СОСТАВИТЕЛЬ СЕМКЕ А.И









ВВЕДЕНИЕ. 4
ОПРЕДЕЛЕНИЕ СКОРОСТИ ТЕЧЕНИЯ РЕКИ ИЛИ РУЧЬЯ. 6
ОПРЕДЕЛЕНИЕ СКОРОСТИ ВЕТРА. 8
ИЗУЧЕНИЕ ТРАЕКТОРИИ ДВИЖЕНИЯ ТЕЛ ПО КАРТЕ, ИЗМЕРЕНИЕ ПУТИ И ПЕРЕМЕЩЕНИЯ. 10
ИЗУЧЕНИЕ ДВИЖЕНИЯ ЖИВОТНЫХ В ПРОСТРАНСТВЕ. 13
ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОБЪЕМА ЛЕГКИХ. 15
ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПОЛЕЗНОЙ ПЛОЩАДИ И КУБАТУРЫ (ОБЪЕМА) КЛАССНОЙ КОМНАТЫ. 17
ОПРЕДЕЛЕНИЕ АБСОЛЮТНЫХ РАЗМЕРОВ СЕМЯН. 17
ОПРЕДЕЛЕНИЕ АБСОЛЮТНОЙ МАССЫ СЕМЯН. 18
ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПЛОТНОСТИ МОРСКОЙ, ОЗЕРНОЙ, РЕЧНОЙ ВОДЫ. 19
ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПЛОТНОСТИ ПОЧВЫ. 20
ОПРЕДЕЛЕНИЕ СОДЕРЖАНИЯ КРАХМАЛА В КАРТОФЕЛЕ В ЗАВИСИМОСТИ ОТ ЕГО ПЛОТНОСТИ. 21
ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПЛОТНОСТИ ЧЕЛОВЕЧЕСКОГО ТЕЛА. 23
ГИДРОЛОГИЧЕСКИЙ МОНИТОРИНГ. 24
ИЗУЧЕНИЕ СИЛЫ ТРЕНИЯ И СОПРОТИВЛЕНИЯ В ОРГАНИЗМАХ ЖИВОТНЫХ. 26
ИЗУЧЕНИЕ МЕХАНИЗМА ПОЛЕТА ПТИЦ ( ПО УСТЮГТНОЙ Г.П.). 28
ОПРЕДЕЛЕНИЕ ДАВЛЕНИЯ, ОКАЗЫВАЕМОГО ЧЕЛОВЕКОМ НА ПОЧВУ. 30
ОПРЕДЕЛЕНИЕ АТМОСФЕРНОГО ДАВЛЕНИЯ. 31
ОПРЕДЕЛЕНИЕ СИСТОЛОГИЧЕСКОГО И ДИАСТОЛОГИЧЕСКОГО ДАВЛЕНИЯ КРОВИ ПО МЕТОДУ КОРОТКОВА. 33
ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЧАСТОТЫ И ПЕРИОДА ДЫХАНИЯ. 34
ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПЕРИОДА И ЧАСТОТЫ КОЛЕБАНИЙ СЕРДЦА. 35
ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПЕРИОДА, ЧАСТОТЫ, АМПЛИТУДЫ СОЛНЕЧНОЙ АКТИВНОСТИ. 36
ОПРЕДЕЛЕНИЕ СПЕКТРАЛЬНЫХ ГРАНИЦ ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТИ ЧЕЛОВЕЧЕСКОГО УХА. 38
СНЯТИЕ СПЕКТРАЛЬНОЙ ХАРАКТЕРИСТИКИ НА ПОРОГЕ СЛЫШИМОСТИ. 39
ИЗМЕРЕНИЕ ВОЛНЫ НА ПОВЕРХНОСТИ МОРЯ, ОЗЕРА, ОКЕАНА, ПРУДА. 41
ИЗУЧЕНИЕ ГОЛОСОВОГО АППАРАТА У ЖИВЫХ ОРГАНИЗМОВ. 42
ОЦЕНКА ЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ ЗАТРАТ ЧЕЛОВЕКА В ТЕЧЕНИЕ СУТОК. 43
ОЦЕНКА СОБСТВЕННОЙ МОЩНОСТИ. 45
ОПРЕДЕЛЕНИЕ РАЗВИВАЕМОЙ МОЩНОСТИ ПРИ ПОДЪЕМЕ НА ВЫСОТУ. 46
ИЗУЧЕНИЕ РУКИ – КАК РЫЧАГА. 48
ИЗУЧЕНИЕ КИСТИ РУКИ КАК РЫЧАГА. 49
ИЗУЧЕНИЕ ЯВЛЕНИЯ ДИФФУЗИИ В ПРИРОДЕ. 51
НАБЛЮДЕНИЕ БРОУНОВСКОГО ДВИЖЕНИЯ. 53
ВОЗГОНКА (СУБЛИМАЦИЯ) 55
ОПРЕДЕЛЕНИЕ ТЕМПЕРАТУРЫ ПЛАВЛЕНИЯ ОРГАНИЧЕСКОГО ВЕЩЕСТВА. 57
НАБЛЮДЕНИЕ ОСМОСА. 59
ИЗМЕРЕНИЕ И ОЦЕНКА ПАРАМЕТРОВ МИКРОКЛИМАТА В КЛАССНЫХ ПОМЕЩЕНИЯХ. 61
КЛИМАТОЛОГИЧЕСКИЙ МОНИТОРИНГ 62
ИЗУЧЕНИЕ ФОРМЫ ЖИДКОСТИ В ЕСТЕСТВЕННЫХ УСЛОВИЯХ. 64
ИЗУЧЕНИЕ КАПИЛЛЯРНЫХ ЯВЛЕНИЙ. 67
ИЗУЧЕНИЕ ЗАВИСИМОСТИ ПОВЕРХНОСТНОГО НАТЯЖЕНИЯ МОЛОКА ЦЕЛЬНОГО ОТ ТЕМПЕРАТУРЫ. 68
ИЗУЧЕНИЕ КАПИЛЛЯРНЫХ СВОЙСТВ ПОЧВЫ. 69
НАБЛЮДЕНИЕ КАПИЛЛЯРНОГО КРОВООБРАЩЕНИЯ. (ПО А.С.БАТУЕВУ) 72
ХИМИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ МИНЕРАЛЬНЫХ РЕСУРСОВ (ПО В.Н. ГОЛОВНЕРУ.) 73
ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЖЕСТКОСТИ ВОДЫ (ПО В.Н. ГОЛОВНЕРУ) 79
ОПРЕДЕЛЕНИЕ КОЛИЧЕСТВА СОЛЕЙ В ВОДЕ МЕТОДОМ ВЫПАРИВАНИЯ. 81
РАСЧЕТНАЯ ОЦЕНКА КОЛИЧЕСТВА ВЫБРОСОВ ВРЕДНЫХ ВЕЩЕСТВ В ВОЗДУХ АВТОТРАНСПОРТОМ (ПО С.В.АЛЕКСЕЕВУ) 82
ОПРЕДЕЛЕНИЕ ТЕПЛОПРОВОДНОСТИ ПОЧВ. 85
ИЗУЧЕНИЕ ТЕПЛОИЗОЛЯЦИОННЫХ СВОЙСТВ СНЕГА. 87
ИЗУЧЕНИЕ СТРОЕНИЯ И СВОЙСТВА КОСТИ. 88
ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА ПОЧВ (ПО Г.Г. МОНАКОВОЙ). 89
МОДЕЛИРОВАНИЕ МЕХАНИЗМА «ПАРНИКОВОГО ЭФФЕКТА» (ПО С.В.АЛЕКСЕЕВУ) 92
ОЦЕНКА ВНУТРЕННЕЙ ОТДЕЛКИ ПОМЕЩЕНИЙ. 93
ОПРЕДЕЛЕНИЕ ГОРИЗОНТАЛЬНОГО И ВЕРТИКАЛЬНОГО ПОЛЯ ЗРЕНИЯ ГЛАЗ. 93
СЛЕПОЕ ПЯТНО НАШЕГО ГЛАЗА. 94
ОПРЕДЕЛЕНИЕ РАЗРЕШАЮЩЕЙ СПОСОБНОСТИ ГЛАЗА. 95
ОПРЕДЕЛЕНИЕ СПЕКТРАЛЬНЫХ ГРАНИЦ ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТИ ЧЕЛОВЕЧЕСКОГО ГЛАЗА. 97
ИЗУЧЕНИЕ ЕСТЕСТВЕННОЙ ОСВЕЩЕННОСТИ КЛАССА. 98
ИЗУЧЕНИЕ ПРИЛИВОВ И ОТЛИВОВ. 99
ОПРЕДЕЛЕНИЕ НАПРАВЛЕНИЯ ВЕКТОРА НАПРЯЖЕННОСТИ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ПОЛЯ ВБЛИЗИ ВОДОПАДОВ, У БЕРЕГОВ МОРЕЙ. 103
ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОТНОСИТЕЛЬНОЙ ВЫСОТЫ СКЛОНА И ИЗУЧЕНИЕ ЕГО ПРОФИЛЯ 104
ОПРЕДЕЛЕНИЕ СОПРОТИВЛЕНИЯ ТЕЛА ЧЕЛОВЕКА ОТ ЛАДОНИ К ТЫЛЬНОЙ ЧАСТИ КИСТИ РУКИ, ОТ ЛАДОНИ ОДНОЙ РУКИ К ЛАДОНИ ДРУГОЙ, ОТ ЛАДОНИ К НОГАМ 107
РЕГИСТРАЦИЯ И АНАЛИЗ ЭЛЕКТРОКАРДИОГРАММЫ. 109
РЕГИСТРАЦИЯ ЭЛЕКТРОЭНЦЕФАЛОГРАММЫ У ЧЕЛОВЕКА. 111
ИЗМЕРЕНИЕ ПРОЗРАЧНОСТИ ВОДЫ. 114
ИЗМЕРЕНИЕ РАЗМЕРОВ МАЛЫХ ОБЪЕКТОВ С ПОМОЩЬЮ МИКРОСКОПА. 115
ИЗУЧЕНИЕ ЦВЕТНОСТИ ВОДЫ. 116
ОЦЕНКА ЦВЕТА СУХИХ ПОЧВ В ЛАБОРАТОРНЫХ УСЛОВИЯХ. 117
СПЕКТРАЛЬНЫЙ АНАЛИЗ ГЕМОГЛОБИНА И ЕГО ПРОИЗВОДНЫХ. 119
ОПРЕДЕЛЕНИЕ СКОРОСТИ ПРИРОСТА ДЕРЕВЬЕВ 121
НАБЛЮДЕНИЕ МЕТЕОРНЫХ СЛЕДОВ. 124
НАБЛЮДЕНИЯ МЕТЕОРОВ С ЦЕЛЬЮ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ВЫСОТ МЕТЕОРОВ. 126
ЗАГАДКИ НЕБЕСНОГО СВОДА 127
ПРОБЛЕМЫ УТИЛИЗАЦИИ МУСОРА ПО (В.Ф.МАЛЛЕЕВОЙ). 130
РАДИАЦИОННЫЙ МОНИТОРИНГ. 135
ПРИЛОЖЕНИЕ. 138
ЛИТЕРАТУРА. 147


Введение.
Данное пособие по физике предназначено для 9-11 классов с естественнонаучным профилем обучения с целью формирования физической картины мира с использованием научного метода познания окружающего мира.
Изучение физической картины мира с использования большого числа практических, исследовательских, лабораторных работ, формирующих образные представления о физических явлениях, применение проблемных ситуаций, проектных технологий с использованием естественнонаучных и экологических приемов позволяют активизировать школьников, усиливать мотивацию в обучении.
Научный подход лежит в основе физики и других естественных наук. За последнее время этот метод продемонстрировал высокую эффективность в создании новых знаний и развитии технологий, и знакомство с его основами стало необходимым признаком современного образования.
Основными целями обучения физики в классах с естественнонаучными профилями являются формирование и развитие личности средствами обучения, воспитания, коррекции и обеспечение самоопределения личности, создания условий для ее самореализации.
Преимущественной целью обучения физике в средней общеобразовательной школе с естественнонаучным профилем обучения является формирование у учащихся единой физической картины мира. Целостность картины мира достигается созданием в представлении учащихся общей картины мира с его единством и многообразием свойств неживой и живой природы.
Исследовательские работы, проекты, лабораторные работы становятся необходимым звеном в процессе обучения, значительно помогающим углубленному усвоению материала. Кроме того, это позволяет привить учащимся некоторые начальные практические навыки в обращении с простейшими измерительными приборами и другой аппаратурой.
Автор пособия ставит своей задачей помочь учителю, ученику в постановке и проведении практических, лабораторных работ, выполнению исследовательских проектов.
Предлагаемые лабораторные работы, исследовательские проекты по курсу физики для классов с естественнонаучным профилем обучения составлены таким образом, что они позволяют каждому учителю самостоятельно их дополнять, видоизменять, аккумулировать с учетом особенностей своего физического кабинета, географическим месторасположением школы.
Усвоение материала, развитие исследовательской активности у школьников по программе естественнонаучного профиля во многом зависит от учителя. Продемонстрировать познавательную и инегративную силу физических теорий, возможности научного метода в исследовании и познании окружающего мира можно только на основе широкого применения в преподавании физики практических, лабораторных, исследовательских работ, научных и экологических проектов при широком обсуждении основных идей и результатов на доступном для учащихся уровне.

Определение скорости течения реки или ручья.
Цель работы: определить скорость течения реки или ручья.
Приборы и материалы: секундомер, компас, измерительный метр, лодка или байдарка, спасательный жилет, страховка.
Задание: используя секундомер и измерительный метр, измерьте время, за которое исследуемый предмет проплывет по течению реки фиксированное расстояние и по этим данным рассчитайте скорость течения реки.

Содержание и метод выполнения работы.
Кровь Земли – это вода, а кровеносные сосуды – реки, ручьи и озера. Вода на Земле играет ту же роль, что кровь в человеческом организме, и, как недавно заметили ученые, структура речной сети очень похожа на структуру кровеносной системы человека. Именно вода, переходя из почвы в растения, из растений в атмосферу, стекая по рекам с материков в океаны и возвращаясь обратно с воздушными потоками, соединяя друг с другом различные компоненты природы, превращает их в единую систему. «Возница природы» – так назвал воду Леонардо да Винчи.
Реки несут свои воды в моря Мирового океана или замкнутые водоемы типа Каспийского или Аральского моря, восполняя потери воды океанов и морей на испарение. Процесс речного стока идет весьма неравномерно во времени и по территории.
История большинства государств, городов, деревень так или иначе связана с реками: по рекам передвигались путешественники, переселенцы и завоеватели, по ним проходили торговые пути; о них слагали песни и легенды. И сегодня реки играют огромную роль в жизни человечества несмотря на то, что многие из них оказались на грани экологической катастрофы.
Скорость реки. Реку можно условно разделить на три части – верхнее, среднее и нижнее течение. У всех рек они отличаются одинаковыми характерными особенностями. На верхнем участке, где река стекает с наиболее круглых в ее бассейне склонов, скорость течения велика, и река энергично размывает, углубляет русло, по которому она несет свои воды. Ниже уклон русла, и скорость течения реки уменьшается; в среднем течении река производит уже не такую сильную разрушительную работу. Здесь она несет те частицы, которые поступают из верховьев. В нижнем течении, где скорость реки еще меньше, переносимые ею песок и ил откладываются в русле.

Порядок выполнения работы.
1. Глазомерным способом определяем ширину реки (если не- возможно определить ее с помощью рулетки). Для этого составляем график перевода шагов в метры. С помощью измерительной ленты намечают дистанцию 20-50 м. При прохождении этой дистанции обычным шагом, считают количество шагов и строят график. На оси ординат отмечают в масштабе 2 см – 10 м – расстояние в метрах, на оси абсцисс в масштабе 2 см – 10 шагов – количество шагов. Проводят прямую через 0 и имеющуюся точку. Пример:

Далее используя компас, намечают азимут (из двух точек) и измеряют, используя график, базисное расстояние. По этим данным рассчитывают ширину реки. (См. рисунок)

2. Используя базис и установленные вешки, можно измерить скорость реки. Для этого по течению реки запускается легкий, не имеющий парусности предмет, например, наполовину заполненная водой пластиковая бутылка. Засекается время прохождения этого тела от одной вешки до другой. Такие измерения проводятся 3-4 раза. По этим данным рассчитывается скорость реки (скорость течения равна отношению базиса ко времени прохождения тела). Бутылку после исследования необходимо из воды вынуть.
3. Данные занесите в таблицу:
№ контроль-ной точки t,c S,м v, м/с vср, м/с
1
2
3
4. По данным измерения скорости течения реки сделайте вывод о характере течения.

Определение скорости ветра.
Цель работы: определить скорость ветра.
Приборы и материалы: секундомер, компас, измерительный метр.
Задание: используя секундомер, компас и измерительный метр рассчитать скорость ветра и его направление.
Содержание и метод выполнения работы.
Скорость и направление ветра могут быть самыми различными. Легкое дуновение означает, что скорость перемещения воздуха 1-3 м/с, свежий ветерок – от 5 до 10 м/с….
Шкала Бофорта для визуальной оценки скорости ветра.
Баллы Бофорта Словесное определение силы ветра Средняя скорость ветра Действие ветра
М/с Км/ч
0


1


2


3


4



5



6





7



8


9



10



11




12 Штиль


Тихий


Легкий


Слабый


Умеренный



Свежий



Сильный





Крепкий



Очень крепкий

Шторм



Сильный шторм


Жестокий шторм



Ураган 0-0.2


0.3-1.5


1.6-3.3


3.4-5.4


5.5-7.9



8.0-10.7



10.8-13.8





13.9-17.1



17.2-20.7


20.8-24.4



24.5-28.4



28.5-32.6




32.7 и более Менее 1


1-5


6-11


12-19


20-28



29-38



39-49





50-61



62-74


75-88



89-102



103-117




118 и более Дым поднимется вертикально. Зеркально гладкое море, листья неподвижны.
Дым отклоняется от вертикали, на море легкая рябь, высота волн до 0.1 м.
Ветер чувствуется лицом, листья шелестят, на море волны высотой до 0.3 м.
Листья и тонкие ветви колышутся, легкое волнение на воде, высота волн 0.6 м.
Ветер поднимает пыль, белые барашки видны на море, качаются тонкие ветви деревьев.
Качаются ветви и тонкие стволы деревьев, повсюду видны белые барашки на море.
Качаются толстые сучья, тонкие деревья гнутся, гудят телефонные провода, белые пенистые гребни занимают значительные площади на море.
Качаются стволы деревьев, трудно идти против ветра, гребни волн срываются ветром.
Ломаются тонкие сучья и ветви. Сильное волнение на море.
Гнутся большие деревья, ветер срывает шифер и черепицу с крыш, очень сильное волнение на море.
Значительные разрушения строений, ветер валит деревья, поверхность моря белая от пены.
Сопровождается разрушениями на больших пространствах. На море исключительно высокие волны.

Порядок выполнения работы.
1. Определите скорость и направление ветра, используя компас и измерительную ленту. Для этого определите стороны света и установите стрелку компаса в направлении севера.
2. Подбросьте легкий предмет, например, ватку, определите направление ее движения и расстояние, которое она пролетела, и время, за которое произошло это движение. Повторите попытку 3-4 раза и рассчитайте среднюю скорость движения ватки.
3. Данные занесите в таблицу:
№ контроль-ной точки t,c S,м v, м/с Направле-ние ветра
1
2
3
4. По данным измерения скорости и направления ветра сделайте вывод о характере ветра в данной контрольной точке.

Изучение траектории движения тел по карте, измерение пути и перемещения.
Цель работы: по карте изучить траекторию движения тела, измерить путь и перемещения тел.
Приборы и материалы: карта с известным масштабом, нить, линейка измерительная, иголки, курвиметр, копировальная бумага.
Задание: используя нить и иголки, измерить длину траектории движения, рассчитать перемещение.

Содержание и метод выполнения работы.
Карты – замечательное изобретение человеческой цивилизации, один из самых удивительных способов познания окружающего мира. Английский писатель и путешественник Роберт Льюис Стивенсон сказал однажды: «Говорят, что есть люди, которым безразличны карты, но мне трудно в это поверить». Эти маленькие модели мира – удивительные творения разума и рук человеческих, привлекают замысловатыми узорами, своеобразной гармонией красок.
Картография ( от греч. «хартес» – лист, свиток папируса для письма, «графо» – пишу)- это наука об информационном моделировании и познании окружающего мира. Она создает и применяет собственную систему знаков, и поэтому карту можно рассматривать и как модель, и как некий канал информации.
Карты моделируют местность, геологические структуры, ландшафты, экологические ситуации и многое другое, позволяя понять их «устройство» и прогнозировать дальнейшее развитие.
Масштаб – отношение длины линии на карте к длине, соответствующей линии на земном шаре. Например, масштаб 1:1000000 означает, что 1 см на карте соответствует 1000000 см на местности, или 10 км. На картах часто помещают не только числовой, но и линейный масштаб – отрезок масштабной линейки, удобный для измерений. Длину любого объекта на карте можно измерить с точностью не более 0.1мм. Это так называемая предельная точность, соответствующая толщине тонкой линии или диаметру отверстия, которое оставляет острая игла циркуля-измерителя.
Один из основных способов работы с картами – картометрия, то есть измерение длин и расстояний, площадей, объемов объектов, изображенных на картах, определение углов и направлений. Для получения точной количественной информации созданы специальные инструменты и приборы: большие геодезические транспортиры для точного измерения углов; циркули-измерители и курвиметры (от лат. Curvus – кривой) для подсчета расстояний.
Порядок выполнения работы.
Часть А.
1. Перерисуйте обозначенные на картах объекты и масштаб этих карт в тетрадь.
2. С помощью курвиметра определите длину этих объектов (дорог, тропинок, путей сообщения и др.) Повторите измерения 3-4 раза. Рассчитайте среднее значение.
3. Используя масштаб, рассчитайте реальную длину объекта.
4. Результаты занесите в таблицу.
№ п/п Масштаб l lср L Lср
1
2
3
4
1
2
3
4

5. С помощью линейки рассчитайте перемещение тела по этим траекториям.

Часть Б.
1. Перерисуйте обозначенные на картах объекты и масштаб этих карт в тетрадь.
2. С помощью иголочек расположите нить по данным объектам и измерьте ее длину. Повторите измерения 3-4 раза. Рассчитайте среднее значения
3. Используя масштаб, рассчитайте реальную длину объекта.
4. Результаты занесите в таблицу.
№ п/п Масштаб l lср L Lср
1
2
3
4
1
2
3
4

5. С помощью линейки рассчитайте перемещение тела по этим траекториям.

Изучение движения животных в пространстве.
Цель работы: изучить движение животных в различных средах обитания.
Приборы и материалы: бумага, бинокль.
Задание: наблюдать за живыми организмами в водной среде, в воздухе и на земле, описать движение.

Содержание и метод выполнения работы.

А) Обитатели водной среды.
Обитатели водной среды двигаются по-разному. Например, водоплавающие птицы, водные черепахи и ластоногие перемещаются в воде с помощью видоизмененных гребных конечностей. Изгибая все тело, плавают многие рыбы, а также хвостатые земноводные и змеи. Реактивным способом, выталкивая воду из полости тела, пользуются осьминоги, каракатицы и медузы. А многие мелкие животные, в частности, клопы-водомерки не плавают, а ходят или бегают по поверхности воды.

Б) Движение в воздушном пространстве.
Покорить воздух можно только с помощью полета. Именно так поступают летающие насекомые, птицы и летучие мыши. А летучие рыбы используют возможности двух стихий: стремительно разогнавшись в воде, они продолжают движение в воздухе. Освоили воздушное пространство и некоторые другие бескрылые животные: отдельные виды лягушек и ящериц, белки-летяги, шерстокрылы и др. Они научились совершать удлиненные планирующие прыжки, иногда на довольно значительные расстояния, правда, обзаведясь для этого соответствующими, поддерживающими их в воздухе приспособлениями: перепонками между удлиненными пальцами, особыми складками кожи и т.п.

В) Движение по земле.
По твердой поверхности можно ходить, бегать, прыгать, ползать, лазать и скользить. Перечислить тех, кто умеет ходить и бегать, просто невозможно из-за обширности списка. Замечательные прыгуны – это, бесспорно, кенгуру, лягушки, тушканчики, кузнечики, блохи и многие, многие другие. Безусловными чемпионами по ползанию являются змеи и безногие ящерицы. Но кроме чемпионов существуют и рядовые «ползуны» – гусеницы, морские звезды. Среди лазающих животных выделяются прежде всего обезьяны. Однако заслуживает упоминания и австралийский сумчатый медведь коала, который всю жизнь проводит на эвкалиптовых деревьях. Прекрасно лазают по деревьям многочисленные белки, соболи и другие куньи, некоторые медведи, а также многие кошачьи.
Скользить умеют очень разные животные. Неторопливо несет свой домик по ею же созданной слизистой дорожке улитка. Стремительно скользит на животе по плотному снегу житель Антарктиды пингвин. Прекрасные пловцы, эти нелетающие птицы ходят довольно медленно. Если по дороге на рыбную ловлю им встречается подходящий пологий склон, то с помощью скольжения они оказываются на берегу гораздо быстрее, чем пешком.
И, наконец, о тех, кому выпала нелегкая доля передвигаться в толще земли. Самые, пожалуй, известные среди них – кроты. Многим знакомо и сильное роющее насекомое из семейства сверчковых – медведка. Живущие по всему миру многочисленные дождевые и земляные черви не только прокладывают в почве протяженные ходы, но и значительно повышают ее плодородие за счет активного перекапывания и аэрации.

