»?

73. Які два види зарядів існують у природі, як їх називають і позначають?

74. Які заряджені елементарні частинки ви знаєте? Як вони називаються і які мають заряди?

75. Що таке електричний струм? Яка дія струму підтверджує, що він існує?

76. Які джерела струму ви знаєте?

77. Що таке блискавка? Як вона виникає? Як себе вести на місцевості під час грози?

78. Яке значення мають електричні явища у сучасному світі?

79. Які види теплових явищ вам відомі?

80. Чим відрізняється кипіння від випаровування?

81. Від чого залежить випаровування води?

82. Чим вимірюють температуру води?

83. Які види термометрів ви знаєте?

84. Чим відрізняється спиртовий термометр від ртутного?

85. Як змінюється агрегатний стан речовини при плавленні?

86. Як змінюється агрегатний стан речовини при кипінні ?

87. Як змінюється агрегатний стан речовини при конденсації?

88. Чому навесні коли тане сніг однаково холодно?

89. Чому потіють вікна?

Третій зайвий

1. Явища: механічні, побутові, магнітні.

2. Механічні явища: падіння, котіння, горіння.

3. Світлові явища: відбиття, випаровування, поглинання.

4. Кольори веселки: червоний, оранжевий, білий.

5. Кольори веселки: червоне; жовте; зелене; фіолетове; блакитне; помаранчеве; чорне; біле.

6. Розжарені джерела світла: полярне сяйво, багаття, свічка.

7. Природні джерела світла: полярне сяйво, світлячок, електрична лампочка.

8. Теплові явища: замерзання, просіювання, танення.

9. Теплові явища: листопад, снігопад, випадіння роси.

10. Прилад для вимірювання температури тіла: терези, термометр, градусник.

11. Джерела звуку: дзвін, пеньок, барабан.

12. Електричні явища: блискавка, грім, удар електричного скату.

13. Сезони: літо, весна, квітень.

14. Вітер - їде автомобіль - іржавіє цвях;

15. Гріється чайник - мерехтить лампочка - світиться медуза;

16. Грім ― спів пташки ― падіння крапель дощу

Закінчить речення

1. Магніти - це тіла, що мають властивість …

2. Магнітне явище це - …

3. Штучні магніти одержують, намагнічуючі сталеві тіла відповідної форми …

4. Природні магніти - це …

5. Магнітні полюси - частинки магніту, де його дія виявляється …

6. Кожен магніт має два полюси ...

7. Дослід з магнітами. Взаємодіючи, різнойменні полюси … , однойменні…

8. На місцевості намагнічена стрілка завжди показує … Отже, Земля це …

9. У побуті магніти використовують….

10. Наблизьте пластмасову лінійку до клаптиків паперу. Папір …

11. Наелектризовані тіла …

12. Електричні явища - це явища, пов'язані з … .

13. Електричний струм - це … .

14. Де краще ховатися від блискавки … .

15. До провідників електричного струму належать …

16. Є речовини, які не проводять електричний струм, наприклад …

Диктант

1. Зміна положення тіл щодо одне одного з плином часу (механічний рух).

2. Наука, що вивчає механічний рух (механіка).

3. Характеристиками руху є (шлях, час, швидкість).

4. Відстань вимірюється в (км, м, см).

5. Рослини рухаються (пасивно).

6. Щоб визначити швидкість руху, необхідно (шлях поділити на час).

7. Щоб визначити швидкість руху, необхідно (шлях поділити на час).

8. Будь - які зміни, які відбуваються з тілами в природі називаються … (явищами)

9. Зміна положення тіла відносно інших тіл називається … (механічним рухом)

10. Характеристиками механічного руху є … (час, швидкість, шлях)

11. Лінія, по якій рухалося тіло називається … (траєкторія)

12. Відстань, яку долає тіло під час механічного руху називається … (шлях)

13. Якщо шлях поділити на час, за який тіло пройшло цей шлях то можна обчислити … (швидкість)

14. Одиниці вимірювання швидкості … (км/год., м/с)

15. Шлях вимірюється в таких одиницях … (год., сек., хв..)