Порядок выполнения работы.
1. Наблюдайте за движением рыбок в аквариуме.
2. Опишите характер их движения.
3. Наблюдайте за движение птицы при полете.
4. Опишите характер ее движения.
5. Наблюдайте за движением змей, ящериц, крыс, полевок в закрытых вольерах (при наличии террариума, минизоопарка в школе)
6. Результаты наблюдений занесите в дневник наблюдения.
Движение рыбок
Движение птиц

Движение змей

Движение ящериц
Движение грызунов

7. Сделайте вывод о характере движения животных в различных средах обитания.

Определение объема легких.
Цель работы: определить объем легких человека, объем выдыхаемого воздуха.
Приборы и материалы: стеклянный сосуд объемом 3-5 л, трубка, спирометр.
Содержание и метод выполнения работы.
При спокойном вдохе в легкие взрослого человека поступает 500 см³ воздуха. Такой же объем воздуха удаляется из органов дыхания во время спокойного выдоха.
Наибольший объем воздуха, который человек может выдохнуть после самого глубокого вдоха, составляет около 3500 см³. Этот объем называют жизненной емкостью легких.
У разных людей жизненная емкость легких неодинакова. Ее определяют при медицинских обследованиях с помощью специального прибора - спирометра.
Порядок выполнения работы.
Часть А. Определение объема легких с помощью спирометра.
1. Приготовьте спирометр для работы.
2. Сделайте глубокий вдох, а затем выпустите воздух в патрубок спирометра.
3. Определите объем воздуха, который вы выдохнули. Повторите измерения 3-4 раза.
4. Рассчитайте среднее значение жизненной емкости легких.
5. Полученные данные занесите в таблицу.
№ п/п Жизненная емкость легких, V , см³ Жизненная емкость легких,
V , м³
1
2
3

6. Сделайте вывод об объеме воздуха, который вдыхает и выдыхает человек.

Часть Б. Определение объема легких с помощью 3 литровой банки.
1. Возьмите трехлитровую банку и цветной скотч или изоленту. Наливая в банку стакан воды объемом 200 см³, наклеивайте тонкую полоску скотча на банку. Повторяя действия, проградуируйте ее.
2. Поместите банку в ванну. Наполните ее водой и поместите вниз горлом. Просуньте в горло банки резиновую трубку.
3. Возьмите другой конец трубки в рот и выдохните воздух.
4. Определите объем воздуха, который вы выдохнули.
5. Повторите измерения 3-4 раза.
6. Результаты занесите в таблицу.

№ п/п Жизненная емкость легких, V , см³ Жизненная емкость легких,
V , м³
1
2
3

7. Сделайте вывод об объеме воздуха, который вдыхает и выдыхает человек.

Определение полезной площади и кубатуры (объема) классной комнаты.
Цель работы: с помощью рулетки определить полезную площадь классных комнат и кубатуру (объем).
Приборы и материалы: рулетка.
Содержание и метод выполнения работы.
Рабочая среда – составная часть жизненной среды человека. В школах миллионы детей и подростков проводят значительную часть своего времени, и их развитие происходит при непрерывном воздействии факторов этой среды. От качества среды в учебных помещениях во многом зависит их самочувствие, работоспособность, состояние здоровья. Получение сведений о своей рабочей среде – необходимое условие ее изменения и улучшения. Одним из важнейших показателей санитарно-гигиенического состояния помещений являются – площадь классных помещений и их кубатура. Так, санитарно-гигиеническая норма полезной площади классной комнаты на одного учащегося равна 2 м², а кубатура 4-5 м³.
Порядок выполнения работы.
1. С помощью рулетки измерьте ширину, длину и высоту класса.
2. Рассчитайте площадь пола и кубатуру помещения.
3. Определите площадь и кубатуру в пересчете на одного учащегося, разделив полученные результаты на количество посадочных мест.
4. Полученные данные занесите в таблицу.
Школьное помещение Площадь, м²
Объем, м³
Получен-ный результат Санитарно-гигиеничес-кая норма Получен-ный результат Санитарно-гигиеничес-кая норма
Кабинет физики 2,0 4-5
Кабинет биологии 2.0 4-5
… 2.0 4-5

5. Сделайте вывод о соответствии полученных результатов санитарно-гигиеническим нормам. Подумайте, как рационально использовать площади классных помещений?

Определение абсолютных размеров семян.
Цель работы: определить размеры семян методом рядов.
Приборы и материалы: линейка, семена исследуемых культур.

Содержание и метод выполнения работы.
Плод защищает созревающие семена и служит их распространению. Размеры семян у разных растений различные и зависят от многих факторов.
Для измерения размеров семян используют метод рядов. Семена располагают вдоль линейки в определенном количестве N. Измеряют длину ряда l, а затем рассчитывают размеры семян по формуле d = l / N.
Так как размеры семян вдоль и поперек растения различаются, обычно определяют размеры поперечные dп и вдоль семени dд.

Порядок выполнения работы.
1 Расположите вдоль линейки 50 семян исследуемого растения и измерьте длину ряда.
2 Вычислите диаметр (размер) одного семени.
3 Аналогичным образом измерьте поперечный размер семян.
4 Повторите измерения для 20, 40, 60 семян. Определите средний размер семян.
5 Полученные результаты запишите в таблицу.
Название растения Количество семян Длина ряда Размер (диаметр) одного семени, см Средний размер (диаметр) одного семени, см




6 Сделайте вывод о размерах семян различных растений.
7 Повторите исследования для различных сортов пшеницы, ржи, ячменя, выращиваемых в вашей местности.
8 Сделайте вывод о целесообразности выращивания данных сортов злаковых в вашей местности.

Определение абсолютной массы семян.
Цель работы: определить абсолютную массу семян.
Приборы и материалы: мензурка, весы, разновесы, 3-4 стеклянных стакана, ареометр.
Содержание и метод выполнения работы.
Абсолютной массой семян называют массу 1000 зерен. Зная абсолютную массу семян, можно определить среднюю массу одного зерна. По средней массе одного зерна судят о качестве урожая. От средней массы зерен, идущих на посев, зависит качество будущего урожая: чем он больше, тем больше вероятность получения хорошего урожая.
Абсолютная масса семян некоторых культур, г.
Рожь
Гречиха
Овес 23
22
28 Пшеница
Ячмень
Горох 37
40
250
Порядок выполнения работы.
1. Выберите семена одной культуры, произведите отсчет 100 зерен.
2. Измерьте массу этих зерен. Повторите измерения 3-4 раза. Рассчитайте среднее значение массы 100 зерен.
3. Рассчитайте абсолютную массу семян, умножив массу 100 зерен на 10.
4. Рассчитайте среднюю массу одного зерна, разделив массу 100 зерен на 100.
5. Результаты занесите в таблицу.
№ п/п Название семян Масса 100 зерен, г Средняя масса 100 зерен, г Абсолютная масса семян, г Средняя масса семян, г
1
2
3
1
2
3
1
2
3

6. Сделайте вывод о качестве семян и количестве полученного урожая.

Определение плотности морской, озерной, речной воды.
Цель работы: определить, используя мензурку и весы с разновесами или ареометр, плотность воды.
Приборы и материалы: мензурка, весы, разновесы, 3-4 стеклянных стакана, ареометр.

Порядок выполнения работы.
1. Подготовьте исследуемые образцы воды для работы.
2. С помощью мензурки измерьте объем воды
3. С помощью весов измерьте массу воды.
4. Рассчитайте плотность воды.
5. Повторите измерения 3-4 раза.
6. Рассчитайте среднее значение воды.
7. Исследуйте все образцы.
8. Результаты занесите в таблицу.
№ образца Масса воды, кг Объем воды, м³ Плотность воды, кг/ м³
1
2
3

9. Сделайте вывод о плотности воды и ее составе.


Определение плотности почвы.
Цель работы: определить, используя мензурку и весы с разновесами, плотность почвы.
Приборы и материалы: мензурка, весы, разновесы, 3-4 стеклянных стакана, спиртовка, сито.

Содержание и метод выполнения работы.
Хорошо известно, как быстро впитывается вода в пляжный песок. Впитывается и тут же, как сквозь сито, просачивается вглубь. А вот глина практически не пропускает воду. Недаром из нее делают посуду, причем в глубокой древности вылепленные из глины сосуды и котлы даже не обжигали на костре.
Дело в том, что песок представляет собой относительно крупные частицы размером от 0.1 до 3 мм. Из-за своей величины они не могут плотно прилегать друг к другу, между ними остаются пустоты. По ним, как по каналам, вода быстро просачивается вглубь. Мелкие же частицы глины, размеры которых менее 0.01 мм, или пылеватые (размером от 0.01 до 0.1 мм) столь плотно «упакованы» в почвенном смысле, что по капиллярам между ними вода движется с трудом.
Практически ни одна почва не состоит целиком из песка или целиком из глины. В каждой из почв они присутствуют вместе, но в разных соотношениях, например 55% песка и 45 % глины. По этим соотношениям судят о механическом составе почвы. Если в ней преобладают крупные песчаные частицы, говорят о легкой песчаной почве, если много мелких глинистых – от тяжелой глинистой почве. Если доли песка и глины примерно одинаковы, то такие почвы называют суглинистыми. Механический состав почвы очень сильно влияет на ее плодородие. Чем больше в ней содержится песка, тем слабее она удерживает воду. В то же время корни растений лучше снабжаются воздухом, который необходим им для дыхания. Наоборот, чем больше в почве глины, тем сильнее удерживается драгоценная влага, но хуже поступает воздух.
Твердое тело Насыпная плотность, кг/ м³ Твердое тело Насыпная плотность, кг/ м³
Глина
- влажная
- сухая
Торф сухой

1900-2000
1400-1600
325-410 Песок сухой
Зола
Навоз перепревший 1200-1650
400-800
950-1000


Порядок выполнения работы.
1. Подготовьте исследуемые образцы почвы для работы. Для этого с помощью спиртовки высушите их.
2. С помощью мензурки измерьте объем почвы в плотном состоянии.
3. С помощью весов измерьте массу почвы.
4. Рассчитайте плотность почвы.
5. Повторите измерения 3-4 раза.
6. Рассчитайте среднее значение почвы.
7. Исследуйте все образцы.
8. Результаты занесите в таблицу.
№ образца Масса почвы, кг Объем почвы, м³ Плотность почвы, кг/ м³
1
2
3

9. Сделайте вывод о плотности почвы и ее составе.

Определение содержания крахмала в картофеле в зависимости от его плотности.
Цель работы: По плотности картофеля определить процент содержания крахмала в нем. По процентному содержанию крахмала определить, где целесообразнее использовать данный сорт картофеля.
Приборы и материалы: весы с разновесами, сосуд с отливом, мензурка, клубни картофеля, нитки.

Содержание и метод выполнения работы.
Определение плотности вещества на практике имеет разное назначение. Существует определенная зависимость плотности картофеля от количества содержащихся в нем крахмала и белков. Учитывая характер этой зависимости, по плотности картофеля определяют процентное содержание крахмала в нем. Последнее дает возможность решить вопрос о том, где целесообразнее использовать данный сорт картофеля.
Картофель, содержащий крахмал меньше 20% от массы всего клубня, идет на корм скоту. Картофель с большим содержанием крахмала лучше использовать для технических целей, например, для переработки на крахмал и патоку. Почти с такой же крахмальностью нужен картофель и для питания человека.
Порядок выполнения работы.
1. Подготовьте исследуемые клубни картофеля, фломастером пронумеруйте их.
2. Определите массу клубней картофеля.
3. С помощью сосуда с отливом и мензурки, определить объем клубней.
4. Вычислите плотность клубней картофеля.
5. По таблице определить процентное содержание крахмала.
6. Результаты занесите в таблицу.
№ п/п Сорт картофеля (номер исследуемого образца) Масса картофеля кг Объем, м³ Плотность, кг/м³ Процент-ное содержа-ние крахмала
1
2
3
4

7. Сделайте вывод, для каких целей пригоден данный сорт картофеля.
Таблица «Содержание крахмала в зависимости от плотности картофеля»
Плотность, кг/м³ Содержа-ние крахмала, % Плотность, кг/м³ Содержа-ние крахмала, % Плотность, кг/м³ Содержа-ние крахмала, %
1080
1081
1082
1083
1084
1085
1086
1087
1088
1089
1090
1091
1092
1093
1094
1095
1096
1097
1098
1099
1100
1101
1102
1103
1104
1105 13.9
14.1
14.3
14.5
14.7
14.9
15.1
15.4
15.6
15.8
16.0
16.2
16.4
16.6
16.9
17.1
17.3
17.5
17.7
17.9
18.2
18.4
18.6
18.8
19.0
19.2
1106
1107
1108
1109
1110
1111
1112
1113
1114
1115
1116
1117
1118
1119
1120
1121
1122
1123
1124
1125
1126
1127
1128
1129
1130
1131
1132
19.4
19.7
19.9
20.1
20.3
20.5
20.7
20.9
21.1
21.4
21.6
21.8
22.0
22.2
22.5
22.7
22.9
23.1
23.3
23.5
23.7
24.0
24.2
24.4
24.6
24.8
25.0 1133
1134
1135
1136
1137
1138
1139
1140
1141
1142
1143
1144
1145
1146
1147
1148
1149
1150
1151
1152
1153
1154
1155
1156
1157
1158
1159
25.2
25.5
25.7
25.9
26.1
26.3
26.5
26.7
27.0
27.2
27.4
27.6
27.8
28.0
28.3
28.5
28.7
28.9
29.1
29.3
29.6
29.8
30.0
30.2
30.4
30.6
30.8



Определение плотности человеческого тела.
Цель работы: определить, используя ванну и весы, плотность человеческого тела.
Приборы и материалы: ванна, весы, 3-4 стеклянных банки разного объема, часы.

Содержание и метод выполнения работы.
Средняя плотность человеческого тела 1036 кг/м³. Для определения плотности человеческого тела необходимо измерить объем тела и его массу.

Порядок выполнения работы.
1. Откройте кран в ванне так, чтобы вода лилась не очень сильно, и поставьте литровый сосуд под струю. С помощью секундомера или часов определите, за какое время вода наполнит сосуд доверху.
2. Откройте слив и выпустите воду из ванны. Закройте слив и заметьте время, с которого струя воды начала заполнять пустую ванну. Затем отмечайте фломастером или цветным скотчем на ванне интервалы времени соответствующие заполнению ванны на 1- 5 л. Таким образом, заполните ванну на ¾.
3. Выпустите из ванны воду так, чтобы в ней осталось ровно половина воды.
4. Погрузитесь в ванну и заметьте, как при этом изменился объем воды в ней. Определите объем человеческого тела.
5. С помощью напольных весов определите свою массу.
6. Рассчитайте плотность человеческого тела. Повторите измерения 3-4 раза и вычислите среднее значение плотности человеческого тела.
7. Результаты занесите в таблицу.
№ п/п Масса, кг Объем, м³ Плотность, кг/м³
1
2
3

8. Сравните плотность человеческого тела с плотностью других тел.

Гидрологический мониторинг.
Цель работы: экспериментально измерить основные гидрологические характеристики исследуемого водного потока
Приборы и материалы: секундомер; компас; шест длиной 3-5 м с насечками; измерительный метр; металлический диск диаметром 30-50 см; веревка длиной 20 м; термометр универсальный со шкалой от 0ºС до 40ºС; таблица цветов; лодка или байдарка; спасательный жилет; страховка.

Содержание и метод выполнения работы.
Гидрологический мониторинг реки подразумевает единовременные или регулярные замеры ряда показателей, характеризующих особенности течения, русла реки и качества воды в ней. Наблюдение за уровнем воды, измерение расхода воды и т.д. позволяют предсказывать наводнения и засуху, рассчитывать количество водных ресурсов для хозяйственных целей, сохранять качество воды в природных водоемах.
Расход реки. Объем воды, протекающей в единицу времени через поперечное сечение русла непостоянен; особенно велики его различия в зависимости от времени года. Общее количество протекающей в реках воды (речной сток) изменяется в течение года по сезонам.
Температурный режим. Солнечные лучи полностью поглощаются тонким (около 1 м) поверхностным слоем воды. Но при этом вода очень плохо проводит получаемое тепло. Если вода совершенно неподвижна, тепло распространяется в ней чрезвычайно медленно. И только если вода перемешивается, этот процесс происходит гораздо быстрее.

Порядок выполнения работы.

Часть А. Измерение температуры воды
1. Закрепите бытовой термометр на шнуре.
2. Опустите термометр в воду на 1-2 мин. Определите показания термометра.
3. Определите температуру приводного слоя воздуха.
4. Повторите действия 2 и 3 в нескольких точках (около берега, на середине реки).
5. Результаты запишите в таблицу 1.

Часть Б. Определение стока (расхода) воды
1. Опустите с борта лодки шест с предварительно сделанными насечками и замерьте расстояние до дна.
2. Аналогично замерьте расстояние до дна в нескольких точках поперек русла с шагом 1 – 3 м (в зависимости от ширины реки), перемещаясь на лодке поперек реки.
3. По полученным данным постройте профиль русла реки. Образец профиля приведен на рис. 3. (По оси абсцисс отложена ширина реки в метрах, по оси ординат – расстояние до дна).


Рис. 3

4. Рассчитайте приблизительное значение площади сечения русла (S). Для этого рассчитайте площадь каждой отдельной выделенной области на рис. 4 (треугольников, трапеций, прямоугольников), а затем суммируйте все площади.


Рис. 4

5. Рассчитайте сток (расход) воды по формуле Р = S * v, где Р – сток, S - площадь сечения русла, v - скорость течения. Результат запишите в таблицу 1.
Таблица 1
№ п/п Темпера-тура воды, ºС Температу-ра приводно-го слоя, ºС Ширина
реки,
м Скорость течения
м/с Площадь сечения, м² Расход воды, м³/с
1
2
3
4

Изучение силы трения и сопротивления при движении животных.
Цель работы: изучить силы трения и сопротивления при движении животных.
Приборы и материалы: линейка, секундомер.
Содержание и метод выполнения работы.
Скорости многих рыб достигают десятки километров в час. Такую скорость рыбы могут развивать благодаря обтекаемой форме тела, конфигурации головы, обуславливающей малое лобовое сопротивление.
Известно, что рыбы перемещаются косяками. Мелкие морские рыбы ходят стайкой, похожей по форме на каплю, при этом сопротивление воды движению стайки наименьшее.
Многие птицы во время далеких перелетов собираются в цепочку или косяк. В последнем случае более сильная птица летит впереди, ее тело рассекает воздух подобно тому, как киль корабля – воду. Остальные птицы летят таким образом, чтобы сохранить острый угол косяка; они поддерживают правильное расположение относительно ведущей птицы инстинктивно, так как оно соответствует минимуму сил сопротивления.
Планирующий полет довольно часто наблюдается как в растительном, так и в животном мире. Многие плоды и семена снабжены либо пучками волосков (одуванчик, хлопчатник и т.д.), действующими наподобие парашюта, либо поддерживающими плоскостями в форме отростков и выступов (хвойные растения, клен, береза, липа, многие зонтичные). Некоторые плоды и семена снабжены «планерами».
Порядок выполнения работы.
Часть А. Изучение формы тела рыб и птиц.
1. Рассмотрите движение различных видов рыб и водоплавающих.
2. Зарисуйте контуры тел рыб в вертикальной и горизонтальной проекциях.
3. Рассмотрите движение птиц.
4. Зарисуйте контуры тел птиц в вертикальной и горизонтальной проекциях.
5.
Назва-ние вида рыб Контур тела в вертикаль-ной плоскости Контур тела в горизон-тальной плоскос-ти Назва-ние вида птиц Контур тела в вертикаль-ной плоскости Контур тела в горизон-тальной плоскос-ти





6. Сделайте выводы о форме тел и о лобовом сопротивлении этих тел.

Часть Б. Изучение планирующего полета плодов и семян.
1. Соберите 3-4 вида различных семян (одуванчика, хвойных растений, клена, березы, липы и т.д.).
2. Засеките время падения семян на землю с высоты 2 м. Повторите исследования 3-4 раза.
3. Измерьте массу семян.
4. Рассчитайте коэффициент сопротивления семян.
5. Результаты занесите в таблицу.
Название растения Время падения, с Масса одного семени, кг Скорость полета, м/с Коэффициент сопротивле-ния




6. Сделайте вывод о планирующих свойствах плодов и семян.

Изучение механизма полета птиц ( по Устюгтной Г.П.).
Цель работы: изучить параметры маховых перьев различных птиц.
Приборы и материалы: линейка, маховые перья 1 и 2 порядка.

Содержание и метод выполнения работы.
С наступление осени стаи птиц покидают места своего гнездования и отправляются в далекий путь к местам зимовок, а весной снова возвращаются домой. Птицы летят группами и в одиночку, покрывая огромные расстояния в десятки тысяч километров. Почему летают птицы? Эта загадка давно волнует людей.
Современные представления о динамике крыла при полете птицы быстро меняются благодаря достижениям науки. Например, быстрая киносъемка позволяет наблюдать новые нюансы движений крыла. Уровень современных представлений о маховом движении крыла птицы таков, что интерес вызывают многочисленные исследования ученых. Наиболее информативными до настоящего времени являются исследования Отто Лиленталя: «Крыло, кроме подъемного действия, производит еще и пропеллирующую силу(силу тяги). Мыслимо предположить, что при гребном полете во время подъема крыла развивается даже некоторая подъемная сила, между тем как не только нет никакой задержки для поступательного движения, но даже, может быть, имеет место небольшой избыток пропеллирующей силы». Большая часть крыла и перьев, близкие к телу птицы, используются главным образом для поддержания планирующего полета. Остальные перья служат для создания силы тяги в полете.
Взмахи крыльев птицы вверх-вниз приводят ее движение вперед. Можно четко обозначить тело обтекаемой формы, крылья, действия которых приводят к появлению силы тяги, и хвост, активно используемый при планирующем полете и торможении. В полете части крыльев в области туловища находятся в покое. Маховые перья первого порядка совершают интенсивное движение, причем эти перья разделены в пространстве. Хвостовое оперение расправлено веером и покрывает максимально возможную площадь.
Крыло птицы в полете функционирует так, что ближайшая часть способствует планированию, а конечная часть крыла служит созданию пропеллирующей силы полета или силы тяги.
Рассматривая маховое перо, отвечающее за создание силы тяги, отметим особенности его строения: ствол асимметричен относительно середины ширины пера. Очевидно, что сила удара, создаваемая мышцами крыла, передается всему перу через ствол в силу его жесткости. Сила реакции среды, возникающая, в свою очередь, при ударе крыла о воздух, всегда перпендикулярна поверхности опахала и должна быть приложена к геометрическому центру крыла. Рассмотрим поперечное сечение пера.

Ширина опахала, равная l, делится пополам точкой О, геометрическим центром разреза. Ствол пера, обозначенный В, удален на расстояние а от переднего края опахала (точка А) и на расстояние d от точки О и делит все опахало на две неравные части. Лобовая часть опахала шириной а заметно уже его хвостовой части, ширина которой l-a. Такое расположение опахала и ствола пера характерно для всех маховых перьев и отмечается и биологами, и физиками.
Для птиц разных размеров должен существовать некий постоянный параметр, который и характеризует способность пера развивать силу тяги.
Порядок выполнения работы.
1. Найдите маховые перья в период линьки 4-5 парод птиц.
2. Проведите следующие измерения:
– определите ширину опахала l;
– определите расстояние d;
– рассчитайте коэффициент k =l/2+d;
– рассчитайте коэффициент U = d/l.
3. Результаты занестите в таблицу:
Название породы ширину опахала l d k =l/2+d U = d/l




4. Сделайте вывод о механизме возникновения силы тяги при полете птицы.

Определение давления, оказываемого человеком на почву.
Цель работы: определить давление, оказываемое человеком на почву, стоя на одной ноге, на двух ногах, в состоянии лежа.
Приборы и материалы: миллиметровая бумага, линейка.

Содержание и метод выполнения работы.
Под действием силы тела деформируются. Иногда деформация такова, что приводит к разрушению поверхности взаимодействующих тел (разрушается лед при ходьбе по нему, появляются следы на снегу и песке и т.д.). Но действие силы может быть и таким, что разрушение поверхности происходить не будет. Например, человек на лыжах. Таким образом, разрушающее действие силы на тело определяется материалом поверхности, значением силы и площади, по которой распределена эта сила.
Отношение силы, действующее на поверхность, к площади поверхности называют давлением.
Р = F / S
Единица давления, как и сама величина, является производной. За единицу давления Паскаль (Па) принято давление, вызываемое силой 1 Н, распределенной по поверхности площадью 1 м².
Чтобы лично вы, стоя на лыжах, производили давление около 1 Па, вам понадобятся «лыжи» площадью около 600 м².

Порядок выполнения работы.
1. Возьмите листок бумаги и очертите контуры вашей ноги.
2. Определите площадь вашей ноги по этому очертанию в сравнении с 1 см².
3. Используя весы, определите свою массу. Вычислите силу, с которой вы действуете на почву.
4. Рассчитайте давление, оказываемое вами на почву, если вы стоите на одной ноге, на двух ногах.
5. Результаты занесите в таблицу.

№ п/п Сила, Н Площадь, м² Давление (стоя на одной ноге), Па Давление (стоя на двух ногах), Па




6. Сделайте вывод о давлении человека на землю при ходьбе, беге, в положении стоя на двух ногах.

Определение атмосферного давления.
Цель работы: определить атмосферное давление.
Приборы и материалы: барометр - анероид.

Содержание и метод выполнения работы.
Как известно, атмосфера- это воздушная оболочка Земли. Атмосфера состоит условно из следующих слоев: тропосфера, стратосфера, термосфера и ионосфера. Атмосфера удерживается около Земли силой тяготения и оказывает давление на все тела, которые в ней находятся.
Прибор для измерения атмосферного давления носит название барометр. Единицей атмосферного давления служат мм.рт. ст или Па. 1 мм.рт.ст = 133.3 Па
В нашей работе измерение производится при помощи барометра – анероида. Прибор располагается горизонтально. Атмосферное давление измеряется в паскалях (Па), миллибарах (мб), и миллиметрах ртутного столба (мм.рт.ст). Величины связаны между собой следующим образом:
1 мм.рт.ст. = 1,33 мб
1 мб = 100 Па
1 мм.рт.ст. = 133 Па
1,33 мб = 133 Па
Нормальным атмосферным давлением на уровне моря считается давление 760 мм.рт.ст. Для каждой местности нормальное давление свое, т.к в зависимости от высоты изменяется давление (при повышении высоты на 10,5 метров давление понижается на 1 мм.рт.ст.)
Повышенное или пониженное давление определяет атмосферный фронт. Пониженное давление – признак циклонального фронта, повышенное - антициклонального. Циклон – приток воздуха, связанный с областью пониженного давления; антициклон – отток воздуха, связанный с областью повышенного давления. Наличие того или иного фронта позволяет прогнозировать погоду местности.

Порядок выполнения работы.
Часть А.
1. Выберите объекты исследования, 3-4 контрольных точки (лес, низина, опушка, ручей и т.д.)
2. Подготовьте барометр – анероид к работе.
3. Измерьте атмосферное давление в первой контрольной точке. Повторите измерения в радиусе 10-12 м 3-4 раза.
4. Вычислите среднее значение атмосферного давления в этой точке.
5. Результат занесите в таблицу.
Контрольная точка Атм. давление, мм.рт.ст Атм. давление, Па
1
2
3

6. Повторите измерения во всех исследуемых контрольных точках.
7. Сравните атмосферное давление во всех контрольных точках. Сделайте вывод об изменении атмосферного давления в зависимости от природных факторов и географического местонахождения.

Часть Б.
1. Подготовьте барометр – анероид к работе.
2. Измерьте атмосферное давление в 8 час. Повторите измерения в радиусе 10-12 м 3-4 раза. Опишите погодные условия в этот момент (пасмурно, солнечно, ветер, идет дождь или снег и т.д.)
3. Вычислите среднее значение атмосферного давления в этой точке.
4. Результат занесите в таблицу.
Время наблюдения Атм. давление, мм.рт.ст Атм. давление, Па Погодные условия
1
2
3

5. Повторите измерения атмосферного давления через каждые 2 часа ( или в течение недели).
6. Сравните атмосферное давление. Сделайте вывод об изменении атмосферного давления и объясните зависимость атмосферного давления от погодных условий.

Определение систологического и диастологического давления крови по методу Короткова.
Цель работы: научиться проводить косвенные измерения систологического и диастологического давления крови методом Короткова.
Приборы и материалы: прибор манометрический мембранный ПММ, стетофонендоскоп.
Содержание и метод выполнения работы.
В организме взрослого человека находится около 5 л крови. Кровь –это один из видов соединительной ткани. Основную ее часть составляет жидкое межклеточное вещество – плазма. В плазме находятся клетки крови – эритроциты и лейкоциты и кровяные пластинки – тромбоциты.
Для определения систологического и диастологического давления крови используют метод Короткова.

Порядок выполнения работы.
1. Наложите манжету на плечо исследуемого. Проверьте положение стрелки манометра относительно нулевой отметки шкалы и, в случае несовпадения, производите корректировку. Ритмично сжимая пневматический нагнетатель, создайте давление в манжете на 30-40 мм. рт. ст выше предполагаемого систологического давления исследуемого.
2. Установите стетофанендоскоп на локтевую впадину руки. Отрегулируйте необходимую для измерения скорость снижения давления в системе прибора. При появлении первых звуков Короткова зафиксируйте систологическое давление, а при их исчезновении – диастологическое.
3. Повторите 2-3 раза измерения. Вычислите среднее значение систологического и диастологического давления.
4. Результаты занесите в таблицу.
№ п/п Рс, мм.рт.ст Р ср, мм.рт.ст Р д, мм.рт.ст Р д ср, мм.рт.ст
1
2
3

5. Сделайте вывод о систологическом и диастологическом давлении исследуемого человека.

Определение частоты и периода дыхания.
Цель работы: определить период и частоту дыхания без физических нагрузок и при них.
Приборы и материалы: секундомер.
Задание: используя секундомер, посчитайте количество вдохов за 1 минуту, затем сделайте 10-20 приседаний и снова посчитайте количество вдохов за 1 минуту.
Содержание и метод выполнения работы.
Дыхательный центр способен менять частоту и силу своих импульсов в зависимости от воздействия на него. Отчасти он подчиняется воле человека. Каждый может задержать или ускорить дыхание – при разговоре, пении или просто по желанию. Но более охотно дыхательный центр прислушивается к требованиям организма.
Без нагрузок каждый из нас ежеминутно производит от 10-20 дыхательных движений. При физической нагрузке, боли, некоторых расстройствах в процесс дыхания включается дополнительная мышца (вспомогательная дыхательная мускулатура). При увеличении нагрузки количество вдохов увеличивается.
Для определения периода и частоты дыхания необходимо посчитать 3-4 раза количество вдохов N за 1 минуту и рассчитать среднее значение Nср. По этим данным вычислить частоту и период дыхания. Затем, выполнив 10-20 приседаний в быстром темпе, повторить расчеты.

Порядок выполнения работы.
1.Посчитайте число вдохов N за 1 минуту.
2. Повторите опыт 3-4 раза.
3. Рассчитайте среднее число вдохов за 1 минуту
4. Результаты занесите в таблицу. Сделайте вывод о частоте и периоде дыхания.
N N ср ν, Гц Т,с
1
2
3
4
5.Сделайте в быстром темпе 10-20 приседаний и посчитайте число вдохов за 1 минуту.
6. Повторите опыт 3-4 раза.
7. Рассчитайте среднее число вдохов за 1 минуту
8. Результаты занесите в таблицу. Сделайте вывод о частоте и периоде дыхания после физических нагрузок.
N N ср ν, Гц Т,с
1
2
3
4


Определение периода и частоты колебаний сердца.
Цель работы: определить период и частоту колебаний сердца без физических нагрузок и при них.
Приборы и материалы: секундомер.
Задание: используя секундомер, посчитайте пульс за 1 минуту, затем сделайте 10-20 приседаний и снова посчитайте пульс за 1 минуту.
Содержание и метод выполнения работы.
Частота сердечных сокращений зависит от состояния человеческого организма, физических нагрузок, болевых синдромов и других факторов. Отчасти он подчиняется воле человека.
Без нагрузок сердце каждого из нас ежеминутно производит от 60-до 100 колебательных движений. При физической нагрузке, боли, некоторых расстройствах пульс человека увеличивается.
Для определения периода и частоты сокращения сердечной мышцы необходимо посчитать 3-4 раза количество сокращений сердца N за 1 минуту и рассчитать среднее значение Nср. По этим данным вычислить частоту и период колебаний сердца. Затем, выполнив 10-20 приседаний в быстром темпе, повторить расчеты.

Порядок выполнения работы.
1.Посчитайте пульс N за 1 минуту.
2. Повторите опыт 3-4 раза.
3. Рассчитайте средней пульс за 1 минуту
4. Результаты занесите в таблицу. Сделайте вывод о частоте и периоде сокращения сердечной мышцы.
N N ср ν, Гц Т,с
1
2
3
4
5.Сделайте в быстром темпе 10-20 приседаний и посчитайте пульс за 1 минуту.
6. Повторите опыт 3-4 раза.
7. Рассчитайте средней пульс за 1 минуту
8. Результаты занесите в таблицу. Сделайте вывод о частоте и периоде сердечных сокращений после физических нагрузок.
N N ср ν, Гц Т,с
1
2
3
4

Определение периода, частоты, амплитуды солнечной активности.
Цель работы: определить период, частоту и амплитуду солнечной активности.
Приборы и материалы: миллиметровая бумага, таблицы среднегодовых чисел Вольфа.
Задание: используя таблицы среднегодовых чисел Вольфа, построить зависимость числа времени от года и рассчитать амплитуду, частоту и период солнечной активности.
Содержание и метод выполнения работы.
Количество пятен и других связанных с ними проявлений солнечной активности периодически меняются. Эпоха, когда число центров активности наибольшее, называется максимумом солнечной активности, а когда их совсем или почти совсем нет – минимумом. В качестве меры степени солнечной активности пользуются так называемыми числами Вольфа, пропорциональными сумме общего числа пятен f и удесятеренного числа их групп g:
W= k ( f + 10g )
Важнейшей особенностью цикла солнечной активности является закон изменения магнитной полярности пятен. В течение каждого цикла все ведущие пятна биполярных групп имеют неодинаковую полярность в северном полушарии и противоположную – в южном.

Порядок выполнения работы.
1.На миллиметровой бумаге построить зависимость числа Вольфа от времени (1 группа в период с 1800-1844, 2 группа в период с 1845 – 1890, 3 группа в период с 1891 по 1930, 4 группа с 1931 – 1970, 5 группа 1971 - 2003).
2. Определите по графику периоды солнечной активности и рассчитайте средний период солнечной активности.
3. Рассчитайте частоту солнечной активности.
1. По графику определите среднюю амплитуду солнечной активности
2. Результаты занесите в таблицу. Сделайте вывод о частоте и периоде солнечной активности.
T, с Т ср ν, Гц νср, Гц А
1
2
3
4
Таблицы среднегодовых чисел Вольфа.
Год W Год W Год W Год W Год W Год W
1800 14.5 1819 23.9 1838 103.2 1857 22.7 1876 11.3 1895 64
1801 34 1820 15.6 1839 85.7 1858 54.8 1877 12.4 1896 41.8
1802 45 1821 6.6 1840 64.6 1859 93.8 1878 3.4 1897 26.2
1803 43.1 1822 4 1841 36.7 1860 95.8 1879 6 1898 26.7
1804 47.5 1823 1.8 1842 24.2 1861 77.2 1880 32.3 1899 12.1
1805 42.2 1824 8.5 1843 10.7 1862 59.1 1881 54.3
1806 28.1 1825 16.6 1844 15 1863 44 1882 59.7
1807 10.1 1826 36.3 1845 40.1 1864 47 1883 63.7
1808 8.1 1827 49.6 1846 61.5 1865 30.5 1884 63.5
1809 2.5 1828 64.2 1847 98.5 1866 16.3 1885 52.2
1810 0 1829 67 1848 124.7 1867 7.3 1886 25.4
1811 1.4 1830 70.9 1849 96.3 1968 37.6 1887 13.1
1812 5 1831 47.8 1850 66.6 1869 74 1888 6.8
1813 12.2 1832 27.5 1851 64.5 1870 139 1889 6.3
1814 13.9 1833 8.5 1852 54.1 1871 111.2 1890 7.1
1815 35.4 1834 13.2 1853 39 1872 101.6 1891 35.6
1816 45.8 1835 56.9 1854 20.6 1873 66.2 1892 73
1817 0 1836 121.5 1855 6.7 1874 44.7 1893 85.1
1818 30.1 1837 138.3 1856 4.3 1875 17 1894 78

Год W Год W Год W Год W Год W Год W
1900 9.5 1919 63.6 1938 109.6 1957 190.2 1976 12.6 1995 17.5
1901 2.7 1920 37.6 1939 88.8 1958 184.8 1977 27.5 1996 8.6
1902 5 1921 26.1 1940 67.8 1959 159 1978 92.5 1997 21.5
1903 24.4 1922 14.2 1941 47.5 1960 112.3 1979 155.4 1998 64.3
1904 42 1923 5.8 1942 30.6 1961 53.9 1980 154.6 1999 93.3
1905 63.5 1924 16.7 1943 16.3 1962 37.6 1981 140.5 2000 119.6
1906 53.8 1925 44.3 1944 9.6 1963 27.9 1982 115.9 2001 145.8
1907 62 1926 63.9 1945 33.2 1964 10.2 1983 66.6 2002 101
1908 48.5 1927 69 1946 92.6 1965 15.1 1984 45.9 2003 67
1909 43.9 1928 77.8 1947 151.6 1966 47 1985 17.9
1910 18.6 1929 64.9 1948 136.3 1967 93.7 1986 13.4
1911 5.7 1930 35.7 1949 134.7 1968 105.9 1987 29.2
1912 3.6 1931 21.2 1950 83.9 1969 105.5 1988 100.2
1913 1.4 1932 11.1 1951 69.4 1970 104.5 1989 157.6
1914 9.6 1933 5.7 1952 31.5 1971 66.6 1990 142.6
1915 47.4 1934 8.7 1953 13.9 1972 68.9 1991 145.7
1916 57.1 1935 36.1 1954 4.4 1973 38 1992 94.3
1917 103.9 1936 79.7 1955 38 1974 34.5 1993 54.6
1918 80.6 1937 114.4 1956 141.7 1975 15.5 1994 29.9

Определение спектральных границ чувствительности человеческого уха.
Приборы и материалы. Аудиометр (звуковой генератор), наушники.
Задание: изучить спектральные характеристики звуковых колебаний, минимальную и максимальную частоту восприятия звуковых волн человеческим ухом.
Содержание и метод выполнения работы.
Ухо – необычайно чувствительный орган. Благодаря чему мы в состоянии слышать звук на значительном расстоянии от его источника, даже если источник излучает небольшую энергию.
Порядок выполнения работы.
1. Наденьте наушники и включите звуковой генератор.
2. Подайте сигнал на правое ухо.
3. Увеличивая частоту от 0 Гц, зафиксируйте значение частоты, когда ухо воспринимает звук. Измерение повторите 3-4 раза.
4. Повторите измерения, уменьшая частоту от 40 Гц, зафиксируйте наименьшую частоту, при которой ухо воспринимает звук Измерение повторите 3-4 раза.
5. Вычислите среднее значение минимальной частоты, при которой ухо воспринимает звук.
6. Повторите измерения для левого уха.
7. Подайте сигнал на левое ухо.
8. Увеличивая частоту от 19000 Гц, зафиксируйте значение максимальной частоты, когда ухо воспринимает звук. Измерение повторите 3-4 раза.
9. Повторите измерения, уменьшая частоту от 22000 Гц, зафиксируйте частоту, при которой ухо воспринимает звук Измерение повторите 3-4 раза.
10. Повторите измерения для левого уха.
11. Результаты занесите в таблицу:
№ п/п Минималь-ная частота восприятия звука, Гц (левое ухо) Максималь-ная высота восприятия звука, Гц
(левое ухо) Минималь-ная частота восприятия звука, Гц
(правое ухо) Максималь-ная высота восприятия звука, Гц
(правое ухо)
1
2
3

12. Сделайте вывод о диапазоне воспринимаемых частот человеческим ухом.

Снятие спектральной характеристики на пороге слышимости.
Приборы и материалы. Аудиометр (звуковой генератор), наушники.
Задание: изучить физиологические характеристики звуковых колебаний.
Содержание и метод выполнения работы.
Звук представляет собой колебания частотой от 16 Гц до 20кГц, распространяющиеся в упругой среде. Источником звука может быть колеблющееся тело, частота колебаний которого лежит в диапазоне звуковых частот.
Простой тон – это звуковое колебание, характеризующееся определенной частотой. Сложный тон можно разложить на простые, при этом тон наименьшей частоты называется основным, а остальные –обертонами.
Энергетической характеристикой звука является интенсивность. Нормальное человеческое ухо воспринимает очень широкий диапазон интенсивностей звука: так, например, на частоте 1 кГц от 10 пВт/м² (порог слышимости) до 10 Вт/м² (порог болевого ощущения). Для оценки интенсивности звука применяют шкалу уровней интенсивности. Уровень интенсивности выражают в белах (Б) или децибелах (дБ).
Метод измерения остроты слуха называют аудиометрией. При аудиометрии с помощью звукового генератора и наушников определяют порог восприятия L на разных частотах. Полученная зависимость порога восприятия L от частоты тона называется спектральной характеристикой уха на пороге слышимости или аудиограммой.
Порядок выполнения работы.
1. Наденьте наушники и включите звуковой генератор.
2. Подайте сигнал на правое ухо.
3. Установите частоту 100 Гц, и увеличивая интенсивность звука от минимального значения, зафиксируйте значение порога восприятия L1, при котором услышите звук. Измерение повторите 3-4 раза.
4. Не меняя частоты, установите уровень интенсивности на 20дБ выше полученного значения L2 и, уменьшая интенсивность, зафиксируйте наименьший уровень интенсивности, при котором звук еще слышен. Измерение повторите 3-4 раза.
5. Вычислите среднее значение порога восприятия Lср для данной частоты.
6. Аналогично определите L ср для частот 200 Гц,400 Гц,600 Гц, 1000 Гц, 1500 Гц, 2000 Гц, 3000 Гц, 5000 Гц, 10000 Гц.
7. Результаты занесите в таблицу.

№ п/п ν, Гц L1, дБ L2, дБ L ср, дБ
1 100
2
3
1 200
2
3
1 400
2
3
1 600
2
3
1 1000
2
3
1 1500
2
3
1 2000
2
3
1 3000
2
3
1 5000
2
3
1 10000
2
3

8. Повторите измерения для левого уха.
9. Постройте аудиограммы для правого и левого уха. (зависимость порога восприятия L от частоты).
10. Сделайте вывод о зависимости порога восприятия от частоты для левого и правого уха.

Измерение характеристик волны на поверхности моря, озера, океана, пруда.
Приборы и материалы. Метр, секундомер, вешки 3-4 шт, поплавки, секундомер.
Задание: измерить период, длину волны, скорость и амплитуду волны.
Содержание и метод выполнения работы.
Двенадцатибальная шкала Бофорта, оценивающая скорость ветра по волнению на море, может сказать о волнах далеко не все. Если у берега их можно сопоставить с разными неподвижными предметами, то в открытом море этого сделать нельзя. Поэтому пассажиры океанских судов склонны преувеличивать высоту волн. Во время экспедиции на германском научно-исследовательском судне «Метеор» в 1924-1928 гг. к мачтам прикрепляли два фотоаппарата, которые одновременно снимали море. Затем по снимкам определяли расстояние между гребнями и их высоту над ложбиной между волнами. Фотографирование используется и в наше время.
Размеры морских волн оцениваются и по их периодам, то есть времени, за которое гребни следующих друг за другом волн проходят через одну точку пространства. Маленькие волны бегут быстрее, чем высокие. Волны ветровой ряби имеют самые короткие периоды (десятые доли секунды), мелкие ветровые волны – 1-4 с, полностью развитое волнение 5-12 с, волны зыби 6-16 с, биение прибоя в береговой зоне – 1 –3 мин, цунами 10-12 мин и, наконец, приливы 12-24 ч.
Высота волн в море обычно измеряется от нескольких сантиметров до 10 м (и более), но морякам удалось наблюдать в открытом океане и даже измерять волны большей высоты.

Порядок выполнения работы.
1. Установите вешки на расстоянии 5 м друг от друга перпендикулярно распространению волн.
2. Измерьте скорость распространения волны. Для этого измерьте время прохождения гребня волны от одной вешки до другой и рассчитайте скорость волны.
3. Определите высоту гребня волны. Для этого на вешках нанесите деления 5 см друг от друга. По этим данным рассчитайте амплитуду волны.
4. Определите длину волны. Для это определите число гребней между вешками и рассчитайте длину волны.
5. Измерения проведите 3-4 раза. Рассчитайте среднее значение вышеуказанных величин.
6. Результаты измерения запишите в таблицу.
№ п/п Расстояние между вешками, м Время прохождения гребня, с Скорость волны, м/с Число гребней, Длина волны, м Амплитуда волны, м
1
2
3

7. Сделайте вывод о характеристиках волны.

Изучение голосового аппарата у живых организмов.
Приборы и материалы. Магнитофон с микрофоном, аудиокассета с записью голосов живых организмов, видеофильмы с воспроизведением звуков в животном мире.
Задание: изучить голосовые аппараты птиц, млекопитающих, земноводных, звучание насекомых.
Содержание и метод выполнения работы.
Голосовые аппараты птиц и человека принадлежат к типу духовых «музыкальных» инструментов, звук в них образуется за счет движения воздуха, выдыхаемого из легких. Особенно интересны голосовые аппараты птиц. Например, пение канарейки по громкости сравнимо с голосом человека, хотя по массе канарейка составляет менее 0.001 его массы. У птиц имеется не одна гортань, а целых две: верхняя, как у всех млекопитающих, и, кроме того, нижняя, причем главная роль в образовании звуков принадлежит нижней гортани, устроенной очень сложно и разнообразно у разных видов птиц. Она имеет не один вибратор, или источник звука, как у человека и всех других млекопитающих, а два или даже четыре, работающих независимо друг от друга. Образование у птиц второй гортани в нижнем отделе трахеи дало возможность использовать трахею в качестве резонатора.
Разнообразие в строении голосового аппарата соответствует и разнообразию звуков, издаваемых птицами, - от низких басовых криков (гуси, утки, вороны), до высочайших мелодичных свистов у певчих птиц из семейства воробьиных.
Голосовой аппарат млекопитающих мало отличается от голосового аппарата человека.
Лягушки обладают весьма громкими и довольно разнообразными голосами. У некоторых видов лягушек имеются интересные приспособления для усиления звука в виде небольших шарообразных пузырей по бокам головы, раздувающихся при крике и служащих сильными резонаторами.
Звучание насекомых вызывается чаще всего быстрыми колебаниями крыльев при полете (комары, мухи, пчелы). Полет того насекомого, которое чаще машет крыльями, воспринимается нами как звук большей частоты и, следовательно, более высокий.
У некоторых насекомых, например, кузнечиков встречаются специальные органы звучания – ряд зубчиков на задних ножках, задевающих за края крыльев и вызывающих их колебания. У некоторых жуков получаются довольно громкие скрипучие звуки при трении сегментов брюшка о твердые надкрылья. В отличие от голосовых аппаратов позвоночных, органы звучания насекомых совершенно не имеют отношения к процессу дыхания.
Порядок выполнения работы.
1. С помощью магнитофона и микрофона запишите звуки, воспроизводимые птицами, млекопитающими, лягушками и насекомыми.
2. Проанализируйте звуки. Изучите процесс воспроизведения звуков у живых организмов.
3. Опишите эти процессы.