16. Якщо за однакові проміжки часу тіло проходить однаковий шлях, то такий рух називають … (рівномірним)

17. При нерівномірному русі тіло рухається … (неоднаково)

18. Явища, пов'язані з нагріванням та охолодженням тіл називаються … (тепловими)

19. Міра нагрітості тіл називається … (температурою)

20. Одиниці вимірювання температури … (градуси)

21. Головне джерело тепла на Землі … (Сонце)

22. Під час нагрівання тіла … (розширюються)

23. Під час охолодження тіла … (стискуються)

24. Тепло завжди передається від … (якого тіла) до … (якого) (більш нагрітого до менш нагрітого)

25. Притягання до магніту це … (магнітні явища)

26. Різнойменними полюсами магніти … (притягуються)

27. Прилад, стрілка якого відчуває магнітне поле Землі … (компас)

28. Явища, пов'язані з електризацією тіл називають … (електричними)

29. Рух електронів в одному напрямку називається … (електричним струмом)

30. Природні чи штучні тіла, які здатні притягувати до себе інші тіла, до складу яких входить залізо називається … (магнітами)

31. Явища під час яких одні речовини перетворюються в інші називаються … (хімічними)

32. Явища, під час яких не відбувається утворення інших речовин називаються … (фізичними)

33. Навіщо в будинках встановлюються подвійні рами … (для теплоізоляції)

34. Явище розповсюдження коливань у середовищі, які сприймає наше вухо називаються … (звуковими)

35. Тіло, що своїми коливаннями створює звук називається … (джерелом звуку)

36. Поширення звукових коливань називається … (звуковою хвилею)

37. Найшвидше звук поширюється в … (металах)

38. Звук не поширюється у … просторі (безповітряному)

39. Явища, пов'язані з поширенням світла називаються … (світловими)

40. Від джерела світло поширюється тільки … (прямолінійно)

41. Джерела світла можуть бути … (природними та штучними)

42. Якщо на шляху променів поставити непрозорий предмет, то за ним утвориться … (тінь)

43. З яких кольорів складається спектр?(ч, о, ж,з, б, с, ф)

44. Найбільшою швидкістю в природі є швидкість … (світла)

45. Стосовно світла тварини поділяють на … (денних та нічних)

46. Відстань від Сонця до Землі світло долає всього за … (8 хв.)

Вставити пропущені слова:

1. Збільшення температури тіла свідчить про те, що його молекули _____ швидкість, а при зменшенні температури навпаки, його молекули ______ швидкість тіла.

2. Мама поставила гарячу праску на металеву підставку, через деякий час підставка _____, тому що ______.

3. Дзеркало, в основному, _____ промені світла. Чорна оксамитова штора, в основному, ____ промені світла.

4. Більш нагріте тіло, торкаючись до менш нагрітого, своє тепло йому ______, а саме при цьому _______.

5. Слова для довідки: тихіше, вухо, вище, пустоті, середовищі, усіх, коливання в середовищі.

Звуки - це _____. Звук розповюджується в _____ напрямках: газі, рідині, твердих речовинах. В _______ звуків немає. Чим звукові хвилі ____, тим звук голосніше, хвилі менше - звук _____. Органом, що приймає звукові коливання, є ______.

6. Звукові явища належать до ____ явищ. Звуки - це _____ , що поширюються у навколишньому середовищі та сприймаються ____ . Тіла, що звучать, називають ____ . Звук від джерела звуку поширюється в _____ напрямках і в ____ середовищах. Звуки бувають _____ та високі. Це залежить від частоти ____ джерела звуку. Чим більша частота коливань, тим _____ звук, і навпаки, чим ____ частота коливань, тим ______ звук. Частотою коливань називають ____ .

7. Слова для довідок: градус, термометром, виділяють, зменшується, знижується.

Під час охолодження тіл їх енергія _____ ,а температура _____. Тіла _____ тепло в навколишнє середовище. Темпратуру вимірюють _____. Одиниця вимірювання температури _______.

8. Слова для довідок: орієнтуватися, світла, поживні, рослин, тварин, чорний, семи, відбиває.

Білий колір складається з ______ основних колоьрів. Колір непрохорих предметів залежить від того, які промені білого колоьру ____ їх поверхня. Ящо світло повністю поглинається, ми бачимо ______ колір. Світло - необхідна умова життя _____ та ______. Без ________ рослини не можуть утворювати _______ речовини. Світло допомагає тваринам ______ в просторі.

«Так-ні»

1. Зміна положення тіла в просторі відносно інших тіл називається механічним рухом.

2. Механічний рух характерний лише для тіл живої природи.

3. Пройдений шлях, швидкість та час є основними характеристиками руху.

4. Механічний рух властивий тілам живої та неживої природи.

5. Всі тіла рухаються лише рівномірно.

6. Рухомим тілам притаманна швидкість.