Оценка энергетических затрат человека в течение суток.
Приборы и материалы. Таблица энергетических затрат при различных видах деятельности человека, таблица удельной теплоты сгорания пищевых продуктов.
Задание: провести оценку энергетических затрат ученика школы в течение суток (в учебный день и в выходной день).
Содержание и метод выполнения работы.
Белки, жиры, углеводы, витамины, минеральные соли все они поступают в организм вместе с пищей и вступают в обмен веществ, или метаболизм (от греч «метаболе» – превращение). Обменные процессы идут в двух противоположных направлениях. В ходе ассимиляции (от лат assimilis – схожий) из поступивших в тело веществ образуются новые. Диссимиляция (от лат. Dissimilis – несхожий) заключается в расщеплении веществ организма, при этом выделяется энергия. Важнейшие превращения – обмен белков, жиров и углеводов.
Белки играют в жизни человека огромную роль. Это поистине бесценный источник энергии. Они присутствуют в каждой клетке. Особый тип белков – ферменты, биологические катализаторы химических процессов. Поставщики белков в организм человека – продукты животного происхождения. Наиболее полезны с этой точки зрения мясо, рыба, яйца, икра, молоко. Из аминокислот, входящих в состав пищевых белков, организм синтезирует новые, собственные. В отличие от углеводов и жиров белки не откладываются про запас. Поэтому их недостаток всегда пагубно сказывается на здоровье человека.
Обмен жиров начинается с того, что попавшие в организм с пищей жиры распадаются до более простых образований – жирных кислот и глицерина. Способствует этому ферменты желчи, кишечного сока и сока поджелудочной железы. А из простых соединений синтезируются собственные жиры. Они используются как строительный материал для клеточных мембран, а также для некоторых гормонов и других жизненно необходимых веществ. Организму не найти лучшего топлива, чем жиры. За счет их окисления обеспечивается почти половина человеческих потребностей в энергии. У человека запасенные жиры составляют примерно 10-20% массы тела. По мере надобности они извлекаются из «кладовых», поступают в клетки и окисляются. Конечные продукты жирового обмена- вода и углекислый газ.
Эти же вещества образуются в организме после окисления углеводов, то есть в результате углеводного обмена. Когда организм получает углеводы вдоволь, избыток их может откладываться. Основное место складирования – печень.
Порядок выполнения работы.
Часть А.
1. Изучите свой распорядок дня. Зафиксируйте все виды деятельности в течение суток.
2. Используя таблицу энергетических затрат при различных видах деятельности человека, рассчитайте энергетические затраты вашего организма в течение суток в учебный день и в выходной.
3. Результаты занесите в таблицу.
Вид деятельности Время Энергозатраты, кДж
Учебный день Выходной день
Сон
Подготовка к урокам
Чтение про себя
Занятие спортом
Физическая зарядка
Езда на велосипеде
Мытье посуды
Мытье полов
Спокойное лежание
Ходьба по ровной местн6ости (прогулка)
…
Итого

4. Сделайте вывод о затратах энергии учеником в учебный день и в выходной день.

Часть Б. Расчет потребностей суточного рациона для одного человека.
1. Используя данные, полученные в части А, рассчитайте минимальный набор продуктов, необходимых человеку в течение суток.
2. Учитывая примерное распределение энергетических затрат человека в течение суток: завтрак 30 %, обед –50 %, ужин – 20%, составьте примерное меню.

Оценка собственной мощности.
Цель работы: оценить мощность, которую может развить человек при прыжке в высоту с места.
Приборы и материалы. Измерительная лента, напольные весы.

Содержание и метод выполнения работы.
Мощность при прыжке в высоту можно рассчитать, зная высоту подъема центра тяжести своего тела и время прыжка.

Время прыжка можно рассчитать, зная путь, на котором действует сила мышц ног при разгибании колен, и начальную скорость, с которой человек отрывается от Земли. Эту скорость легко определить, зная высоту подъема центра тяжести.

Таким образом, мощность при прыжке можно рассчитать по следующей формуле:

Из формулы видно, что при уменьшении приседания s мощность растет, но оказывается, что если вы не будете приседать, то не сможете оторваться от Земли.

Порядок выполнения работы.
1. Измерьте вашу массу, используя напольные весы.
2. Совершите ряд прыжков: при разных приседаниях s измерьте высоты Н своего подъема для каждого прыжка и рассчитайте свою мощность.
3. Результаты измерений занесите в таблицу:
№ п/п M, кг H, м S, м N, Вт
1
2
3

4. Сравните максимальную мощность, которую вы можете развить при прыжке с места в высоту со средней мощностью, развиваемой человеком при ходьбе (60 Вт), а также с так называемой «лошадиной силой», равной 736 Вт. Объясните причины такого сильного различия.

Определение развиваемой мощности при подъеме на высоту.
Приборы и материалы: часы, весы бытовые, веревка длинной 10-20м, линейка.
Содержание и метод выполнения работы.
Любой вид деятельности в организме человека достигается благодаря тесному взаимодействию органов, тканей и физиологических систем. Эта взаимосвязь формируется на основе интегральных нейрогуморальных механизмов регуляции и представляет единую функциональную систему. Механизмы нейрогуморальной регуляции обеспечивают сохранение жизненно важных констант в относительно большом диапазоне, что дает возможность широких колебаний в состоянии функций организма в различных условиях окружающей среды.
Организм человека обладает адаптивными механизмами регуляции. Адаптивная регуляция физиологических процессов характеризуется совокупностью физиологических сдвигов, развивающихся в клетках, органах, тканях, системах и организме в целом. Гомеостатические механизмы стремятся стабилизировать этот новый уровень, то есть удержать на нем активность функциональных систем и не допускать отклонений физиологических параметров от новой адаптивной установки.
Так как в течение жизни индивид подвергается действию самых различных раздражителей, требующих адаптации, каждый человек должен знать и правильно оценивать возможности своего организма. Надо помнить, что чрезмерная деятельность и последующие сила и частота адаптационных процессов могут вызвать перенапряжение компенсаторных процессов.
В данной работе рассматривается зависимость частоты движения сердца и дыхания от мощности, развиваемой человеком при поднятии на высоту.
Измеряется время, за которое человек (испытуемый) поднимается на 2-3 этаж, и замеряется пульс и частота дыхания. Рассчитывается мощность, которую развивает испытуемый. Опыт повторяется 3-4 раза - поднимаясь медленно, быстрым шагом, бегом, и быстро взбегая.
Средние значения мощности, развиваемые человеком при следующих видах деятельности:
Вид деятельности Мощность, кВт
Прыжок с места
Рывок при поднятии тяжести
Гребля
Велосипедные гонки 1.5
3.3
0.4
1.5
Порядок выполнения работы.
1. Измерьте массу испытуемого и высоту, на которую он будет подниматься.
2. Измерьте время, за которое испытуемый поднимается на эту высоту и измерьте пульс и частоту дыхания.
3. Рассчитайте мощность, которую развивает испытуемый по формуле N=A/t=mgh/t, где m – масса испытуемого, g – ускорение свободного падения, h- высота, на которую поднимается испытуемый, t – время подъема на эту высоту.
4. Повторите измерения 3-4 раза меняя нагрузку - поднимаясь медленно, быстрым шагом, бегом, и быстро взбегая.
5. Результаты занесите в таблицу.
Номер опыта Масса
m ,кг Высота
h, м Время
t,с Мощность
N, Вт Пульс, Гц Частота дыхания, Гц
1
2
3
4

6. Сделайте вывод о зависимости мощности, пульса и частоты дыхания.

Изучение руки – как рычага.
Приборы и материалы: линейка, рентгеновский снимок руки.
Содержание и метод выполнения работы.
Какой груз вы можете поднять рукой? Положим, что 10 кг. Вы думаете, что эти 10 кг определяют силу мускулов ваших рук? Ошибаетесь: мускулы гораздо сильнее! Проследите за действием, например, так называемой двуглавой мышцы вашей руки. Она прикреплена близ точки опоры рычага, каким является кость предплечья, а груз действует на другой конец этого живого рычага. Расстояние от груза до точки опоры, то есть до сустава, почти в 8 раз больше, чем расстояние от конца мышцы до опоры. Значит, если груз составляет 10 кг, то мускул тянет с силой, в 8 раз большей. Развивая силу в 8 раз большую, чем наша рука, мускул мог бы непосредственно поднять не 10 кг, а 80 кг.
Мы вправе без преувеличенья сказать, что каждый человек гораздо сильнее самого себя, то есть, что наши мускулы развивают силу, значительно большую той, которая проявляется в наших действиях.
Целесообразно ли такое устройство? На первый взгляд как будто нет, - мы видим здесь потерю силы, ничем не вознаграждаемую. Однако вспомним старинное «золотое правило» механики: что теряется в силе, выигрывается в перемещении. Тут и происходит выигрыш в скорости: наши руки движутся в 8 раз быстрее, чем управляющие ими мышцы. Тот способ прикрепления мускулов, который мы видим в теле животных обеспечивает конечностям проворство движений, более важное в борьбе за существование, нежели сила. Мы были бы крайне медлительными существами, если бы наши руки и ноги не были устроены по этому принципу.
Рассмотрите собственную руку или рентгеновский снимок. Локоть – точка опоры этого рычага. Одна из сил приложена к ладони. Плечо этой силы – расстояние от локтя примерно до середины ладони. Вторая сила – это сила напряжения бицепса, который прикреплен к рычагу совсем недалеко от локтя. Плечо второй силы намного меньше плеча первой.

Ход выполнения работы.
1. Возьмите линейку и измерьте плечи сил на собственной конечности или на рентгеновском снимке. Место соединения бицепса и кости-рычага хорошо прощупывается, и оцените расстояние от локтя до этого места.
2. Повторите измерения.
3. Результаты измерения занесите в таблицу.
№ п/п d1, см d2, см d2/d1=F1/F2 Примечание




4. Сделайте вывод.
(Отношение плечей приблизительно равно 8-10. Значит, в силе мы проигрываем в 8-10 раз. Сила напряжения бицепса в 8-10 раз больше, чем сила давления груза на ладонь. Вот так природа! Проигрываем в силе, а потом ломаем голову, как бы выиграть с помощью всяких хитроумных приспособлений. Но, проигрываем в силе, выигрываем в расстоянии и в скорости в 8-10 раз. Мышца (бицепс) сокращается на 1 см, а ладонь при этом поднимает груз на 8-10 см. Так что сила напряжения наших мышц примерно в 10 раз больше, чем внешние силы, которые мы преодолеваем, зато в целом мы во столько же раз быстрее перемещаемся, чем наши мышцы.)

Изучение кисти руки как рычага.
Приборы и материалы: линейка, рентгеновский снимок руки.
Содержание и метод выполнения работы.
В скелете животных и человека все кости, имеющие некоторую свободу движения, являются рычагами. Например, у человека – кости рук и ног, нижняя челюсть, череп, пальцы. У кошек рычагами являются подвижные когти; у многих рыб – шипы спинного плавника; у членистоногих – большинство сегментов их наружного скелета; у двустворчатых моллюсков – створки раковины. Рычажные механизмы скелета в основном рассчитаны на выигрыш в скорости при потере в силе. Особенно большие выигрыши в скорости получаются у насекомых.
Рассмотрим условия равновесия рычага на примере черепа (см.рис). Здесь ось вращения рычага О проходит через сочленение черепа и с первым позвонком. Спереди от точки опоры на относительно коротком плече действует сила тяжести головы R, позади – сила F тяги мышц и связок, прикрепленных к затылочной кости.
Другим примером работы рычага является действие свода стопы при подъеме на полупальцы. Опорой О рычага, через которую проходит ось вращения, служат головки плюсневых костей. Преодолеваемая сила R – вес всего тела – приложена к таранной кости. Действующая мышечная сила F, осуществляющая подъем тела, передается через ахиллово сухожилие и приложена к выступу пяточной кости.

Интересные рычажные механизмы можно найти в некоторых цветах (например, тычинки шалфея), а также в некоторых раскрывающихся плодах.
Возьмите ручку, пишите что-нибудь или рисуйте и наблюдайте за ручкой и движением пальцев. Скоро вы обнаружите, что ручка -рычаг, найдете точку опоры, оцените плечи и убедитесь, что и в этом случае вы проигрываете в силе, но выигрываете в скорости и в расстоянии. Собственно при письме сила трения грифеля о бумагу не велика, так что мышцы пальцев не слишком напрягаются. Но есть такие виды работ, когда пальцы должны работать вовсю, преодолевая значительные силы и при этом совершать движения исключительной точности: пальцы хирурга, музыканта, мастеров - рукоделов и т.д.

Ход выполнения работы.
1. Возьмите линейку и измерьте плечи сил на собственной конечности или на рентгеновском снимке.
2. Повторите измерения.
3. Результаты измерения занесите в таблицу.
№ п/п d1, см d2, см d2/d1=F1/F2 Примечание




4. Сделайте вывод.
5. Определите на сколько сантиметров (миллиметров) сокращаются ваши мышцы при письме, допустим при написании слова «физика».

Изучение явления диффузии в природе.
Приборы и материалы. Поваренная соль, медный купорос, марганец, набор овощей, термометр, 9 стеклянных сосудов объемом 100 мл.
Задание: изучить зависимость скорости диффузии от температуры.

Содержание и метод выполнения работы.
В растительном мире очень велика роль диффузии. Для деревьев наблюдается большое развитие поверхности (листовая крона), так как диффузионный обмен сквозь поверхность листьев выполняет функцию не только дыхания, но частично и питания.
«Будем ли мы говорить о питании корня за счет веществ, находящихся в почве, будем ли мы говорить о воздушном питании листьев за счет атмосферы или питания одного органа за счет другого, соседнего, - везде для объяснения мы будем прибегать к тем же причинам: диффузия», - именно так о явлении диффузии высказался академик Тимирязев К.А.
Явление диффузии жидкостей сквозь пористые перегородки играет большую роль в жизни животных и растений, обеспечивая всасывание воды корнями растений, усвоение пищи и удаление отходов из клеток растений и животных. Так корни растений захватывают необходимые для них вещества из почвенных вод, благодаря диффузии этих веществ внутрь корней. Там вещества быстро «усваиваются», то есть, химически преобразуются, так что их концентрация у поверхности корней оказывается все время пониженной, что и продолжает диффузию нужных веществ из окружающей почвы в корни.
Аналогично происходит диффузия в тканях животных и человека. В легких, например, кислород из воздуха поступает в кровь путем диффузии через стенки альвеол, а затем, растворяясь в ней, разносится по всему организму. Пища превращается в желудке и кишечнике в растворимое состояние, и нужные организму вещества диффундируют внутрь клеток. В то же время путем диффузии продукты жизнедеятельности клетки выводятся из нее в окружающую среду.

Порядок выполнения работы.
1. Подготовьте 5 % растворы поваренной соли, медного купороса, марганца.
2. Разделите растворы на три части по 50 мл.
3. Нарежьте одинаковыми кубиками клубни картофеля или огурец.
4. Поместите эти кубики в сосуды с растворами. Первый сосуд поместите в холодильник с температурой 5ºС, второй сосуд поместите в условия с комнатной температуре, третий нагрейте до температуры 60ºС и в течение 40 минут удерживайте температуру воды.
5. Через 40 минут сделайте продольный разрез на исследуемых образцах.
6. Сделайте вывод о проникновении частичек поваренной соли, медного купороса и марганца в исследуемые образцы.
7. Повторите исследование, увеличив время до 1.5 ч, до 3 ч, до 6 ч.
8. Результаты исследования оформите в таблицу.
Время, мин Температура раствора, ºС Раствор поварен-ной соли Раствор медного купороса Раствор марганца Расстояние проникновения молекул через поверхность
40 мин
5ºС

20ºС
60ºС
90 мин
5ºС

20ºС
60ºС
180 мин
5ºС

20ºС
60ºС

360 мин 5ºС

20ºС
60ºС


Наблюдение броуновского движения.
Приборы и материалы. Пыльца растений (сажа, акварельные краски), вода, электроплита, стеклянный сосуд, микроскоп, термометр.
Задание: наблюдать броуновское движение, исследовать зависимость скорости движения взвесей от температуры.

Содержание и метод выполнения работы.
Наиболее наглядным экспериментальным подтверждением представлений молекулярно-кинетической теории о беспорядочном тепловом движении атомов и молекул является броуновское движение – движение мелких частиц, взвешенных в жидкости или газе.
В 1827 году, наблюдая в лупу с большим увеличением за взвесью цветочной пыльцы в воде, английский ботаник Броун Р. заметил, что крошечные частички пыльцы, погруженные в воду, непрерывно и хаотично движутся. Первоначально Броун считал, что движение частичек обусловлено тем, что они живые. После кипячении взвеси в воде он вновь обнаружил движение частичек. Броун не смог объяснить этого явления.
Это явление смогла объяснить лишь молекулярно-кинетическая теория на основе использования представлений о дискретном строении вещества и беспорядочном тепловом движении молекул (атомов)

Порядок выполнения работы.
1. Подготовить смесь воды и взвесей пыльцы, сажи, акварельных красок (отдельно каждую взвесь), предварительно измерив температуру воды. Поместить эти смеси на предметное стекло.
2. Подготовить к работе микроскоп.
3. Наблюдать броуновское движение. Зарисовать траекторию движения одной из частиц.
4. Нагреть в стеклянном сосуде воду на 20 ºС. Подготовить смесь воды и взвесей пыльцы, сажи, акварельных красок (отдельно каждую взвесь), предварительно измерив температуру воды. Поместить эти смеси на предметное стекло.
5. Наблюдать броуновское движение. Зарисовать траекторию движения одной из частиц.
6. Нагреть в стеклянном сосуде воду еще на 20 ºС. Подготовить смесь воды и взвесей пыльцы, сажи, акварельных красок (отдельно каждую взвесь), предварительно измерив температуру воды. Поместить эти смеси на предметное стекло.
7. Наблюдать броуновское движение. Зарисовать траекторию движения одной из частиц.
8. Результаты исследования оформить в таблицу.
Название взвеси Температура воды с взвесью, ºС Траектория движения одной частицы Выводы о движении взвешенной частицы
Пыльца 20ºС

40ºС

60ºС

Сажа 20ºС

40ºС

60ºС

Акварельная краска 20ºС

40ºС

60ºС


9. Сделайте вывод о зависимости скорости движения частицы от массы и от температуры.

Возгонка (сублимация)
Цель работы. Научиться очищать вещества в процессе возгонки (сублимации).
Приборы и материалы. 2 – 3 вещества (хиноны, многоядерные углеводороды, органические кислоты), фильтр с отверстиями, воронка с ватным тампоном, фарфоровая чашка, часовые стекла.
Содержание и метод выполнения работы.
Возгонка (сублимация) – это процесс перехода кристаллического вещества в парообразное, минуя жидкую стадию. Сублимация подчиняется общим законам испарения. Обратный процесс – переход из газообразного состояния в твердое называется десублимацией. Эти процессы протекают в природе. Например, десублимация водяного пара в атмосфере (иней), сублимация льда (высыхание белья на морозе), образование и изменение ядер комет, использование нафталина в быту. Не все вещества способны возгоняться, так как даже небольшое их перегревание может привести к быстрому термическому разложению. Поэтому сублимация не может служить универсальным методом очистки вещества. Этим способом можно очистить соединения, летучесть которых отличается от летучести загрязняющих агентов. Возгонка дает хорошие результаты при очистке хинонов, многоядерных углеводородов, органических кислот (бензойная, салициловая и др.).
Возгонку можно проводить в фарфоровой чашке покрытой конической воронкой. В фарфоровую чашку помещают возгоняемое вещество и накрывают ее конической воронкой, которую закрепляют в лапке штатива. Чтобы кристаллы, образующиеся на воронке, не падали в возгоняемое вещество, между фарфоровой чашкой и воронкой прокладывают бумажный фильтр с вырезанными отверстиями.
Чашку медленно и осторожно нагревают на пламени горелки таким образом, чтобы пламя не касалось дна чашки. Воронку охлаждают фильтровальной бумагой или тканью, смоченной холодной водой.

При сублимации небольших количеств вещества можно пользоваться часовыми стеклами.

(Примечание. Возгоняемый препарат необходимо тонко измельчить, так как сублимация происходит только с поверхности вещества.)

Порядок выполнения работы.
1. Подготовьте препарат для очистки, для этого измельчите его в ступке.
2. Соберите установку (см.рис).
3. Поместите препарат в фарфоровую чашку и проведите нагревание в течение 10-15 минут. (Примечание. Пламя не должно касаться дна чашки)
4. В течение нагревания охлаждайте воронку фильтровальной бумагой или тряпочкой смоченной холодной водой.
5. Пронаблюдайте за появлением налета на стенках воронки.
6. Повторите опыт заменив препарат.
7. Результаты наблюдения занесите в таблицу.
№ п/п Время наблюдения Результаты наблюдения
1 2 мин
4 мин
. . .
15 мин
2 2 мин
4 мин
. . .
15 мин
8. Сделайте вывод по результатам наблюдения.

Определение температуры плавления органического вещества.
Цель работы. Научиться определять температуру плавления органического вещества.
Приборы и материалы. 2 – 3 органических вещества (например: жир говяжий, жир бараний, глюкопираноза и др.), круглодонная колба, теплопередающая среда, капилляр, пробирка, термометр
Содержание и метод выполнения работы.
Температурой плавления вещества называют температуру, при которой оно из твердого состояния переходит в жидкое (расплав). Чистое вещество плавится в узком интервале температур – от нескольких десятых долей градуса до одного градуса. Незначительные загрязнения понижают температуру плавления данного соединения. За счет примесей также происходит расширение интервала температур плавления. Этим свойством пользуются для идентичности двух веществ, если одно из них известно. Смешивают равные количества исследуемых веществ (смешанная проба) и определяют температуру плавления смеси. Если температура плавления смеси остается неизменной по отношению к исходным компонентам, то делают вывод об идентичности сравниваемых веществ. Если температура плавления смеси ниже температуры плавления исходных веществ, то велика вероятность того, что мы имеем дело с разными соединениями. Исключение составляют изоморфные соединения, которые, несмотря на различное химическое строение, не обнаруживают снижения температуры плавления смеси (депрессия температуры плавления)
Для определения температуры плавления используют стеклянные капилляры с внутренним диаметром 1 мм и высотой 50-60 мм. Один конец капилляра должен быть запаян. Исследуемое вещество тонко измельчают, а затем погружают в него открытый конец капилляра. Вещество плотно утрамбовывают столбиком высотой 0.3-0.5 см. Капилляр закрепляют на термометре при помощи резинового кольца так, чтобы проба вещества находилась на уровне ртутного шарика термометра. Круглодонную колбу на ¾ объема заполняют глицерином или силиконовым маслом.

При использовании этих теплопередающих сред прибор можно нагревать до температуры не выше 200ºС. При нагревании прибора температуру повышают на 4-6ºС в минуту, а при температурах близких к плавлению вещества на 1-2ºС в минуту. Температурой плавления считается интервал от начала до полного расплавления вещества. Чем чище вещество, тем этот интервал уже (для чистых веществ он составляет 0.1-0.5ºС).
(Примечание. Работу по определению температуры плавления необходимо проводить в защитных очках или маске).

Порядок выполнения работы.
1. Подготовьте препарат для опыта, для этого тонко измельчите его на часовом стекле и наберите и утрамбуйте вещество в капилляре на 3-5 мм..
2. Соберите установку (см.рис).
3. Нагревайте прибор на 4-6ºС в минуту, а при температурах, близких к плавлению вещества, на 1-2ºС в минуту.
4. Определите интервал температур, при которых вещество плавится.
5. Повторите опыт, заменив исследуемое вещество.
6. Результаты занесите в таблицу.
Название вещества Температура, при которой начинает плавиться вещество Температура полного расплавления вещества
1.
2.
3.
7. Сделайте вывод о температурах плавления исследуемых веществ.

Наблюдение осмоса.
Приборы и материалы. Раствор сахара и поваренной соли, сосуд с чистой водой, целлофан (коллодий или пергамент), тонкая трубка, пробка, толстая трубка, линейка, секундомер.
Задание: изучить явление осмоса раствора сахара, медного купороса и поваренной соли.

Содержание и метод выполнения работы.
Важный случай диффузии – взаимное проникновение веществ сквозь пористые перегородки, получившее название осмос. В 1748 году французский физик-экспериментатор Ж.А.Нолле, занимаясь изучением кипения жидкостей, столкнулся с неизвестным до тех пор явлением. В одном из своих опытов он герметично закрыл стакан со спиртом пленкой бычьего пузыря и погрузил его на дно большого сосуда с водой. Через несколько часов пузырь сильно раздулся – вода проникла в стакан и увеличила давление в нем.


В банку с чистой водой опущена широкая стеклянная трубка, затянутая снизу целлофаном. Целлофан закреплен так, чтобы вода не затекала внутрь трубки (герметизацию можно осуществить с помощью липкой ленты, резинового колечка и т.п.) Сверху в толстую трубку через резиновую пробку входит тонкая стеклянная трубка. В начале опыта в трубки наливают раствор сахара до тех пор, пока уровни жидкостей в трубках и банке не совпадут. Через некоторое время можно заметить, что высота столба раствора увеличится.
Основную роль для диффузионных процессов в живых клетках играют мембраны, находящиеся на поверхности клеток, клеточных ядер и вакуолей и обладающих избирательной проницаемостью. Прохождение вещества через мембрану зависит от размеров молекул, от электрического заряда диффундирующей частицы.
В почвенных водах содержатся в растворенном виде при небольших концентрациях минеральные соли и некоторые органические соединения. Вода из почвы в растения попадает путем осмоса через полупрозрачные мембраны корневых волосков.

Порядок выполнения работы.
1. Соберите установку, показанную на рисунке.
2. Налейте в тонкий сосуд раствор сахара так, чтобы уровни в обоих сосудах (в банке и тонкой трубке) совпадали.
3. Начните отсчет времени.
4. Через 5 минут определите с помощью линейки изменение уровней в этих сосудах.
5. Аналогичные измерения проведите через 10, 20,30, 40 минут.
6. Замените сахарный раствор на раствор поваренной соли и проведите аналогичные исследование.
7. Затем проведите исследование с раствором медного купороса.
8. Результаты зафиксируйте в таблице.
Раствор Время, мин Изменение уровня жидкости в сосудах, мм
Раствор сахара 10 мин
20 мин
30 мин
40 мин
Раствор поваренной соли 10 мин
20 мин
30 мин
40 мин
Раствор медного купороса 10 мин
20 мин
30 мин
40 мин

9. Сделайте вывод о прохождении веществ через мембрану.

Измерение и оценка параметров микроклимата в классных помещениях.
Приборы и материалы. Термометр, психрометр гигрометрический, психрометрическая таблица.
Задание: изучить температурный режим в классных комнатах, измерить относительную влажность воздуха.
Содержание и метод выполнения работы.
Микроклимат закрытого помещения - это тепловое состояние среды, зависящее от температуры и влажности воздуха. Измерение температуры воздуха осуществляется лабораторным термометром, а влажность воздуха можно измерить психрометром гигрометрическим.

Порядок выполнения работы.
Часть А. Измерение температуры воздуха.
1. Снимите показания термометра на высоте 1.5 м от пола в трех точках по диагонали: на расстоянии 0.2 м от наружной стены, в центре помещения и на расстоянии 0.25 м от внутренней стены комнаты, для этого установите термометр на 10-15 минут в этих точках.
2. Вычислите среднюю температуру воздуха в помещении.
3. Определите перепад температур по вертикали, производя измерения на расстоянии 0.25 м от пола и потолка.
4. Повторите измерения 3-4 раза.
5. Результаты занесите в таблицу.
№ п/п t1,ºC t2,ºС t3,ºC t4,ºC t5,ºC
1
2
3
4

6. Сделайте вывод о температурном режиме классных комнат.

Часть Б. Измерение относительной влажности воздуха.
1. Конец влажного термометра, обернутого материей, смочите дистиллированной водой.
2. Измерьте температуры сухого и влажного термометра.
3. Используя психрометрическую таблицу, рассчитайте относительную влажность воздуха.
4. Повторите исследования 3-4 раза. Вычислите среднее значение относительной влажности воздуха.
5. Результаты занесите в таблицу.

№ п/п tс,ºC tвл,ºС φ, % φср, % φрек, %
1
2
3
4 30-60

6. Сделайте вывод о санитарно-гигиеническом климате классной комнаты.


Климатологический мониторинг
Цель работы: измерить основные климатические показатели: температуру, давление и влажность воздуха, скорость и направление ветра.
Оборудование и материалы: гигрометр психрометрический с психрометрическими таблицами; барометр–анероид; термометр универсальный со шкалой от - 40ºС до +60 ºС; измерительная лента; секундомер; компас.

Содержание и метод выполнения работы.
Одним из наиболее важных факторов окружающей среды является климат, определяющий погоду местности, средние и критические температуры воздуха, давление, количество осадков, смену сезонов года, особенности почв и т.д. Климат есть многолетний режим атмосферы в данном месте. Он зависит от следующих факторов: 1) от географического положения местности, то есть, от угла падения солнечных лучей; 2) от подстилающей поверхности; 3) от движения воздушных масс; 4) от наличия водных объектов и т.д.
Мировой климат включает в себя несколько климатических поясов: арктический, субарктический, умеренный, субтропический, тропический, субэкваториальный и экваториальный. Каждый из поясов характеризуется своими показателями температуры, влажности, давления, осадков и т.п.
Климатический мониторинг – система наблюдения, управления и контроля за состоянием окружающей среды. Он представляет собой совокупность наблюдения, оценки состояния и прогноз всевозможных изменений климатических факторов. Ориентирован на слежение за влиянием антропогенных факторов на биосферу и природными явлениями, влияющими на климат. Климатологический мониторинг включает в себя исследования различных климатических показателей местности.
Температура воздуха. Для жителей умеренных широт лучше всего, чтобы она была от 18 до 25˚С. Отклонения в ту или иную сторону воспринимаются ими как неудобство, а выход за пределы от 40 до -40˚С может стать настоящим стихийным бедствием, хотя и сильные морозы, и чрезмерная жара – не такая уж редкость в некоторых широтах.
Давление воздуха. Большинство людей не замечают колебаний давления, но они исключительно важны для других элементов погоды и особенно для ее прогноза.
Влажность воздуха – количество водяного пара в граммах, содержащееся в кубометре воздуха. Важно не столько общее, сколько относительное содержание влаги, т.е. отношение имеющегося ее количества к максимально возможному при данной температуре, выраженное в процентах. Человек чувствует себя хорошо при относительной влажности от 40 до 75%.


Порядок выполнения работы

1. Измерьте температуру воздуха в контрольной точке. Для этого установите термометр на высоте не менее 1,5 м над поверхностью земли в тени (источником тени может быть дерево, здание или любой другой объект). Через 8 – 10 мин снимите показания с термометра. Результат запишите в таблицу 2.
2. Определите атмосферное давление с помощью барометра-анероида. Результат запишите в таблицу 2.
3. Определите влажность воздуха по психрометру. Для этого:
• Снимите деталь, прикрывающую нижние части термометров;
• Оберните тряпочку вокруг правого термометра и смочите её чистой водой; поставьте деталь на место;
• Заведите механизм отдува воздуха;
• Подвесьте психрометр на верёвке в тени;
• Через 20-25 мин снимите показания с сухого и влажного термометров.
• Определите влажность по психрометрическим таблицам. Результат запишите в таблицу 2.

Таблица 2. Результаты климатологических измерений
Время проведения исследования и номер контрольной точки Темпера-
тура,
ºС Влажность
φ % Атмосфер-
ное давление, мм.рт.ст.
1 точка
9:00
12:00
16:00
20:00
2 точка
9:00
и т.д.

Изучение формы жидкости в естественных условиях.
Приборы и материалы. Алюминиевая, медная, стеклянная, парафиновая пластинки, масло подсолнечное или оливковой, раствор спирта в воде, проволока, шприц или стеклянная трубка.
Содержание и метод выполнения работы.
Всякая жидкость, освобожденная от действия тяжести, принимает свою естественную форму – шарообразную. Падающие капли дождя принимают форму шариков, дробинки – застывшие капли расплавленного свинца. Искривленную поверхность жидкости называют мениском.
Вода, попавшая на покрытую жиром поверхность, образует шаровидные капли, а по чистому стеклу растекается. Ртуть на стекле, собирается в отдельные капли.
В данной работе предлагается рассмотреть поверхности жидкостей при взаимодействии с различными твердыми телами и провести опыт Плато.
Мы привыкли думать, что жидкости не имеют никакой собственной формы. Это неверно. Естественная форма всякой жидкости – шар. Обычно сила тяжести мешает жидкости принимать эту форму, и жидкость либо растекается тонким слоем, если разлита без сосуда, либо же принимает форму сосуда, если налита в него. Находясь внутри другой жидкости такой же плотности, жидкость принимает естественную, шарообразную форму.
Оливковое масло плавает в воде, но тонет в спирте. Можно поэтому приготовить такую смесь из воды и спирта, в которой масло будет находиться в равновесии.
Введем с помощью стеклянной трубки или шприца в эту смесь немного оливкового масла и заметим, что масло собирается в одну шарообразную каплю, которая висит неподвижно в жидкости.
Если пропустить через центр масляного шара проволоку и вращать ее, то масляный шар начинает сплющиваться, а затем, через несколько секунд, отделяет от себя кольцо, которое состоит из маленьких шарообразных капелек масла. Этот опыт впервые произвел бельгийский физик Плато.
В гигантских масштабах такое явление можно наблюдать у нашей звезды -Солнца и планет –гигантов. Вращаются эти небесные тела вокруг своей оси очень быстро. В результате этого вращения тела очень сильно сжаты у полюсов.




Порядок выполнения работы.
1. Поместите каплю масла и воды на алюминиевую, медную, стеклянную, парафиновую пластинки.
2. Рассмотрите и зарисуйте формы капель.
3. Сделайте вывод о взаимодействии молекул жидкости и твердого тела.
4. Результаты занесите в таблицу.
Схематический рисунок Вывод
Масло на алюминиевой пластинке
Масло на медной пластинке
Масло на стеклянной пластинке
Масло на парафиновой пластинке
Вода на алюминиевой пластинке
Вода на медной пластинке
Вода на стеклянной пластинке
Вода на парафиновой пластинке

5. Введите с помощью стеклянной трубки или шприца в смесь спирта и воды немного оливкового масла.
6. Рассмотрите поверхность масляной капли.
7. Пропустите через центр масляного шара проволоку и вращайте ее.
8. Рассмотрите, как изменяется форма капли.
9. Сделайте вывод о форме поверхности жидкости.

Изучение капиллярных явлений.
Цель работы. Изучить свойства капиллярности различных почв.
Приборы и материалы. Исследуемые образцы почв, вода, линейка, стеклянная трубка со шкалой, секундомер, ванночка.

Содержание и метод выполнения работы.
Большинство растительных и животных тканей пронизано громадным числом капиллярных сосудов. Именно в капиллярах происходят основные процессы, связанные с дыханием и питанием организма, вся сложнейшая химия жизни, тесно связанная с диффузионными явлениями.
Как известно, стволы деревьев, ветви растений пронизаны огромным числом капиллярных трубочек, по которым питательные вещества поднимаются до самых верхних листочков. Корневая система растений, в свою очередь, оканчивается тончайшими нитями, капиллярами. И сама почва, являющаяся источником питания для корня, может быть представлена как совокупность капиллярных трубочек, по которым, в зависимости от ее структуры и обработки, быстрее или медленнее поднимается к поверхности вода с растворенными в ней веществами. Высота подъема жидкости в капиллярах тем больше, чем меньше его диаметр; отсюда ясно, что для сохранения влаги надо почву перекапывать, а для осушения утрамбовывать.

Порядок выполнения работы.
1. Возьмите образец почвы и поместите ее в стеклянный сосуд.
2. Поместите сосуд в ванночку с водой.
3. Через минуту измерьте высоту подъема воды в почве.
4. Повторите измерения через 2 мин, 3 мин, 4 мин, 5 мин.
5. Рассчитайте по полученным данным диаметр капилляров.
6. Повторите измерения с другим образцом почвы.
7. Результаты измерения занесите в таблицу.
Образец почвы Время, мин Высота подъема воды, м Диаметр капилляров, мм
1. 1 мин
2 мин
3 мин
4 мин
5 мин
2. 1 мин
2 мин
3 мин
4 мин
5 мин
3. 1 мин
2 мин
3 мин
4 мин
5 мин

8. Сделайте вывод о размерах капилляров в различных образцах почвы.
9. Проведите измерения с одним образцом почвы, изменяя ее плотность. Сделайте вывод о размерах капилляров в зависимости от утрамбовки почвы в сосуде.

Изучение зависимости поверхностного натяжения молока цельного от температуры.
Приборы и материалы. Капилляры известного диаметра, молоко цельное, линейка, нагревательный прибор, термометр, весы, мензурка.
Содержание и метод выполнения работы.
При повышении температуры жидкости увеличивается среднее расстояние между ее частицами, а, следовательно, силы молекулярного притяжения уменьшаются. Это означает, что поверхностное натяжение должно зависеть от температуры. Опыты показывают, что с повышением температуры жидкости поверхностное натяжение уменьшается и в критической точке, когда плотности жидкости и пара одинаковы, поверхностное натяжение равно нулю.
Так поверхностное натяжение σ воды на границе с воздухом при 0ºС равно 75,62мН/м, при 20ºС 72,75 мН/м, при 50ºС – 67,9 мН/м, при 80ºС – 62,6 мНм.
Используя капилляры известного диаметра необходимо измерить высоту подъема цельного молока и рассчитать поверхностное натяжение по формуле
σ=ρgrh/2= ρgdh, где ρ- плотность молока, g- ускорение свободного падения, r=d/2 – радиус капилляра, h- высота молока в капилляре.
Нагревая пробирку с молоком заметить изменение уровня молока в капилляре и рассчитать поверхностное натяжение.
Порядок выполнения работы.
1. Измерьте массу молока в мензурке и его объем.
2. Рассчитатйте плотность молока.
3. Поместите в молоко термометр и капилляр. Измерьте температуру и высоту жидкости в капилляре.
4. Рассчитайте поверхностное натяжение.
5. Результаты занесите в таблицу.
Температура, ºС Масса
молока, кг Диаметр капилляра, м Плотность молока, кг/м³ Высота молока в капилляре, м Поверхностное натяжение, мН/м




6. Повышая температуру молока на 10ºС повторите измерения при температурах 40ºС, 50ºС,60ºС,70ºС.
7. Сделайте вывод о зависимости поверхностного натяжения от температуры.

Изучение капиллярных свойств почвы.
Цель работы. Изучить свойства капиллярности различных почв.
Приборы и материалы. Исследуемые образцы почв, вода, линейка, ванночка.
Содержание и метод выполнения работы.
Около 10 тыс. лет назад человек совершил «неолитическую революцию»: находясь перед угрозой голода, он резко изменил способ своего существования. Истощив охотничьи угодья, наши предки – охотники и собиратели – были вынуждены заняться скотоводством и земледелием. В течение столетий стихийно складывались и переходили из поколения в поколения приемы обработки земли. Впоследствии этот опыт стали записывать и передавать по наследству, постоянно дополняя его. Он явился отправной точкой для агрономии – отрасли науки, имеющий дело с наиболее важным свойством почвы – плодородием, то есть способностью обеспечивать растения минеральным питанием, влагой, воздухом и вследствие этого давать урожай. С древних времен люди наиболее тщательно изучали самый верхний слой почвы – пахотный, где находятся корни растений.
Хорошо известно, как быстро впитывается вода в пляжный песок. Впитывается и тут же, как сквозь сито, просачивается вглубь. А вот глина практически не пропускает воду. Недаром из нее делают посуду, причем в глубокой древности вылепленные из глины сосуды и котлы даже не обжигали на огне.
Практически ни одна почва не состоит целиком из песка или целиком из глины. В каждой из почв они присутствуют вместе, но в разных соотношениях, например 35% песка и 65% глины. По этим соотношениям судят о механическом составе почвы. Если в ней преобладают крупные песчаные частицы, говорят о легкой песчаной почве, если много мелких глинистых – о тяжелой глинистой почве. Если доли песка и глины примерно одинаковы, то такие почвы называют суглинистыми. Механический состав и капиллярность почвы сильно влияет на ее плодородие. Чем больше в ней содержится песка, тем слабее она удерживает воду. Чем больше в почве глины, тем сильнее удерживается драгоценная влага, но хуже поступает воздух.
Капиллярные свойства почвы можно проверить следующим способом.
Взять пробы почвы: для этого бездонный прямоугольный пустотелый стакан из органического стекла размерами 20*20*50 см опускают в почву на глубину 30-40 см. Взятую пробу просушивают в муфельной печи или около обогревательного прибора.

Далее помещают нижний срез в воду на расстояние 1-2 см и оставляют на 1-3 часа. После этого, замеряют высоту поднятия воды в почве. По этим данным рассчитывают толщину капилляров в почве.

Порядок выполнения работы.
1. Подготовить 2-3 пробы почвы.
2. Поместить пробы в ванночку на 2-3 часа.
3. Измерить максимальную и минимальную высоту поднятия воды в каждой пробе.
4. Рассчитать среднее значение высоты hср.
5. Рассчитать размеры капилляров в данной пробе почвы по формуле
r=2σ/ ρghср, где σ – коэффициент поверхностного натяжения воды, ρ- плотность воды, g – ускорение свободного падения.
6. Результаты занесите в таблицу.
№ про
бы h минималь
ная, м
h максималь
ная, м h среднее значение, м r, размеры капилляров, м
1
2
3

7. По данным результатам сделайте вывод о капиллярных свойствах почвы и пригодности той или иной почвы для выращивания плодоовощной продукции.


Наблюдение капиллярного кровообращения. (по А.С.Батуеву)
Цель работы. Наблюдать капиллярное кровообращение на сосудах плавательной перепонки лягушки..
Приборы и материалы. Лягушка, микроскоп, пробковая пластинка, булавки, вода, пипетки, полоски миллиметровой бумаги, секундомер.
Содержание и метод выполнения работы.
Животные могут обладать кровеносной системой одного из двух типов. У большинства моллюсков, членистоногих и некоторых других беспозвоночных сосуды, несущие кровь к тканям от одного или нескольких сердец (органов, обеспечивающих движение крови), обрываются, изливая кровь в синусы (греч. «синус» – пазуха, углубление) – открытые, неправильной формы пространства, окружающие внутренние органы. Затем кровь снова попадает в сердце либо через сосуды – остии. Так как кровь не всегда замкнута внутри сосудов, эту систему называют открытой.
У кольчатых червей, головоногих моллюсков, ланцетников и всех позвоночных животных кровеносная система устроена по-другому. У них жидкость переносится по замкнутой системе трубок. Сокращающееся сердце гонит кровь по сосудам, именуемым артериями (от греч «артериа» – кровеносный сосуд), в ткани. Там артерии образуют тончайшие разветвления – капиллярные сети, в которых происходит обмен веществами между кровью и клетками. Из капилляров кровь вновь подходит к сердцу по сосудам, называемым венами ( от лат. «вена»- кровеносный сосуд). Таким образом, основная масса крови на всем протяжении трубчатой системы сосудов и капилляров ее не покидает, поэтому такая кровеносная система называется замкнутой.
Кровь в организме движется по сосудам. Самые крупные из них – артерии и вены, разветвляются на более мелкие – артериолы и венулы, а те в свою очередь на еще более мелкие капилляры, диаметр которых составляет 2 мкм. В капиллярах осуществляется обмен веществ между кровью и тканями. В ткани поступает кислород, минеральные и питательные вещества, в кровь же выделяются продукты распада.
В артерии кровь поступает из желудочка или желудочков и движется в направлении от крупных сосудов к мелким. Венозная кровь, наоборот, из мелких капилляров собирается в более крупные вены и через них попадает в правое предсердие. Скорость тока крови у человека наибольшая в артериях – 500 мм/с, в венах 60-140 мм/с, в капиллярах 0.5 мм/с.
Капиллярное кровообращение удобно наблюдать на сосудах плавательной перепонки лягушки. Для этого слегка наркотизированную лягушку положить спиной вниз на пробковую пластинку. Заднюю лапку расположить так, чтобы плавательную перепонку было удобно разместить над отверстиями в пластинке. Закрепить лапку с помощью лейкопластыря или скотча. Расправить плавательную перепонку, сильно ее не натягивая.

Порядок выполнения работы.
1. Подготовьте лягушку к наблюдениям, для этого слегка наркотизируйте ее имеющимися в распоряжении учителя средствами.
2. Поместите пластинку с лягушкой на предметный столик микроскопа, после чего под малым увеличением найти крупный сосуд. Проследите до его разветвления.
3. Наблюдайте за движением крови. Если кровь течет из крупного сосуда в разветвление это артерия, если из разветвления собирается в сосуд – вена.
4. Под большим увеличением микроскопа проследите разветвления сосуда до самых маленьких капилляров. (Примечание. Во время опыта перепонку периодически необходимо смачивать водой.)
5. Зарисуйте сосуд и укажите направления тока крови.
6. С помощью миллиметровой бумаги и секундомера измерьте скорость движения крови по этим сосудам.
7. Результаты наблюдений и измерений занесите в таблицу.
Название сосуда Наблюдение и рисунок Скорость движения крови, мм/с




8. Сделайте вывод о скорости движения крови в артериях, венах, капиллярах.

Химический анализ минеральных ресурсов (по В.Н. Головнеру.)

Цель работы: исследовать химический состав типичных породообразующих минералов; измерить жесткость воды в водоеме и питающих его ручьях.
Часть 1. Химический анализ минерала
Задание: определите химический состав природных ископаемых исследуемого района.
Оборудование: молоток, проволока для окрашивания пламени, спиртовка, ступка, пестик, стакан химический, палочка стеклянная, воронка, коническая колба на 150 мл, фильтровальная бумага, проволочная петля, штатив, стакан для промывания, пробирки, реактивы по списку походной лаборатории.
Порядок действий:
1. Исследуйте внешний вид образца минерала. Результаты (цвет, однородность) занесите в карту анализа.
2. Отколите небольшой кусочек образца, закрепите в проволоке, смочите раствором соляной кислоты, внесите в пламя и исследуйте характер окрашивания пламени. Результаты занесите в карту, сверьте с таблицей 1, сделайте предварительный вывод о катионном составе образца.

Таблица. Окрашивание пламени ионами некоторых металлов
Ионы металла Окраска пламени
натрия желтая
калия фиолетовая
рубидия темно-красная
цезия небесно-голубой
кальция кирпично-красная
стронция карминово-красная
бария желтовато-зеленая
меди ярко-зеленая
свинца бледно-голубая

3. Небольшой кусочек образца поместите в пробирку, прилейте несколько капель концентрированной серной кислоты (осторожно!) и наблюдайте за выделением газообразных веществ. Результаты занесите в карту, сверьте с таблицей, сделайте предварительный вывод об анионном составе образца.
4. Часть образца разотрите в ступке. Одну порцию порошка попытайтесь растворить в воде. Результат запишите в карту. Если образец растворился, профильтруйте раствор и проведите анализ на катионы и анионы по методике (Приложение А) (кроме анионов, найденных в п. 3).
5. Если образец в воде не растворился, вторую порцию порошка попытайтесь растворить в соляной кислоте. Результат запишите в карту. Если образец растворился, профильтруйте раствор и проведите анализ на катионы и анионы (Приложение А) (кроме анионов, найденных в п. 3 и хлоридов).
6. Если образец не растворился в соляной кислоте, третью порцию порошка растворите в концентрированном растворе азотной кислоты (осторожно!). Полученный раствор разбавьте водой в два раза, профильтруйте и проведите анализ на катионы и анионы по методике (Приложение А) (кроме анионов, найденных в п. 3, и нитратов).
7. Сделайте вывод о химическом составе образца минерала. Запишите ионные уравнения проведенных реакций.
Приложение А
1. Методика химического анализа раствора на катионы
Катионы делятся на несколько аналитических групп. В каждую группу входят катионы, имеющие одинаковую качественную реакцию.
Вторая аналитическая группа катионов: Ca2+ , Ва2+ . Групповой реагент — серная кислота (разбавленная). При взаимодействии с ней образуются осадки CaSO4, BaSO4. Они не растворяются при приливании азотной кислоты. CaSO4 частично растворим в воде, но становится нерастворим при добавлении спирта.
Третья аналитическая группа катионов: Al3+, Zn2+. Групповой реагент — щелочь (NaOH). При взаимодействии с ней выпадают осадки AI(OH)3 и Zn(OH)2. Так как эти гидроксиды амфотерны, в избытке щелочи они «растворяются».
Шестая аналитическая группа катионов: Na,+ К+, NH4 + Не имеют группового реагента, но распознаются по характерным реакциям.
Другие катионы: Fe3+ , Cu2+.
СХЕМА АНАЛИЗА
Действия Наблюдения и выводы
1-я проба (обнаружение ионов Fe3+, Cu2+, Zn2+ ) — 4-5 мл
1. 2. Определить окраску раствора. Прилить 2—3 капли раствора гекcацианоферрата калия K4[Fe(CN)6] (подкисленного). Голубой цвет — есть ионы Сu2+.
Желто-бурый цвет — есть ионы Fe3+. Синий цвет — образовался Fe4[Fe(CN)6] 3, есть ионы Fe3+.
Красный цвет — образовался Cu2[Fe(CN)6], есть ионы Cu2+.
Белый цвет — образовался K2Zn3[Fe(CN)6, есть ионы Zn2+.
Нет изменений — нет ионов Fe3+, Cu2+, Zn2+.
2-я проба (обнаружение ионов Ва2+, Са2+) — 4-5 мл
1. Прилить раствор H2SO4 (разбавленный).
2. Добавить раствор HNO3 (разбавленный), только если выпал осадок! Образовался белый осадок — есть нерастворимые сульфаты.

Осадок «исчез» — это был не сульфат бария.
Осадок остался — это сульфат бария. Осадка не было — нет ионов Ва2+ .
3. Если осадок есть, то отфильтровать его и добавить в фильтрат этиловый спирт. Если осадка нет, то добавить спирт прямо в раствор, уже содержащий серную кислоту. Образовался белый осадок (CaSO4) — есть ионы Са2+.
Осадка не было — нет ионов Са2+.