7. Тіла можуть рухатися рівномірно і нерівномірно.

8. Усі без винятку тіла зазнають взаємного тяжіння.

9. Джерелом світла можуть бути тільки сильно нагріті тіла.

10. Абсолютно всі поверхня здатні відбивати світло.

    10. Веселка та сонячний зайчик - споріднені явища.

    11. Сонячне світло складається з восьми кольорів.

11. Червоне світло є сумішшю семи основних кольорів.

12. Прозорі предмети поглинають усі промені білого світла.

13. Предмети, поверхня яких відбиває всі світлові промені, мають білий колір.

14. Телефон і радіо - прилади для передавання світла на значні відстані.

15. Звук у повітрі та у воді поширюється з різними швидкостями.

16. Джерелом звуку є сильно нагріте тіло.

17. У повітрі звук поширюється швидше, ніж у воді.

18. Людське вухо вловлює різні звуки, у тому числі й ультразвук.

19. В однорідному середовищі звук поширюєтьсяч рівномірно в усі боки.

20. Звук поширюється лише в одному напрямку.

21. Звукові коливання поширюютья лише в повітрі.

22. Звукові коливання поширюються в повітрі, металах, воді.

23. Повітря погано проводить тепло.

24. Різні речовини однаково проводять тепло.

25. Тепло передається від більш нагрітого тіла до менш нагрітого.

26. Різні речовини по-різному проводять тепло.

27. Тепло передаєтьсяч від менш нагрітого тіла до більш нагрітого.

28. Електричні та магнітні явища тісно пов'язані між собою - на використанні магнітних явищ базується дія електричних машин.

29. Магніт відштовхує залізні предмети.

30. Зміна дня і ночі - це приклад повторюваності магнітних явищ.

31. Наелектризовані тіла можуть притягувати інші тіла.

32. Під час грози ми спочатку бачимо спалах блискавки, а потім чуємо розкот грому.

33. Випаровування води відбувається за будь-якої температури.

Станьте дослідниками природи

Спостерігати за явищами природи можна вдома, у школі чи за містом і селом. Але науковий метод спостереження передбачає опис одержаних результатів за певним планом.

Проведіть спостереження за будь-яким явищем природи й опишіть його за планом:

1. Дата, коли явище відбулося (день, рік, час).

2. Місце, де відбулося явище.

3. Тіла природи, з якими явище відбувалось.

4. Зміни, що відбулися в розмірі, формі, кольорі, місці розташування.

5. Перетворення речовин під час явища.

Зробіть висновок, до якої групи належить спостережуване вами явище.

Підготуйте презентацію результатів спостереження, дотримуючись плану. Порадьтеся з членами вашої родини, як її краще оформити.

Доповніть схему «Явища природи»

Прийом «Синквейн»

Природні явища

Постійні, періодичні

Виникають, перетворюються, зникають

Зміни, що відбуваються з тілами

Сукупність процесів перетворення природи

Знайдіть відповідність (підбери пару)

Відповіді: 1д, 2а, 3к, 4ж, 5е, 6і, 7з, 8г, 9в, 10б

Знайдіть відповідність:

Знайдіть відповідність

1. Ми бачимо все довкола, тому що …

А. світлові промені усіх колоьрів ним відбиваються.

2. Ми бачимо світ різнокольоровим, тому що …

Б. світлові промені відбиваються від непрозорих тіл і потрапляють нам в очі.

3. Ми бачимо сніг білим, тому що …

В. кожне тіло одні складові білого світла поглинає, інші відбиває.

4. Природне явище веселка виникає, тому що…

Г. світлові промені здатні розкладатися на 7 основних кольорів.

Знайдіть відповідність

1. Інфразвуки

А. Звуки, які сприймає вухо людини (16 - 20000 кол./с)

2. Ультразвуки

Б. Кількість коливань за 1 секунду

3. Зона чутних звуків

В. Звуки, частота коливань яких вища від 20 000 кол./с

4. Частота коливань

Г. Звуки, частота коливань яких нижча від 16 кол./с

Знайдіть відповідність між прикладами та видами явищ:

1. Спів птаха

А. механічне явище

2. Біг коня

Б. світлове явище

3. Танення льоду

В. звукове явище

4. Затемнення Місяця

Г. електричне явище

Д. теплове явище

1. Нагрівання їжі

А. магнітне явище

2. Обертання Землі навколо Сонця

Б. теплове явище

3. Утворення веселки після дощу

В. звукове явище

4. Квакання жаби

Г. світлове явище

Д. механічне явище

1. Скисання молока

А. біологічне явище

2. Поява блискавки

Б. хімічне явище

3. Зимова сплячка їжака

В. фізичне явище

Г. механічне явище

1. Горння свічки

А. біологічне явище

2. Рух санчат

Б. хімічне явище

3. Народження кошенят

В. електричне явище

Г. механічне явище

Підсумки уроку

Прийом «Пять речень»

Зміни, що відбуваються з тілами, називають явищами.