3-я проба (обнаружение катионов Al3+, Zn2+) — 4-5 мл
1. Прилить 2-3 капли раствора щелочи (NaOH); если появляется осадок, то добавить избыток щелочи. Белый осадок выпал, затем «исчез» — есть анионы Al3+, Zn2+.
Осадок выпал, но не «исчез» — это не ионы Al3+, Zn2+.
Осадка не было — нет ионов А13+ , Zn2+.
4-я проба (обнаружение ионов NH4+) — 5-6 мл.
1. Прилить раствор NaOH и нагреть. Проверить выделение аммиака влажной индикаторной бумагой. Бумажка окрасилась в слабый синий цвет — есть ионы NH4+.
Нет окрашивания — нет ионов NH4+.
5-я проба (обнаружение ионов Na+, К+) — 5-6 мл
Выполняется, только если в растворе обнаружены ионы Al3+, Zn2+, Fe3+, Cu2+:
1. Прилить раствор NaOH, чтобы осадить ионы других металлов.
2. Если есть осадок – отфильтровать.
Выполняется, только если в растворе обнаружены ионы Ca2+ или Ba2+:
3. К фильтрату прилить избыток раствора Н2SO4 для осаждения ионов Ва2+ (если они есть).
4. Добавить спирт для осаждения ионов Са2+ (если они есть).
5. Отфильтровать.
В оставшемся растворе могут быть только ионы Na+ и K+.
6. Упарить раствор вдвое.
7. Обмакнуть проволоку в раствор и внести в пламя спиртовки.










Окраска пламени желтая – есть ионы Na+.
Окраска пламени розовая – есть ионы K+.


2. Методика химического анализа раствора на анионы
Анионы кислотных остатков делятся на несколько аналитических групп, в каждую из которых входят анионы, имеющие одинаковую качественную реакцию.
Первая аналитическая группа анионов: S042-, S032-, СO32-, РО43-. Групповой реагент — хлорид бария. При взаимодействии с ним образуются осадки бариевых солей BaSO4, BaSO3, Ba3(PO4)2 Все они, кроме BaSO4, растворяются при приливании азотной кислоты.
Вторая аналитическая группа анионов:
Групповой реагент — нитрат серебра. При взаимодействии с ним образуются осадки: AgCI (белый), AgBr (желтый), AgI (желтый), Ag2S (черный). Все они не растворяются при приливании азотной кислоты.
Третья аналитическая группа анионов: N03- и Мn04- (остаток марганцевой кислоты HMnO4).


Действия Наблюдения и выводы
ОБНАРУЖЕНИЕ АНИОНОВ ПЕРВОЙ ГРУППЫ: SO42-, SO32-, CO32-, PO43-
1-я проба исследуемого раствора
1. В пробирку 1 налить 4—5 мл BaCl2. Добавить пипеткой несколько капель исследуемого раствора (во избежание образования гидрофосфатов). Осадок есть — в растворе присутствуют анионы первой группы.
Осадка нет — в растворе нет анионов первой группы
Если анионы первой группы есть — провести анализ 1-ой пробы дальше:
2. Прилить раствор HNO3 (разбавленный). Осадок не исчез — это сульфат бария.
Осадок исчез — ион SO42- отсутствует.
2-я проба (обнаружение ионов РО43-) — 4-5 мл
1. Прилить к пробе раствора магнезиальную смесь (MgCl2 + NH4ОН + NH4CI). Выпадает белый осадок (MgNH4PO4) — есть ионы РО43-.
Осадок не выпал — нет ионов РО43-.



3-я проба (обнаружение ионов СО32-) — 4-5 мл

1. В пробирку налить пробу раствора и 4 мл 15%-го раствора НС1. Закрыть пробкой с проволочной петлей и каплей известковой воды Ca(OH)2. Капля мутнеет — выделяется углекислый газ — есть ионы СО32-
Капля не мутнеет — нет ионов СО32-.
ОБНАРУЖЕНИЕ АНИОНОВ ВТОРОЙ ГРУППЫ: С1-, Вr -, I-, S2-
1-я проба исследуемого раствора — 4-5 мл
1. Прилить к пробе групповой реагент — AgNO3. Осадка нет — нет анионов второй группы.
Осадок есть — есть анионы либо второй, либо первой группы.
Если осадок есть:
2. Определить цвет осадка. Осадок черного цвета — это Ag2S.
3. Добавить в раствор HNO3 (разбавленный). Осадок исчез — это был осадок первой группы анионов.
Осадок не исчез — есть анионы второй группы (С1-, Вr- ,I-).
Продолжить анализ.
Если анионы второй группы обнаружены — продолжить анализ.
2-я проба (распознавание Сl-, Вr -, I- ) - 3-4 мл
1. Прилить к пробе раствора хлорную воду и добавить 5-7 капель четыреххлористого углерода (CCl4). Нет изменений окраски — нет ионов Вr- , I- , есть только ион Сl-.
Окраска изменилась на желтую — есть ион Вr- :
2Вr- + Cl2 = Br2(желтый) + 2С1-
Окраска изменилась на бурую — есть ион I-:
2 I-+ Cl2 = I2(бурый) + 2CI-
ОБНАРУЖЕНИЕ АНИОНОВ ТРЕТЬЕЙ ГРУППЫ:
NO3- и МnO4-
1-я проба исследуемого раствора — 6-7 капель
1. Определить цвет раствора. Розовая или слабо малиновая окраска — есть ионы МnO4-
2. Добавить 5—6 капель HNO3 (концентрированной) и кусочек меди. Определить изменение цвета на белом фоне. Есть слабое изменение цвета на желто-бурый - выделяется газ NO2 - есть ионы NO3-.
Окраска не изменилась — нет ионов NO3-.


Определение жесткости воды (по В.Н. Головнеру)

Задание: измерьте жесткость родниковой воды в ммоль/л; сделайте вывод о характере породообразующих минералов.
Оборудование: стакан для отбора проб воды, цилиндр измерительный, колба емкостью 50 мл, палочка стеклянная, пипетка измерительная, резиновая груша, раствор метилоранжа, 0,365%-и раствор соляной кислоты.
Описание метода. В данной работе определяется карбонатная жесткость воды, обусловленная присутствием в воде ионов Мg 2+ и Са 2+ в виде гидрокарбонатов Мg(НСО3)2 и Са(НСОз)2. Метод основан на реакции между содержащимися в воде гидрокарбонатами кальция и магния и раствором соляной кислоты: Са(НСОз)2 + 2НС1 = СаСl2+ 2CO2 + 2H2O
По уравнению реакции видно, что с 1 моль гидрокарбоната кальция реагирует 2 моль хлороводорода. Зная, сколько моль кислоты ушло на реакцию, можно сказать, что в воде содержалось в два раза меньше ионов кальция (магния).
Порядок действий:
1. Отберите пробу родниковой воды в химический стакан (примерно 200 мл).
2. Отмерьте в измерительном цилиндре 100 мл пробы воды и перелейте в колбу на 250 мл.
3. Добавьте 6—7 капель индикатора — метилоранжа. Проведите титрование.
4. Отберите в пипетку точно 10 мл 0,365%-го раствора соляной кислоты.
5. Добавляйте из пипетки раствор соляной кислоты в колбу с водой при постоянном перемешивании палочкой до изменения окраски индикатора с желтой в оранжево-красную (изменение окраски показывает, что новые порции кислоты уже избыточны).
6. Заметьте по пипетке объем израсходованного раствора НС1.
7. Рассчитайте жесткость воды (Ж) в ммоль/л (миллимоль на литр) по формуле:
Ж = (V (HCl) * 100) / (V(H2O) * 2)
где: V(НС1) — объем израсходованного раствора НС1 (мл), V(Н2О) — объем пробы воды (100 мл).
8. Повторите опыт еще два раза.
9. Оформите карту результатов, рассчитайте среднюю жесткость по результатам трех опытов (среднее арифметическое).
10. Определите тип воды по таблице:

Содержание ионов Са2+ (Мg2+ ), ммоль/л Тип воды
< 0,75 очень мягкая
0,75—1,50 мягкая
1,50—2,25 среднежесткая
2,25—5,50 жесткая
> 5,50 очень жесткая

11. Сделайте предположение, чем можно объяснить повышенное (пониженное) значение жесткости воды в условиях данной местности.

Определение количества солей в воде методом выпаривания.
Приборы и материалы. Спиртовка или электроплитка, мензурка, металлический стакан объемом 200 - 400 мл, весы, разновесы.
Задание: определить массу солей в воде.
Содержание и метод выполнения работы.
На земле нет такой воды, в которой не содержалось бы в растворенном виде какое-то количество минеральных солей. Эти соли попадают в воду из пород, слагающих земную кору: они вымываются из берегов или со дна водоема, а также выносятся в него либо реками, либо подземными водами. Ощутить присутствие солей на вкус можно тогда, когда их содержание превышает 1г/л воды. При меньшем содержании солей вода считается пресной.
Самыми пресными являются высокогорные водоемы, питающиеся снеговыми и ледниковыми водами. Они содержат очень небольшое количество солей (меньше 0.02 г/л, или 0.02‰). В условиях влажного климата содержание солей в воде озер, которые имеют сток, не превышает 0.02-0.03 г/л, так как соли свободно выносятся вытекающими из них реками. В больших озерах, которые находятся в областях с влажным климатом, количество растворенных в воде солей снижается до 0.03 – 0.1 г/л (Ладожское, Онежское, Байкал). Исключение составляют случаи, когда в бассейне озера распространены растворимые горные породы. В озерах, не имеющих стока и расположенных в засушливых районах, вода расходуется преимущественно на испарение. В таких озерах соли накапливаются и содержание их повышается. Соленость озерных вод увеличивается. Так, например, в озере Иссык-Куль содержание солей достигает 6 г/л, что делает его воду солоноватой; в заливе Кара-Богаз-Гол Каспийского моря – 280 г/л, в озере Эльтон (на востоке Волгоградской области) – 265 г/л. Воды соленых озер перенасыщены минеральными веществами, по их содержанию они существенно превосходят морские воды, средняя соленость которых составляет 35 г/л. На дне таких озер пластами осаждается кристаллическая соль.
Для определения солености водоема необходимо взять 1 л исходной воды и выпарить ее. Затем измерить массу образовавшихся солей.

Порядок выполнения работы.
1. Измерьте массу металлического стакана m0.
2. С помощью мензурки отмерьте 200 мл исследуемой воды и налейте ее в металлический стакан.
3. Выпарите воду из стакана.
4. Измерьте массу стакана после этого m. Рассчитайте массу соли mc = m - m0.
5. Повторите опыт 3-4 раза.
6. Вычислите соленость воды по формуле M=mc*5
7. Результаты занесите в таблицу.
№ п/п m0 (г) m (г) mc (г) M (г/л)
1
2
3
4

8. Сделайте вывод о солености воды.

Расчетная оценка количества выбросов вредных веществ в воздух автотранспортом (по С.В.Алексееву)
Цель работы. Изучить влияние автотранспорта на окружающую среду.
Приборы и материалы. Таблица норм расхода топлива автотранспортом, таблица коэффициентов, определяющих выброс вредных веществ от автотранспорта в зависимости от вида горючего.
Содержание и метод выполнения работы.
Автотранспорт является одним из основных загрязнителей атмосферы оксидами азота и угарным газом, содержащихся в выхлопных газах. Доля транспортного загрязнения воздуха составляет более 60 % по СО и более 50 % по NO от общего загрязнения атмосферы этими газами. Повышенное содержание СО и NO можно обнаружить в выхлопных газах неотрегулированного двигателя, а также двигателя в режиме прогрева.
Выбросы вредных веществ от автотранспорта характеризуются количеством основных загрязнителей воздуха, попадающих в атмосферу из выхлопных газов за определенный промежуток времени.
К выбрасываемым вредным веществам относятся угарный газ (концентрация в выхлопных газах 0ю.3-100%), углеводороды –несгоревшее топливо ( до 3 %) и оксиды азота ( до 0.8%), сажа.
Количество выбросов вредных веществ, поступающих от автотранспорта в атмосферу, может быть оценено расчетным методом. Исходными данными для расчета количества выбросов являются:
- количество единиц автотранспорта разных типов, проезжающих по выделенному участку автотрассы в единицу времени;
- нормы расхода топлива автотранспорта (средние нормы расхода топлива автотранспортом при движении в условиях города приведены в табл.)
Тип автотранспорта Средние нормы расхода топлива (л на 100 км) Удельный расход топлива Y (л на 1км)
Легковой автомобиль 11-13 0.11-0.13
Грузовой автомобиль 29-33 0.29-0.33
Автобус 41-44 0.41-0.44
Дизельный грузовой автомобиль 31-34 0.31-0.34
- значения эмпирических коэффициентов, определяющих выброс вредных веществ от автотранспорта в зависимости от вида горючего (табл)
Вид топлива Значение коэффициента (К)
Угарный газ Углеводороды Диоксид азота
Бензин 0.6 0.1 0.04
Дизельное топливо 0.1 0.03 0.04
Коэффициент К численно равен количеству вредных выбросов соответствующего компонента в литрах при сгорании в двигателе автомашины количества топлива (также в литрах), необходимого для проезда 1 км.

Порядок выполнения работы.
1. Выберите участок автотрассы вблизи школы или населенного пункта длиной 0.5 –1 км, имеющий хороший обзор.
2. Измерьте шагами длину участка (м), предварительно определив среднюю длину своего шага.
3. Определите количество единиц автотранспорта, проходящего по участку в какой-либо период времени в течение 20 минут. При этом заполните таблицу:
Тип автотранспорта Количество, шт Всего за 20 мин За 1 час Общий путь за 1 час L (км)
Легковой автомобиль
Грузовой автомобиль
Автобус
Дизельный грузовой автомобиль
4.Рассчитайте количество топлива (л) разного вида, сжигаемого при этом двигателями автомашин, по формуле Q=L*Y
5.Результаты занесите в таблицу:
Тип автомобиля N Q в том числе
бензин Дизельное топливо
Легковой автомобиль
Грузовой автомобиль
Автобус
Дизельный грузовой автомобиль

7. Рассчитайте количество выделившихся вредных веществ в литрах при нормальных условиях по каждому виду топлива и всего:
Вид топлива Q, л Количество вредных веществ, л
СО Углеводороды NO2
Бензин
Дизельное топливо

8. Рассчитайте массу выделившихся вредных веществ (г) по формуле:
m=V*M/22.4
9. Рассчитайте количество воздуха, необходимого для разбавления выделившихся вредных веществ для обеспечения санитарно-допустимых условий окружающей среды.
Вид вредного вещества Количество, л Масса, г Количество воздуха для разбавления, м&#179; Значение ПДК, мг/ м&#179;
СО
Углеводороды
NO2
Справочные значения ПДК (предельно допустимых концентраций) приведены в приложении.
10. Принимая во внимание близость к автомагистрали жилых и общественных зданий, сделайте вывод об экологической обстановке в районе исследованного вами участка автомагистрали.

Определение теплопроводности почв.
Цель работы. Познакомить учащихся с одним из способов определения коэффициента теплопроводности веществ, в том числе и почв.
Приборы и материалы. Прибор для измерения коэффициента теплопроводности, парообразователь, электрическая плитка, исследуемые вещества, термометр, весы с разновесами, секундомер.
Содержание и метод выполнения работы.
Коэффициент теплопроводности показывает, какое количество теплоты передается за 1 с через поверхность в единицу площади при толщине слоя вещества в единицу и при разности температур между поверхностями слоя в 1&#186;С. Твердая часть почвы примерно в 100 раз, а воды в 24 раза более теплопроводна, чем почвенный воздух. Из этого следует, что, изменяя соотношение между количеством воды и воздуха в почве, можно увеличить или уменьшить теплопроводность почвы. С увеличением пористости теплопроводность почвы уменьшается. При увеличении влажности почвы теплопроводность ее постепенно приближается к теплопроводности воды. В практике земледелия приходится принимать особые меры по увеличению теплопроводности осушенных болот и заболоченных земель. С этой целью в такие почвы вводят минеральные вещества, например, песок, теплопроводность которого больше теплопроводности органической части осушенных болотных почв.
Порядок выполнения работы.
1. Соберите установку, показанную на рисунке.

2. От паровой коробки через слой исследуемого вещества передается некоторое количество теплоты калориметру с водой, температура которой несколько ниже комнатной температуры. Количество теплоты Q, которое передается в 1 с исследуемым веществом, зависит не только от вещества, но и от ряда других величин.
Q= &#955;(t1-t2)S&#964;/l , где &#955;- коэффициент теплопроводности, &#964;-время, в течение котрого происходит теплопередача, t1- температура нижней поверхности слоя исследуемого вещества, равная температуре пара, t2 – температура верхней поверхности слоя этого вещества, l –толщина слоя, S – площадь поверхности слоя.
Выражая &#955;- коэффициент теплопроводности из формулы и подставляя значение количества теплоты, переданное калориметру с водой, получаем:
&#955; = (с1m1 +c2m2)(t’2-t’1) / (t1-t2)S &#964;, где t’1 и t’2 – начальная и конечная температура воды и калориметра, а с1m1 и c2m2- теплоемкости воды и калориметра.
3. Измерьте массу калориметра и воды в нем.
4. Измерьте площадь исследуемого образца и его толщину.
5. Подключите плитку и дождитесь паровыделения. После этого подключите парообразователь к установке.
6. Начните отсчет времени, пар надо пропускать до тех пор, пока температура в калориметре не поднимется на 4-5 &#186;С.
7. Рассчитайте теплопроводность почвы.
8. Замените исследуемый образец и повторите измерения.
9. Результаты занесите в таблицу.
№ п/п C1, Дж/кг &#186;С c2, Дж/кг &#186;С m1,кг m2, кг t’1, &#186;С t’2, &#186;С t1, &#186;С t2, &#186;С S, м&#178; &#964; , с
1
2
3

10. Сделайте вывод о теплопроводности почвы, что необходимо предпринять для создания более благоприятных условий для роста и развития растений.
Таблица «Коэффициент теплопроводности составных частей почвы»
Составные части почвы Коэффициент теплопроводности
Дж/(м* с* град)
Полевой шпат
Известняк
Торф
Вода 2.4302
1.6760
0.8380
0.5028


Изучение теплоизоляционных свойств снега.
Цель работы. Изучить теплоизоляционные свойства снега, получить зависимость температуры почвы под снегом от толщины снежного покрова.
Приборы и материалы. Линейка, термометр.

Содержание и метод выполнения работы.
Для практики сельского хозяйства, выживаемости живых организмов и растений в зимний период особое значение имеет изучение и использование теплозащитных свойств снега. Коэффициент теплопроводности снега примерно в 10 раз меньше коэффициента теплопроводности почвы и в 10 раз больше коэффициента теплопроводности воздуха. Плохая теплопроводность снега объясняется тем, что кристаллы снега неплотно прилегают друг к другу, между ними оказываются промежутки, заполненные воздухом. Чем рыхлее снег, тем больше он содержит воздух. Но теплопроводность воздуха, как известно, мала. Поэтому теплопроводность рыхлого снега значительно меньше, чем плотного.
Количество теплоты, которое передается через слой снега, зависит, как и для любых веществ, от глубины или высоты этого слоя. Чем больше толщина снежного покрова, тем медленнее происходит процесс передачи теплоты от земли воздуху, тем медленнее изменяется температура почвы под снегом.
Для живых организмов большое значение имеет влияние снежного покрова на температуру почвы на глубине узла кущения. Значительное понижение температуры в этом слое может вызвать гибель растений и живых организмов, обитающих на этой глубине.
Наблюдения показывают, что начиная с высоты снежного покрова 25 см температура почвы на глубине 3 см не понижается более чем до -10&#186;С. Примерная зависимость температуры почвы под снегом от толщины снежного покрова:
Толщина снежного покрова, см Температура, &#186;С Разница температур
На поверхности снега На поверхности почвы под снегом
2
7
15
18
65 -12
-17
-20
-22
-26 -8
-11
-5
-4
-2 4
8
15
18
24

Порядок выполнения работы.
1. Выберите 3-4 исследуемые точки. Оградите их флажками или ленточкой.
2. Проведите измерение температуры на поверхности снега.
3. Измерьте толщину снежного покрова.
4. Проведите измерение температуры на поверхности почвы под снегом.
5. Рассчитайте разность температур.
6. Результаты занесите в таблицу.
Толщина снежного покрова, см Температура, &#186;С Разница температур
На поверхности снега На поверхности почвы под снегом




7. Проводите еженедельно измерения и результаты заносите в таблицу.
8. Сделайте вывод о теплопроводности снега и зависимости температуры почвы под снегом от толщины снежного покрова.

Изучение строения и свойства кости.
Цель работы. Изучить строение и упругие свойства кости.
Приборы и материалы. Натуральная кость, разрез кости, 10 % соляная кислота HCl, спиртовка, резиновые перчатки, поднос.
Задание. 1. Изучить строение кости.
2.Изучить упругие свойства декальцинированной кости.
3. Изучить упругие свойства прокаленной кости.

Содержание и метод выполнения работы.
Величина и форма костей скелета человека различны. Кости могут быть длинными и короткими. Длинные кости называются также трубчатыми. Они полые. Такое строение длинных костей обеспечивает одновременно их прочность и легкость.
Короткие кости образованы в основном губчатым веществом. Поверхность костей покрыта надкостницей. Это тонкий, но плотный слой соединительной ткани, сросшийся с костью.
Кости образованы органическими и неорганическими веществами. Значение минеральных и органических веществ.
Если долго прокаливать кость, то из нее удаляется вода, а органические соединения сгорают. Когда это делают осторожно, кость не теряет своей формы, но становится настолько хрупкой, что при прикосновении рассыпается на мелкие твердые частицы, состоящие из неорганических веществ. Можно сделать вывод, что неорганические вещества придают костям твердость.
Можно удалить из кости и неорганические соединения – карбонат и фосфат кальция. Для этого кость выдерживают в течение некоторого времени в 10% растворе соляной кислоты. Соли кальция постепенно растворяются, и кость становится настолько гибкой, что ее можно завязать в узел. Органические соединения придают кости гибкость и упругость.
Сочетание твердости неорганических соединений с упругостью органических соединений обеспечивают прочность костей.

Порядок выполнения работы.
1. Рассмотрите строение длинных и коротких костей. Зарисуйте их строение и опишите их свойства.
2. Попробуйте согнуть и растянуть натуральную кость. Опишите исследования.
3. Прокалите на спиртовке кость. Попробуйте растянуть и согнуть прокаленную кость. Опишите исследования.
4. Поместите кость в 10% соляную кислоту на 12 часов. Растяните и согните после этого кость. Опишите исследования.
5. Результаты занесите в таблицу.
Описание исследования Изученные свойства и выводы
Натуральная кость

Прокаленная кость

Декальцинированная кость

6. Сделайте вывод о строении кости, и от чего зависит прочность и легкость скелета.

Экологическая оценка почв (по Г.Г. Монаковой).

Цель работы: исследовать и дать характеристику поверхностным горизонтам почвы, определить тип почвы, исследовать ее гранулометрический состав, дать экологическую оценку почвы.
Часть 1. Характеристика поверхностных горизонтов почвы
Порядок выполнения работы:
1) Выкопать шурф глубиной до 50 см, шириной 30-40 см и длиной 60-70 см.
2) Выявить в сделанном шурфе почвенные горизонты и составить их описание по плану:
- глубина (см);
- окраска (с указанием ее однородности и преобладающего цвета);
- сложение: рыхлое, уплотненное или плотное (определяется путем вдавливания в исследуемый горизонт ножа);
- биотический компонент (описать встреченные корневые системы растений и почвенную фауну);
- наличие в почве карбонатных пород или горизонта вымывания (определяется по характеру вскипания почвы при действии на образец 10%-ой соляной кислоты);
- новообразования (кремнеземные, железистые, карбонатные);
- название горизонта;
- символ горизонта.
3) Определить тип почвы и принадлежность исследуемого района к определенному почвенному округу по почвенной карте региона.
Часть 2. Определение гранулометрического (механического) состава почвы
Порядок выполнения работы:
1) Рассмотреть образец почвы в сухом состоянии, растереть его пальцами или ножом, дать предварительное название механического состава почвы (таблица 1).
2) Образец сухой почвы растереть в ступке и увлажнить водой. Увлажненный образец скатать в шарик диаметром 1-2 см, шарик раскатать в шнур толщиной около 3 мм, шнур свернуть в кольцо диаметром 2-3 см. По результатам наблюдений сделать повторное определение механического состава почвы (таблица 2).
3) Сопоставить результаты определения в сухом и мокром образце, найти средний результат.
4) Проследить изменение механического состава во всех горизонтах почвы.
5) По результатам определения механического состава почвы сделать выводы о ее экологическом состоянии (участии в трансформации поверхностных вод в грунтовые; сорбционные свойства; способность передавать аккумулированную солнечную энергию и вещества атмосферы в недра Земли; свойства почвы как среды обитания живых организмов)
Таблица 1
Внешний вид образца Ощущения при растирании Название по механическому составу
1. Сыпучий материал, не скрепленный в комочки Почти исключительно песок Песок
2. Слабые комочки, но есть сыпучий материал Комочки легко раздавливаются пальцами Супесь
3. Вся почва в виде комочков Комочки разрушаются руками при небольшом усилии Суглинок легкий
4. Почва структурная, некоторые комочки чуть угловаты С трудом и неполностью растирается пальцами Суглинок средний
5. Структурные отдельности плотные, угловатые Растереть в порошок в сухом состоянии можно с помощью ножа, но не пальцами Суглинок тяжелый
6. Отдельности очень плотные, угловатые С трудом растираются ножом до тонкого однородного порошка Глина

Таблица 2
Скатывание шарика Образование шнура Деформация шнура при сворачивании в кольцо Механический состав
1. Шарик не скатывается Песок
2. Образуется непрочный шарик Небольшие фрагменты шнура Супесь
3. Образуется шарик Дает шнур, но при раскатывании он дробится на отдельные кусочки Суглинок легкий
4. Образуется шарик Дает сплошной шнур Разламывается на части при сворачивании в кольцо Суглинок средний
5. Образуется шарик Гладкий шнур Кольцо с трещинами на внешней поверхности Суглинок тяжелый
6. Образуется шарик Гладкий шнур Кольцо без трещин Глина


Моделирование механизма «Парникового эффекта» (по С.В.Алексееву)
Цель работы. Исследовать механизм «парникового эффекта».
Приборы и материалы: прозрачная пластмассовая бутылка или коробка, почва или песок, пульверизатор с водой, термометр, лампа накаливания.
Порядок выполнения работы.
1. Насыпьте на дно пластиковой бутылки или коробки темный грунт слоем 2-3 см. Увлажните из пульверизатора песок или почву.
2. Установите в грунт термометр шариком вверх и накройте бутылку или коробку прозрачной крышкой или полиэтиленом.
3. Отметьте значение комнатной температуры и, включив лампу над полиэтиленом, фиксируйте температуру через каждую минуту в течение 20-30 минут.
4. Повторите эксперимент, сняв полиэтилен с коробки или бутылки.
5. Замените грунт - почву на песок и повторите эксперимент.
6. Результаты исследования занесите в таблицу и постройте графики зависимости температуры от времени.
Время, мин Температура, &#186;С
Темный грунт Светлый грунт
Без крышки С крышкой Без крышки С крышкой
1
2
…
19
20

7. Сделайте вывод на основании полученных результатов.

Оценка внутренней отделки помещений.
Приборы и материалы. Таблица отражающей способности окрашенных поверхностей стен.
Цвет поверхности Отражающая способность, %
Белый
Светло-желтый
Светло-зеленый
Светло-голубой
Темно-голубой 80%
60%
40%
30%
6%

Задание: дать характеристику внутренней отделки помещений.

Содержание и метод выполнения работы.
Внутренняя отделка и оформление помещения оказывают значительное влияние на зрительный анализатор, определяют состояние экологической комфортности учащихся.

Порядок выполнения работы.
1. Дайте характеристику внутренней отделки помещения по плану:
- отделка стен (окрашены, оклеены обоями и т.д.);
- цвет стен, потолка, пола;
- соответствие цветовых гамм;
- качество покрытия пола;
- чистота стен.
2. Оцените внутреннюю отделку кабинета, учитывая следующие данные:
- любые полимерные покрытия выделяют в атмосферу вредные для организма человека вещества;
- при южной ориентации помещений рекомендуются более холодные тона окраски их стен (светло-серый, светло-голубой, зеленоватый, светло-сиреневый), при северной ориентации – более теплые (желтоватый, бежевый, малиновый, розовый)
4. Сделайте вывод о санитарно-гигиеническом состоянии кабинета и комфортности пребывания в нем школьников.

Определение горизонтального и вертикального поля зрения глаз.
Приборы и материалы. Миллиметровая бумага, линейка, рейка, таблица Брадиса или калькулятор.
Задание: наблюдая две метки на линейке и центральную точку и приближая линейку к глазу, определить вертикальное и горизонтальное поле зрения глаза.
Содержание и метод выполнения работы.
Поле зрения глаза - это угол максимального видения глаза &#947;. Поле зрения у человека по вертикали и горизонтали отличается. Каждый глаз человека видит по горизонтальному направлению примерно в пределах 120&#186;-130&#186;, и оба угла почти покрывают друг друга. Поле зрения неподвижного глаза около 160 градусов по горизонтали и около 130 градусов по вертикали.
Для определения поля зрения необходимо на линейке длиной a=50 см нанести метки одну в центе и две в крайних точках. Приближая линейку к глазу, необходимо измерить минимальное расстояние до глаза (b), на котором видны крайние метки. Рассчитать угол можно по формуле:
tg &#945; = a/2b, &#947;=2&#945;
Порядок выполнения работы.
1.Установить перед правым глазом линейку в горизонтальном положении и, приближая ее, наблюдайте центральную и крайние метки. Определите минимальное расстояние b, на котором две метки еще видны. Повторите опыт 2-3 раза и рассчитайте среднее значение.
2. Повторите опыт для левого глаза.
3. Рассчитайте поле зрения левого и правого глаза
4. Результаты занесите в таблицу. Сделайте вывод о горизонтальном поле зрения.
а, см b, см &#945; &#947;
Левый глаз
Правый глаз
5.Установить перед правым глазом линейку в вертикальном положении и, приближая ее, наблюдайте центральную и крайние метки. Определите минимальное расстояние b, на котором две метки еще видны. Повторите опыт 2-3 раза и рассчитайте среднее значение.
6. Повторите опыт для левого глаза.
7. Рассчитайте поле зрения левого и правого глаза
8. Результаты занесите в таблицу. Сделайте вывод о вертикальном поле зрения.
а, см b, см &#945; &#947;
Левый глаз
Правый глаз

Слепое пятно нашего глаза.
Если вам скажут, что в поле зрения есть участок, который вы совершенно не видите, хотя он находится прямо перед вами, вы этому, конечно, не поверите. Возможно ли, чтобы мы всю жизнь не замечали такого крупного недостатка своего зрения? А между тем, проведем простой опыт. Держите на расстоянии 20 см от вашего правого глаза (закрывши левый) и смотрите на крестик, помещенный слева; медленно приближайте рисунок к глазу: непременно наступит момент, когда большое черное пятно исчезнет.

Вы его не увидите, хотя оно будет оставаться в пределах видимого участка, а обе окружности справа и слева от него будут отчетливо видны. Этот опыт, впервые произведенный в 1668 году знаменитым физиком Мариоттом, очень забавлял придворных Людовика XIV. Мариотт проделывал опыт так: помещал двух вельмож на расстоянии 2 м друг против друга и просил их рассматривать одним глазом некоторую точку сбоку, - тогда каждому казалось, что у его визави нет головы. Как ни странно, но люди только в 18 веке узнали, что на сетчатке их глаза существует «слепое пятно», о котором никто раньше не думал. Это то место сетчатой оболочки, где зрительный нерв вступает в глазное яблоко и еще не разделяется на мелкие разветвления, снабженные элементами, чувствительными к свету. Не думайте, что слепое пятно нашего поля зрения незначительно; когда мы смотрим на дом с расстояния 10 м, то из-за слепого пятна не видим фасад площадью 1 квадратный метр, а на небе остается невидимым участок пространства, равное площади 120 дискам Луны!

Определение разрешающей способности глаза.
Оборудование: игла, миллиметровая бумага, белая бумага, рулетка, штангенциркуль.
Задание: наблюдая две близко расположенные точки на белом листе с разных расстояний, определите разрешающую способность своего глаза.
Содержание и метод выполнения работы.
Разрешающая способность глаза как оптической системы зависит от диаметра зрачка. Если перед глазом расположен непрозрачный экран с отверстием, диаметр которого меньше диаметра зрачка, то разрешающая способность глаза уменьшается вследствие дифракции света на отверстии.
Для проведения исследования необходимо подготовить объект наблюдения и ряд отверстий различного диаметра на непрозрачном экране. Для наблюдения можно использовать лист бумаги с двумя черными точками на расстоянии 1 мм одна от ругой. В качестве экрана можно взять полосу миллиметровой бумаги, в которой иглой прокалываются отверстия диаметром 0.3, 0.5, 1, 1.5, 2 мм.
Выполнять работу удобнее вдвоем. Один экспериментатор наблюдает через отверстие в экране черные точки, а второй измеряет максимальное расстояние от глаза наблюдателя до этого листа, при котором через данное отверстие две точки еще видны раздельно.
Порядок выполнения работы.
1.Установите перед правым глазом экран из миллиметровой бумаги и наблюдайте через отверстие диаметром 0.3 мм в экране две точки на листе бумаги, находящиеся на расстоянии l=1 мм. Определите максимальное расстояние R, на котором две точки еще не сливаются в одну, а видны раздельно.
2. Такие же наблюдения выполните наблюдая эти же точки через отверстия диаметром 0.5, 1, 1.5, 2 мм.
3. Вычислите минимальное угловое расстояние между точками (разрешающую способность) при наблюдении через отверстия диаметром 0.3, 0.5, 1, 1.5, 2 мм по формуле

&#966;= l 360&#730;/2&#960;R =l 360 60’/ 2&#960;R = 3438’ l /R

4. Результаты занесите в таблицу. Сделайте вывод о разрешающей способности глаза.
№ п/п Диаметр отверстия, мм Расстояние между точками l (мм) Расстояние R (мм) Разрешаю-щая способность
&#966; (‘)
1 0.3
2 0.5
3 1
4 1.5
5 2


(Петр Великий отбирал в свою дружину мужиков только тех, кто мог различить оптически двойную звезду Мицар -Алькор в Большой Медведице)

Определение спектральных границ чувствительности человеческого глаза.
Оборудование: дифракционная решетка, источник света, линейка.
Задание: с помощью дифракционной решетки измерьте длину волны света красной и фиолетовой границ спектра.
Содержание и метод выполнения работы.
Если источник света поставить за непрозрачным экраном таким образом, чтобы нить накаливания была расположена против узкой щели в экране прибора для определения длины световой волны, то при рассматривании щели через дифракционную решетку мы увидим симметрично расположенные по обе стороны от щели две сплошные разноцветные полосы – дифракционные спектры. Возникновение этих спектров объясняется явлением дифракции света на системе прозрачных полос – щелей дифракционной решетки.
Для определения границ спектральной чувствительности глаза необходимо определить длину волны красного света на одном краю наблюдаемого спектра и длину волны фиолетового света на другом краю спектра.
Положение дифракционного максимума первого порядка для дифракционной решетки с периодом d определяется условием:
&#955;= d sin&#966;,
где &#955;- длина световой волны, &#966; – угол, под которым наблюдается положение максимума.
Порядок выполнения работы.
1. Установите экран на расстоянии R = 50 см от дифракционной решетки. Добейтесь наилучших условий видимости спектра.
2. Произведите отсчет расстояния l красного и фиолетового краев спектра от центра щели в экране. Эти расстояния измерьте справа и слева от щели и найдите их среднее значение.
3. По измеренному расстоянию l от центра до щели в экране до положения красного края и фиолетового спектра и расстоянию R от дифракционной решетки до экрана вычислите sin&#966;, под которым наблюдается соответствующая полоса спектра. По известному значению постоянной решетки d и найденному значению sin&#966; вычислите длину волны, соответствующую красной и фиолетовой границам воспринимаемого глазом спектра.
d, мм l, мм R, мм &#955;, мм
Красный
Фиолетовый
4. Сделайте вывод о спектральных границах глаза.

Изучение естественной освещенности класса.
Оборудование: рулетка
Задание: с помощью рулетки измерить полезную площадь классной комнаты и площадь застекленной части окон, по этим данным рассчитать световой коэффициент.
Содержание и метод выполнения работы.
Естественное освещение и его надлежащий уровень важны в связи с тем, что свет обладает высоким биологическим действием, способствует росту и развитию организма, обеспечивает нормальную работу зрительного анализатора.
Порядок выполнения работы.
1. С помощью рулетки измерьте высоту и ширину окон.
2. Рассчитайте общую площадь окон.
3. Рассчитайте площадь застекленной части окон (10% общей поверхности окон приходится на переплеты).
4. Измерив длину и ширину класса, рассчитайте площадь пола.
5. Подсчитайте световой коэффициент СК по формуле:
СК = S0/ S, где SO- площадь застекленной части окон, S- площадь пола.
6. Определите коэффициент заглубления (КЗ), то есть отношение высоты верхнего края окна над полом к глубине (ширине) класса.
7. Повторите измерения 3-4 раза и рассчитайте среднее значение светового коэффициента и коэффициента заглубления.
8. Полученные данные занесите в таблицу.
Помещение Световой коэффициент СК Коэффициент заглубления КЗ
Результат Санитарно-гигиеническая норма Результат Санитарно-гигиеническая норма
Кабинет физики 1/4 - 1/6 1/2
Кабинет биологии 1/4 - 1/6 1/2
… 1/4 - 1/6 1/2

9. Сделайте вывод о соответствии полученных коэффициентов санитарно-гигиеническим нормам.

Изучение приливов и отливов.
Цель работы: изучить действия приливных сил.
Приборы и материалы: измерительная линейка, карандаш, миллиметровая бумага.
Задание: используя измерительную ленту, наблюдать изменение уровня моря в течение суток и в течение недели.
Содержание и метод выполнения работы.
Так как размеры Земли не бесконечно малы по сравнению с расстояниями до Луны и Солнца, то, независимо от формы Земли, действие силы лунного и солнечного притяжения на разные точки Земли неодинаковы. В результате появляется возмущающая сила, действующая на эти точки соответственно различным расстояниям и направлениям от этих точек до притягивающего тела. Так как Земля – не абсолютно твердое тело, поэтому действие возмущающих сил на отдельные ее участки вызывает явления, которые называются приливами и отливами.


Под действием лунного притяжения водная оболочка Земли принимает форму эллипсоида, вытянутого по направлению к Луне. Вследствие вращения Земли приливные выступы образуются в каждый следующий момент в новых местах земной поверхности. Поэтому за промежуток времени между двумя последовательными верхними (или нижними) кульминациями Луны, равный 24ч52м, приливные выступы обойдут вокруг всего земного шара, и за это время в каждом месте произойдет два прилива и отлива.
Под действием солнечного притяжения водная оболочка Земли также испытывает приливы и отливы, но солнечные приливы в 2.2 раза меньше лунных. Солнечные приливы отдельно от лунных не наблюдаются, они только изменяют величину лунных приливов.
Во время новолуний и полнолуний (сизигий) солнечный и лунный приливы наступают одновременно, действия Луны и Солнца складываются, и наблюдается самый большой прилив. Во время первой и последней четверти (так называемых квадратур) в момент лунного прилива происходит солнечный отлив, и действие Солнца вычитается из действия Луны: наблюдается наименьший прилив.
В действительности явление приливов и отливов гораздо сложнее. Земля не везде покрыта океаном и приливная волна (приливный выступ), пробегая по поверхности океана, встречает на своем пути сложные береговые линии материков, различные формы морского дна и испытывает при этом трение. Как правило, в силу указанных причин момент прилива не совпадает с моментом кульминации Луны, а запаздывает приблизительно на один и тот же промежуток времени, иногда доходящий до 6 часов. Этот промежуток времени называется прикладным часом. Высота прилива в разных местах также не одинакова. Во внутренних морях, например, в Черном, Балтийском, Азовском, приливы ничтожны – всего несколько сантиметров.
В океане, вдали от побережья, величина прилива не превышает 1 м, но у берегов, в зависимости от их очертаний и глубины моря, приливы могут достигать значительной высоты. Так, например, в Пенжинской губе (Охотское море) наибольшая высота прилива 12.9 м, в заливе Фробишера (южное побережье острова Баффинова Земля) – 15.6 м, а в заливе Фанди (Атлантическое побережье Канады) – 18 м.
Приливы и отливы испытывает также и земная атмосфера, что сказывается на изменение атмосферного давления. Приливные явления обнаружены и в земной коре, с амплитудой порядка 0.5м. Трение приливной волны в твердой части Земли вызывает систематическое замедление ее вращения.
Порядок выполнения работы.
Часть А.
1. Изготовьте 2-3 верши, на которых с помощью метра сделайте отметки масштабом 2 см.
2. Установите одну вершу в 50 см от берега, вторую в метре от берега, третью в 2 метрах от берега.
3. Измерьте уровень воды (первоначальный) согласно установленным меткам.
4. Через каждый час в течение суток проводите измерение уровня воды.
5. Результаты занесите в таблицу.
Время Глубина (м)
1 контрольная точка 2 контрольная точка 3 контрольная точка
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
6. По результатам постройте график зависимости глубины от времени.




















7. Сделайте вывод о приливной силе и амплитуде прилива.

Часть Б.
1. Проведите измерения части А в течение 2 недель во время максимального прилива и максимального отлива
2. Результаты занесите в таблицу.
Число, месяц Фаза Луны Глубина (м)
1 контрольная точка 2 контрольная точка 3 контрольная точка














3. Сделайте вывод о действии солнечных и лунных приливов.


Определение направления вектора напряженности электрического поля вблизи водопадов, у берегов морей.
Цель работы: построить экспериментально картину распределения поля в пространстве вокруг водопада, у берега моря.
Приборы и материалы: пенопласт на нитке, держатель, игла, кусок поролона, фольга, лист бумаги.

Содержание и метод выполнения работы.
Впервые электризация жидкости при дроблении была замечена у водопадов Швейцарии в 1786 году. С 1913 года явление получило название баллоэлектрического эффекта. Эффект электризации наблюдается не только у водопадов на открытой местности, но и в пещерах. Заряд воздуху у водопадов сообщают микроскопические капельки воды и молекулярные комплексы, которые при дроблении открываются от водной поверхности и уносятся в окружающую среду. Наиболее значительный эффект электризации воздуха наблюдается у самых больших водопадов мира – у водопада Игуассу на границе Бразилии и Аргентины (высота падения воды 190 м, ширина потока 1500 м) и у водопада Виктория на реке Замбези в Африке (Высота падения воды 133 м, ширина потока 1600 м). У водопада Виктория за счет дробления воды возникает электрическое поле напряженностью 25 кВ/м. При дроблении пресной воды в воздух переходит отрицательный заряд. Поэтому в воздухе у водопадов количество отрицательных ионов превышает количество положительных. У небольшого водопада Учан-Су в Крыму отношение отрицательных ионов к количеству положительных равно 6.2.
У берегов морей воздух приобретает положительный заряд, вследствие того, что здесь происходит разбрызгивание не чистой, а соленой воды. На поверхности морей и океанов разбрызгивание воды начинается при скорости ветра более 10 м/с, когда на волнах появляются гребешки пены. Отношение положительных зарядов к отрицательным зарядам в воздухе над Черным и Азовским морем при бурном море достигает 2.04, при зыби- 1.48.

Порядок выполнения работы.
1. Изготовьте индикаторы электрического поля. (1 вариант. Для этого подвесьте кусочек пенопласта на нить и зарядите его положительно, потерев стеклянный стакан о шелк или оргстекло о полиэтилен. 2 вариант. Из фольги необходимо вырезать стрелку и аккуратно положить ее на тупой конец иглы, воткнутой вертикально в поролон. Для устойчивости концы стрелки нужно слегка опустить, а в центре, у кончика иглы, пальцами сделать небольшое углубление. Стрелка должна легко вращаться вокруг своей оси. Действие этого индикатора основано на поляризации металла вблизи заряженного тела. 3 вариант. Индикатор можно изготовить из сухой бумаги аналогично второму. Действие этого индикатора основано на поляризации диэлектрика под действием внешнего поля.)
2. Изучите поведение индикаторов вблизи заряженного металлического шара (Это понадобится для дальнейших исследований).
3. Перемещая индикаторы вблизи водопада или берега моря, изучите действие силы и ее направление.
4. Изменяя расстояние индикатора от поверхности воды, исследуйте электрическое поле, изобразите на рисунке векторы сил, показывающие их соотношение при первом и втором обходе.
5. Сделайте вывод о направлении вектора напряженности электрического поля вокруг заряженного тела, как изменяется напряженность поля с увеличением расстояния от исследуемого объекта.
6. По возможности изобразите схематически линии напряженности электрического поля вблизи исследуемого объекта.

Определение относительной высоты склона и изучение его профиля
Цель работы: измерить относительную высоту горы или склона, изучить профиль горы.
Приборы и материалы: барометр, измерительная линейка, отвес, уровень, дальномер.
Задание: 1. Используя метр, измерить относительную высоту склона.
2.С помощью барометра определить высоту склона.
3.С помощью измерительной ленты, отвеса и уровня изучить и построить профиль склона.
Содержание и метод выполнения работы.
Трудно обозначить высотный рубеж, разделяющий горы и окружающие их холмы и равнины. Дело в том, что абсолютная высота – расстояние по вертикали от уровня моря до данной точки – не всегда самое главное в характеристике гор. Часто важнее высота относительная, показывающая, насколько вершина склона, горы возвышается над ее подножием, а не над уровнем далекого моря. С этим тесно связано и такое понятие, как глубина расчленения. Оно определяется средними значениями относительных высот и свидетельствует о том, насколько глубоко «врезаны» долины в горный массив. Местность считается горной при относительной высоте не менее нескольких сотен метров. Высокие горы расчленены ущельями глубиной 1000-20000 м.

Порядок выполнения работы.
Часть А. Измерение относительной высоты горы или склона.
1 способ. Для этого понадобится оптический прибор дальномер, который можно в отсутствии промышленного прибора изготовить самим из трубки и легко перемещающейся собирающей линзы с оптической силой 10-15 Дптр.
С помощью дальномера определяют расстояние до вершины горы. Измеряют угол между горизонталью и осью дальномера. По этим данным рассчитывается относительная высота склона, горы.

2 способ. Для определения относительной высоты склона можно воспользоваться барометром – анероидом. Измеряя атмосферное давление у подножья склона и на его вершине, рассчитывая разницу показаний, оценивают относительную высоту склона. Разница в 1 мм.рт.ст соответствует изменению относительной высоты на 12 м

Часть Б.Изучение профиля склона.
Метровая линейка с отвесом устанавливается вертикально, к верхней части прикрепляется шест длиной 2-3м, который устанавливается горизонтально к склону (для определения горизонтальности используется уровень). Измеряется расстояние от склона до линейки, затем метровую линейку переносят в точку , куда касался шест и повторяют измерения. Измерения проводятся до максимальной высоты склона. На масштабной карте откладывается профиль склона и направление измерения. Меняя направления измерения с юга на север, с востока на запад и т.д., изучается профиль склона.

Порядок выполнения работы.
1. Измерьте высоту склона первым способом. Для этого определите расстояние до склона 3-4 раза и рассчитайте среднее значение, измерьте угол между горизонталью и осью дальномера. По этим данным рассчитайте высоту склона. Полученные результаты запишите в таблицу.
№ п/п Расстояние до склона, (м) Среднее значение расстояния до вершины склона, (м) Угол между горизонталью и осью дальномера, (град) Относительная высота склона, (м)
1
2
3


2. Измерьте высоту склона вторым способом. Для этого измерьте атмосферное давление у подножья склона, затем поднимитесь на склон и измерьте атмосферное давление на вершине склона. Оцените высоту склона. Результаты запишите в таблицу.
№ п/п Атмосферное давление у подножья склона, мм.рт.ст Атмосферное давление на вершине склона, мм.рт.ст Разность давлений, мм.рт.ст Относительная высота склона, м
1
2
3

3. Изучите профиль склона в трех-четырех направлениях. Для этого установите метровую линейку вертикально и положите, абсолютно горизонтально шест, используя уровень. Измерьте расстояние от шеста до склона. Переставляя линейку, измерьте до вершины склона это расстояние и нарисуйте на масштабной карте профиль склона в выбранном вами масштабе. Пример:



Определение сопротивления тела человека от ладони к тыльной части кисти руки, от ладони одной руки к ладони другой, от ладони к ногам
Цель работы: Определить сопротивление тела человека от ладони к тыльной части кисти руки, от ладони одной руки к ладони другой, от ладони к ногам и изучить зависимость сопротивления человеческого тела от состояния кожного покрова.
Приборы и материалы: омметр, вода, салфетка
Задание: 1. Используя омметр, измерить сопротивление человеческого тела от ладони к тыльной части кисти руки.
2.Используя омметр, измерить сопротивление от ладони к ногам.
3.Используя омметр, измерить сопротивление от ладони одной руки к ладони другой.
4.Изучить зависимость сопротивления человеческого тела от состояния кожного покрова.

Содержание и метод выполнения работы.

Электрическое сопротивление отдельных участков тканей зависит преимущественно от сопротивления слоя кожи. Через кожу ток проходит главным образом по каналам потовых и отчасти сальных желез; сила тока зависит от толщины и состояния поверхностного слоя кожи.
Рассмотрим строение кожи.