Розрізняють біологічні, фізичні, хімічні явища.

Усі явища, які відбуваються з тілами живої природи, називаються біологічними явищами.

Фізичні явища - явища, під час яких нові речовини не утворюються, а змінюються розміри, форма, розташування, агрегатний стан тіл і речовин.

Хімічні явища - явища, під час яких з одних речовин утворюються інші.

Фізичні явища пов'язані зі зміною агрегатного стану, форми речовин, при цьому склад речовин залишається сталим.

Механічні явища - явища, пов'язані з рухом тіл. До руху застосовують такі характеристики, як швидкість, шлях, час.

Механічний рух є відносним.

Траєкторія - це лінія, яку описує тіло під час руху.

Механічний рух може бути прямолінійним або криволінійним.

Механічний рух може бути рівномірним або нерівномірним.

Звук виникає внаслідок коливання тіл.

Явища, що пов'язані з поширенням коливань у повітрі, воді, металі тощо і супроводжуються виникненням звуку, називаються звуковими.

Джерелом звуку є тіло, що створює коливання в повітрі чи іншому середовищі.

Звук поширюється у вигляді хвиль в усіх напрямках від джерела звуку і може огинати невеликі перешкоди.

Швидкість поширення звуку в різних середовищах неоднакова: у твердих тілах більша, ніж у рідинах, у газах менша, ніж у рідинах.

Коли звук, відбивається від межі з іншим, ніж він поширюється середовищем, утворюється луна (відлуння).

У безповітряному просторі звук не поширюється.

Людина сприймає звуки від 16 до 20 000 Гц. Якщо тіло здійснює менш як 16 коливань за одну секунду, то такі коливання називаються інфразвуком. Якщо тіло здійснює понад 20 000 коливань за одну секунду, то такі коливання називаються ультразвуком.

Звуки поділяють на музикальні, шуми та звукові удари.

Звук характеризується певною гучністю, висотою та тембром.

Явища, пов'язані з нагріванням і охолодженням тіл, називають тепловими. Різні тіла і речовини по-різному проводять тепло.

Речовини можуть переходити з одного стану в інший: з твердого - в рідкий (з рідкого - в твердий), з рідкого - в газоподібний (з газоподібного - в рідкий).

Плавлення - процес переходу речовини з твердого стану в рідкий.

Тверднення - процес переходу речовини з рідкого стану в твердий.

Випаровування - це пароутворення, яке відбувається з поверхні рідини.

Швидкість випаровування рідини залежить від виду рідини, площі її поверхні, температури і повітряних потоків (вітру).

Кипіння - процес перетворення рідини на пару, який відбувається не тільки на поверхні, а й усередині її при температурі кипіння.

Температура плавлення (тверднення) - температура, при якій речовина переходить з твердого стану в рідкий (з рідкого в твердий).

Температура кипіння (конденсації) - температура, при якій речовина переходить з рідкого стану в газоподібний (з газоподібного у рідкий).

Під час плавлення або тверднення (кипіння або конденсації) речовини температура її не змінюється.

Світлові явища - це явища, пов'язані з поширенням світла.

Явище розповсюдження коливань у повітрі, воді, металах, які сприймає наше вухо називають звуковими явищами.

Тіло, що своїм коливанням створює звук, є джерелом звуку.

Поширення звукових коливань називається звуковою хвилею.

Магніти - це природні чи штучні тіла, здатні притягувати до себе інші тіла, до складу яких входить залізо.

Однойменні полюси магніту відштовхуються, а різнойменні притягуються.

Електричні явища - це взаємодія наелектризованих тіл.

У природі існує два види електричних зарядів: позитивні і негативні. Одноименно заряджені тіла відштовхуються, а різнойменно заряджені - притягуються.

Електричний струм це впорядкований (напрямлений) рух заряджених частинок.

Речовини, в яких переміщуються електричні заряди, називаються провідниками. Речовини, в яких електричні заряди не переміщуються, називаються непровідниками.

Домашнє завдання

Опрацювати відповідні параграфи підручника