Кожа - наружный покров тела. Ее площадь составляет около 2 м&#178;. Кожа состоит из трех основных слоев. Наружный слой эпидермис образован многослойной эпителиальной тканью, которая постоянно слущивается и обновляется за счет размножения более глубоко расположенных клеток. Под слоем эпидермиса расположен слой соединительной ткани – дерма. Здесь находятся многочисленные рецепторы, сальные и потовые железы, корни волос, кровеносные сосуды и лимфатические сосуды. Самый глубокий слой – подкожная клетчатка - образован жировой тканью, которая служит «подушкой» для органов, изолирующим слоем, «складом» питательных веществ и энергии.
Основная функция кожи – защитная – предохранение от механических воздействий, препятствует попаданию в организм посторонних веществ, болезнетворных микробов.
Электрическое сопротивление человеческого тела определяется в основном сопротивлением поверхностного рогового слоя кожи – эпидермиса. Тонкая, нежная и особенно покрытая потом или увлажненная кожа, а также кожа с поврежденным наружным слоем эпидермиса хорошо проводит электрический ток. Сухая, огрубевшая кожа является весьма плохим проводником. В зависимости от состояния кожи и пути тока, а также значения напряжения сопротивление тела человека составляет от 0.5 – 1 до 100 кОм.
Сопротивление человеческого тела можно определить, используя школьный авометр. Для этого щупы прикрепляют к исследуемым участкам человеческого тела и измеряют сопротивление.

Порядок выполнения работы.
1. С помощью омметра измерьте сопротивление человеческого тела от ладони к тыльной части кисти руки R л. Повторите измерения 3-4 раза. Рассчитайте среднее значение сопротивления.
2. С помощью омметра измерьте сопротивление человеческого тела от ладони к ногам Rлн. Повторите измерения 3-4 раза. Рассчитайте среднее значение сопротивления.
3. С помощью омметра измерьте сопротивление человеческого тела от ладони одной руки к ладони другой Rлл. Повторите измерения 3-4 раза. Рассчитайте среднее значение сопротивления.
4. Полученные результаты занесите в таблицу:
№ п/п R л Rср Rлн Rср Rлл Rср
1
2
3
4

5. Потрите ладони друг о друга 10-15 раз и измерьте сопротивление (п.3). Повторите измерения 3-4 раза. Рассчитайте среднее значение сопротивления.
6. Намочите ладони и измерьте сопротивление (п.3). Повторите измерения 3-4 раза. Рассчитайте среднее значение сопротивления.
7. Результаты занесите в таблицу. Сравните полученные результаты со средним значением Rлл.
№ п/п R 1 Rср R2 Rср Rлл Rср
1
2
3
4

8. Сделайте вывод о зависимости сопротивления от состояния кожного покрова.

Регистрация и анализ электрокардиограммы.
Цель работы: изучить характеристики биотоков сердца, методы регистрации биотоков, научиться анализировать электрокардиограммы.
Приборы и материалы: электрокардиограммы – 2-3 вида.

Содержание и метод выполнения работы.
При движении фронта волны возбуждения по сердцу возникают электрические токи между возбужденными и покоящимися участками миокарда. Эти токи распространяются по всему телу человека или животного и вызывают соответствующие изменения потенциалов на поверхности тела. Зарегистрированные колебания потенциалов называют электрокардиограммой (ЭКГ).
ЭКГ можно регистрировать между различными точками тела. Однако форма ЭКГ будет зависеть от расположения отводящих электродов. Для унификации способов регистрации ЭКГ были предложены стандартные отведения. Сейчас насчитывается более десятка стандартных отведении. Наиболее известны биполярные стандартные отведения Эйнтховена. В 1 отведении регистрируются потенциалы между левой и правой руками, во 2 – между правой рукой и левой ногой, в 3 – между левой рукой и левой ногой. Правая нога соединяется с заземляющим электродом.


Данные электрокардиографии имеют большое значение в практической медицине для диагностики нарушений сердечной деятельности. Отклонения от обычной формы кривой ЭКГ могут свидетельствовать об изменении в проведении возбуждения по сердцу, о состоянии кровообращения самого сердца, о начинающихся патологических сдвигах.
В физиологической практике ЭКГ служит объективным показателем сердечной деятельности и может быть использована при исследовании влияния коры головного мозга на деятельность сердца (изменение ЭКГ при различных эмоциональных состояниях), при выработке условного рефлекса на деятельность сердца и т.д. Анализ ЭКГ широко применяется в практике физической культуры, авиационной медицине и пр.
На ЭКГ нормально работающего сердца различают пять зубцов, обозначаемых буквами: P, Q, R, S, T, а интервалы между ними соответственно P-Q, Q-T, T-P (смотрите на рисунок).
Зубец Р – является результатом возбуждения предсердий, зубцы Q, R, S, T обусловлены распространением возбуждения по желудочкам и называются желудочковым комплексом. Соответственно интервал Р-Q – это время (предсердно-желудочковый интервал), в течение которого возбуждение проходит от предсердий к желудочкам.
Зубец Т связан с переходом желудочковой мускулатуры из состояния возбуждения в состояние покоя. Интервал Т-Р соответствует периоду общей диастолы сердца. Ширина каждого зубца и интервалы между ними являются относительно постоянными величинами, их отклонение от нормы свидетельствуют о начавшейся патологии.

Порядок выполнения работы.
1. Познакомьтесь с устройством электрокардиографа. Потенциалы при работе сердца регистрируются при помощи электродов, накладываемых в определенных местах на поверхности тела, - там, где при работе сердца образуется наибольшая разность биопотенциалов.
2. Рассмотрите ЭКГ. Электрокардиограмма представляет собой сложную несимметричную кривую. Периодичность ее связана с частотой сокращений сердца и находится в норме в пределах 60-80 периодов в минуту.
3. Обозначьте зубцы ЭКГ, проведите ее анализ.
4. Измерьте интервалы P-Q, Q-T, T-P.
5. Сравните ЭКГ при различных отведениях у одного и у нескольких испытуемых.

Регистрация электроэнцефалограммы у человека.
Цель работы: изучить схему устройства осциллографических установок, способы регистрации биотоков, основных ритмов мозга человека.
Приборы и материалы: осциллографическая установка, звуковой генератор, лампочка или фонарик.

Содержание и метод выполнения работы.
Наиболее широко используемым способом регистрации низкочастотной биоэлектрической активности различных отделов головного мозга является регистрация с помощью осциллографической установки. Запись потенциалов при этом проводится непосредственно на бумаге, без фотографирования. Простота регистрации и обслуживания чернильного осциллографа обусловила его широкое распространение в медицинских и физиологических учреждениях. Однако чернильный осциллограф более инерционный, чем катодный, поэтому его не применяют для записи быстрых колебательных процессов. Простейшая осциллографическая установка состоит из следующих элементов: усилителя, осциллографа, калибратора чувствительности, электродного устройства, камеры.
В связи с малой амплитудой потенциалов действия живых тканей для их регистрации с помощью осциллографа необходимо предварительно подвергнуть их значительному усилению в сотни тысяч и даже миллионы раз. Эту задачу выполняют усилители. Ведущая часть установки – это регистрирующее устройство, чернильный осциллограф, который записывает в виде кривой – электроэнцефалограммы (ЭЭГ) – усиленные суммарные биопотенциалы.
Посредством калибратора проверяются свойства установки и определяется ее чувствительность. Калибратор подает на установку заранее измеренный сигнал. Зная величину поданного сигнала и сравнивая его усиленное изображение, зарегистрированное с помощью осциллографа, с величиной амплитуды ЭЭГ, определяют ее абсолютное значение в микровольтах или милливольтах. Калибровка выполняется в начале опыта и по окончании его. Регистрацию всякого биоэлектрического процесса мозга у человека лучше проводить в специально экранированной камере, предохраняющей объект от воздействия посторонних электромагнитных волн и любых других воздействий.
Электродное устройство состоит из отводящих электродов, держателя электродов, панели с вилками для соединения электродов с отводящим шлангом, экранированного шланга.
Существует несколько способов отведения потенциалов от коры головного мозга человека. Потенциалы коры обычно отводятся двумя электродами. При монополярном отведении один электрод (активный) располагается к активному участку ткани (на коже черепа), другой – индифферентный – располагают дальше от нее, например, на мочке уха. При биполярном отведении электроды закрепляют примерно на одинаковом расстоянии от активного участка ткани. Обычно в одном опыте используются оба способа отведения.

Для правильной расшифровки ЭЭГ необходимо знать возможные искажения информации (помеха от городского переменного тока с частотой 50 Гц, колебания электродов, движение глаз, кожи головы, сжатие челюстей, мимические движения и др.). Поэтому перед опытом записывают возможные искажения для их последующего устранения или распознавания во время опыта.
Электрическая активность мозга человека носит ритмический характер. В таблице приведены наиболее выраженные и чаще всего встречающиеся ритмы.
Ритм Частота колебаний в 1 с
Дельта-ритм
Тета-ритм
Альфа-ритм
Бета-ритм
Веретена 0.5-3
4-7
8-13
14-35
10-16
Реже можно обнаружить гамма-ритм и каппа – ритм с частотой колебаний 35-55 и 8-12 колебаний в секунду соответственно.

Порядок выполнения работы.
1. Проведите инструктаж о поведении испытуемого в камере.
2. Подготовьте установку и установите диапазон регистрации частот в пределах 1-75 Гц.
3. Включите регистрацию и наблюдайте за поведением перьев.
4. Включите лентопротяжный механизм со скоростью движения ленты 1.5 см в 1 с.
5. Переключите прибор на калибровку.
6. Укрепите электроды на голове испытуемого.
7. Переключите прибор на регистрацию биотоков.
8. Запишите фоновую ЭЭГ при закрытых глазах.
9. Наблюдайте депрессии альфа-ритма при открывании глаз.
10. Изучите отражение светового раздражения (мелькание света с различной частотой через фото стимулятор) и звукового раздражения (звуковой генератор) на ЭЭГ.
11. Выполните обработку кривых: подсчитайте частоты, оцените изменение альфа-ритма и максимальную амплитуду.
12. Сделайте вывод о биоритме головного мозга

Измерение прозрачности воды.
Цель работы: Определить прозрачность воды, используя метод отражения света.
Приборы и материалы: веревка, белый металлический диск диаметром 30-50 см.
Задание: Опуская диск в водоем в нескольких точках, определить наибольшую глубину пропускания световых лучей

Содержание и метод выполнения работы.
Прозрачность воды. Прозрачность воды определяется ее способностью пропускать световые лучи. Она изменяется в зависимости от присутствия в воде примесей – мельчайших взвешенных частиц различного происхождения. Для того, чтобы определить прозрачность, в воду на шнуре опускают белый металлический диск диаметром 30-50 см. Глубина, на которой диск перестает быть видимым, и является величиной прозрачности.
Наиболее прозрачна вода в горных озерах с очень чистой водой, поступающей при таянии снегов и ледников. В Телецком озере (Алтай) прозрачность составляет 22 м, в Севане – 21 м, в альпийских озерах она колеблется от 16до 20 м. Менее прозрачны большие озера, куда стекают воды из болот, несущие много примесей. Таковы Онежское озеро (4м) и Ладожское (2.5 м). Малопрозрачна вода неглубоких озер, как Ильмень (Европейская Россия), а также Балхаш и Зайсан (Казахстан): когда дует сильный ветер и на озере начинается волнение, со дна поднимается ил и делает воду мутной. В сильно заболоченных районах (Мещера, Амазония) существует много небольших озер, прозрачность которых не превышает 0.3-0.5 м из-за того, что в них велико содержание окрашенных в темные цвета органических веществ. Прозрачность воды говорит и о глубине, на которую проникает солнечный свет, что имеет большое значение для развития жизни в озерах.

Порядок выполнения работы.
1. Соберите прибор для измерения прозрачности. Для этого на шнуре длиной 6-7 м закрепите металлический диск диаметром 30-50 см со светлой (можно окрашенной) поверхностью. Для утяжеления конструкции на обратной стороне диска в центре можно закрепить груз. При погружении в воду диск должен входить в нее плашмя.
2. На участке реки с достаточной глубиной опустите с борта лодки диск в воду и замерьте по шнуру расстояние (в метрах), на котором диск перестает быть видимым.
5. Повторите измерения в трех соседних точках, перемещаясь по реке на лодке. По полученным данным вычислите среднее значение прозрачности (в метрах). Результат запишите в таблицу.
№ п/п Прозрачность (м) Среднее значение прозрачности (м)
1
2
3

4. Сделайте вывод о прозрачности водоема и о возможных проблемах и характере развития жизни в нем.


Измерение размеров малых объектов с помощью микроскопа.
Цель работы: определение с помощью биологического микроскопа размеров малых тел.
Приборы и материалы: микроскоп биологический, камера Горяева гистологический препарат крови, окулярно-винтовой микрометр.
Задание: 1. Определить цену деления окулярно-винтового микрометра.
2.Определить размеры эритроцитов крови.

Содержание и метод выполнения работы.
Микроскоп является одним из важнейших лабораторных приборов в физических и биологических исследованиях. Для определения размеров малых тел микроскоп снабжают специальным устройством - окулярно-винтовым микрометром, который представляет собой насадку, надевающуюся на верхний конец тубуса микроскопа вместо окуляра. Оптическая часть микрометра состоит из линзы- окуляра, неподвижно закрепленной стеклянной шкалы и подвижной стеклянной пластинки, на которой нанесены перекрестье и два вертикальных штриха над ним, параллельные делениям шкалы.
Для градуировки окулярно-винтового микрометра применяют счетную камеру Горяева, используемую в медицинских измерениях для подсчета форменных элементов крови. Камера Горяева представляет собой стеклянную пластинку, на которую нанесена сетка, разбивающая поле зрения на квадраты с известной длиной стороны; сторона малого квадрата – 0.05 мм, большого – 0.2 мм.

Порядок выполнения работы.
Часть А. Определение цены деления окулярно-винтового микрометра.
1. Положите на предметный столик камеру Горяева. Получите четкое изображение камеры в окуляре микроскопа. Добейтесь того, чтобы вертикальные стороны квадратов камеры Горяева были параллельны делениям шкалы окулярно-винтового микрометра.
2. Вращая барабан микровинта, установите перекрестье микрометра на вертикальную сторону какого-либо квадрата камеры Горяева. Снимите показания микрометра n.
3. Переместите перекрестье на N квадратов камеры Горяева совместив его с вертикальной стороной N квадрата. Снимите показание микрометра n2.
4. Рассчитайте цену деления &#948; =а*N|(n-n2). Где а размер стороны квадрата камеры Горяева.
5. Повторите п1-п4 3-4 раза и найдите среднее значение цены деления микрометра.
Часть Б. Определение размеров эритроцитов, пыльцы или других малых объектов.
1. Положите на предметный столик микроскопа гистологический препарат крови (или исследуемый объект), получите четкое изображение эритроцитов в окуляре микроскопа.
2. Совместите перекрестье микрометра с одним из краев эритроцита и снимите показание l1. Совместите перекрестье с другим краем эритроцита и снимите показание l2.
3. Определите размеры эритроцита l=(l2-l1) &#948;.
4. Произведите размеры 3-4 различных эритроцитов.
5. Результаты занесите в таблицу.
№ п/п l1 l2 l1-l2 &#948; l
1
2
3
4
6. Сделайте вывод о размере эритроцитов.

Изучение цветности воды.
Цель работы: определить цветность речной, озерной, морской воды..
Приборы и материалы: таблица цветности.

Содержание и метод выполнения работы.
Цветность воды. При прохождении через воду световой луч разлагается на лучи различных цветов спектра, и они поглощаются неодинаково. Чистая вода лучше всего поглощает красные лучи, а хуже всего синие. Чем больше толща воды, сквозь которую проходит луч света, тем более синим он кажется; лучи других цветов на глубине поглощаются сильнее. Наиболее прозрачная вода имеет синий цвет (как в Байкале); когда же прозрачность уменьшается до 8-10 м, вода становится сине-зеленой и зеленой, как в озерах Верхнее и Мичиган (Северная Америка). При меньшей прозрачности вода приобретает желто-зеленые оттенки, как в Ладожском и Онежском озерах, куда стекает вода из заболоченной тайги.
Цвет воды также может зависеть от окраски микроорганизмов, взвесей. Во время массового размножения зеленые водоросли окрашивают воду озера в зеленый цвет, диатомовые – в желтый;
Существуют водоросли и бактерии сине-зеленого, красного и даже малинового цветов.
Чтобы правильно определить цвет воды, нужно на нее посмотреть с борта лодки или взять пробы в стеклянную тару и сравнить с определителями цветности.

Порядок выполнения работы.
1. Возьмите пробы воды в 3-4 точках у реки, озера или моря (другого водоема). В прибрежной зоне, в придонной области, у поверхности воды.
2. Определите цветность воды, используя определители цветов, либо по визуальному ощущению и сравнению с цветом окружающих тел.
3. Результат запишите в таблицу.
№ п/п Цвет воды
Прибрежная зона Придонная область На поверхности водоема
1
2

4. Сделайте выводы о цвете водоема и определите причины окрашивания воды.

Оценка цвета сухих почв в лабораторных условиях.
Цель работы: определение цвета почвы и содержания в ней кварца, оксида железа, гумуса.
Приборы и материалы: цветовой треугольник Захарова, тара для сбора почвы, спиртовка или плита для подсушки почвы.
Задание: 1. Определить цвет почвы по цветовому треугольнику Захарова.
2.Определить содержание в почве кварца, гумуса, оксида железа.


Содержание и метод выполнения работы.
Окраска почвы может быть весьма разнообразной и изменяться не только от почвы к почве, но и внутри нее – от горизонта к горизонту. В почвенной окраске могут появляться цвета отдельных минералов, пород, разноцветных осадочных отложений.
Самую общую характеристику почвенных окрасок удобно проводить на цветном треугольнике Захарова, названном по имени известного русского почвоведа Сергея Захарова, проводившего исследование на Кавказе в первой трети 20 века.
Основные почвенные окраски представляют собой смесь белого, черного и красного цветов в различных пропорциях.
Черный цвет – цвет гумуса, именно он дал название такой почве, как чернозем. По мере того, как изменяется содержание гумуса или его состав, интенсивная черная окраска либо светлеет, либо становится бурой, то есть сдвигается в сторону белого или красного цвета.
Белый цвет или близкие к нему светлые тона различных оттенков – это естественная окраска многих широко распространенных в почве минералов, таких как кварц, полевые шпаты, карбонат кальция, гипс, поваренная соль.
В красные, оранжевые, малиновые тона почву окрашивает минерал гематит (окись железа) Fe2O3, на цвет которого указывает его название, происходящее от греческого «хаэма» -кровь. Иногда он называется красной охрой. В условиях влажного климата в почве, как правило можно найти другой железистый минерал – гетит (FeOOH), названный в честь немецкого мыслителя Гете.

Порядок выполнения работы.
1. Приготовьте пробы почвы из различных контрольных точек. Для этого по 100-200 г почвы просушите на плите до полного обезвоживания.
2. Сравните цвет полученных почв с цветовым треугольником Захарова и определите цвет почвы.
3. Определите процентное содержание кварца, гумуса и оксида железа в контрольных экземплярах.
4. Результаты занесите в таблицу.
№ п/п Цвет почвы Содержание в % кварца, гумуса, оксида железа
1
2
3

5. Сделайте вывод о цвете почвы и содержании в ней гумуса, оксида железа и кварца.

Спектральный анализ гемоглобина и его производных.
Цель работы: изучить спектр гемоглобина и его производных.
Приборы и материалы: спектроскоп, штатив с 8 пробирками, 5 пипеток, градуированная пипетка на 1 мл, стеклянные палочки, 50 мл дефибринированной крови, дистиллированная вода, реактив Стокса, насыщенный раствор красной кровяной соли – 30 мл.

Содержание и метод выполнения работы.
Гемоглобин (Hb) способен давать непрочные, легко диссоциирующие соединения с некоторыми газами: кислородом, углекислым газом, оксидом углерода, оксидом азота и др. Физиологически наиболее важным является соединение гемоглобина с кислородом, так как оно лежит в основе дыхательной функции крови. Кислород проникает через стенки легочной альвеолы и капилляров в эритроцит и соединяется с Hb, образуя оксигемоглобин HbО2. Соединение непрочное, в капиллярах кислород отщепляется.
Соединения Hb и угарного газа СО носит название карбоксигемоглобинина HbСО. Насыщение крови угарным газом происходит значительно быстрее, чем кислородом, так как химическое сродство Hb к СО в 150 раз больше, чем сродство Hb к О2. В связи с тем, что HbСО не способен к переносу кислорода, насыщение им крови приводит к смертельному исходу от кислородного голодания. Разложение HbCО на Hb и СО происходит в 30 раз медленнее, чем диссоциация оксигемоглобина. Цвет HbСО вишнево-красный.
При отравлении хлористым калием, бертолетовой солью, марганцевокислым калием или красной кровяной солью происходит образование нового производного Hb – метгемоглобина (HbОН, МHb), придающего крови шоколадный цвет. В этом соединении Hb связан с кислородом настолько прочно, что оно почти не диссоциирует и поэтому переносчиком О2 служить не может.
Гемоглобин, лишенный кислорода, носит название восстановленного гемоглобина (HbН) и имеет темно-красный цвет, типичный для оттекающей от органов венозной крови.
Одним из способов обнаружения Hb и его производных служит спектральный анализ, с помощью которого в клинике или в судебно-медицинской практике обнаруживают те или иные пигменты крови. Если белый свет проходит через слой окрашенного вещества, то последнее избирательно поглощает лучи определенной длины волны и образует в общем спектре темные полосы поглощения. Спектральный анализ получил производных Hb можно провести с помощью обычного ручного спектроскопа сравнительно простой конструкции.
Порядок выполнения работы.
1. Для проведения спектрального анализа оксигемоглобина предварительно рассмотрите в спектроскоп и зарисуйте спектр белого света.
2. Поместите в специальную пробирку каплю дефибринированной крови, добавить 3-4 мл дистиллированной воды и, зажав отверстие пальцем, встряхнуть пробирку.
3. Поместите ее между источником света и спектроскопом и, наблюдайте за спектром, постепенно разбавляя кровь дистиллированной водой. По мере разведения станут видны две темные полосы поглощения в желто-зеленой части спектра. При дальнейшем разведении они исчезнут.
4. Чтобы получить восстановленный гемоглобин, надо к раствору HbО2 прибавить несколько капель или кристалликов восстанавливающего вещества (сернокислого аммония, гипосульфата натрия, реактива Стокса и др). Через 3-4 минуты в желто-зеленой части спектра появится одна широкая полоса поглощения, характерная для Hb. Причем цвет раствора из ярко-красного переходит в синевато-красный.
5. Встряхните пробирку с восстановленным Hb несколько раз. Вновь появятся две полосы поглощения и ярко-алая окраска вследствие образования HbО2.
6. Спектр поглощения метгемоглобина получите следующим образом. Дефибринированную кровь развести пятью объемами воды, добавить несколько капель раствора железосинеродистого калия (красная кровяная соль) и взболтать. Полученная жидкость приобретает красно-бурую окраску.
7. В спектре появятся три полосы поглощения: одна в красной области спектра, другая на границе красной и оранжевой, третья в желто-зеленой области.
8. Зарисуйте и опишите спектры поглощения производных гемоглобина.

Определение скорости прироста деревьев
Цель работы: определить среднюю скорость прироста различных пород деревьев в исследуемом районе.
Приборы и материалы: рулетка или измерительный метр; бумага.

Содержание и метод выполнения работы.
Биомасса – это масса отдельного растения, животного или всех живых организмов, обитающих на определенной площади в определенном объеме, независимо от того, живут ли они в воздухе, воде или почве. Известно, что на суше основную часть биомассы составляют растения, а в океане – животные. Причем биомасса обитателей океана, занимающего 70,2% поверхности планеты, составляет из этой суммы всего 0,13%. Интересен и такой факт: число видов растений на Земле составляет 21% от общего числа всех видов живых организмов, а животных – 79%, но, несмотря на это, биомасса животных не превышает на нашей планете 1% всей биомассы. Эти подсчеты показывают, что растения – основные производители биологической продукции на нашей планете.
Одним из показателей накопления биомассы растительным организмом является скорость прироста дерева.


Порядок выполнения работы:
1. Выберите несколько хвойных и лиственных деревьев различных пород в исследуемом районе. Например: 3-4 сосны, 3-4 пихты, 3-4 ели, 3-4 березы, 3-4 осины, 3-4 тополя и т.д.
2. Измерьте высоту первого из выбранных деревьев одним из двух способов:
Способ А. Установите метровую линейку вертикально на таком расстоянии от дерева, чтобы конец тени дерева совпадал с концом тени от линейки (рис. 1). Измерьте шагами (или рулеткой) длину тени от дерева (S1) и длину тени от линейки (S2). При необходимости переведите количество шагов в метры, используя таблицу (или график) перевода шагов в метры. Рассчитайте высоту дерева Н1 в метрах по формуле:

Н1 = (Н2 * S1)/S2, где Н2 = 1 м



Рис. 1

Способ Б. В пасмурный день при отсутствии отчетливых теней высоту дерева определяют при помощи несложной установки. Сбейте три рейки, причем две из них (одинаковой длины) – под прямым углом. При этом должен получиться равнобедренный треугольник с углами у основания 45&#730;. Установите этот инструмент на земле так, чтобы, глядя вдоль гипотенузы, можно было видеть верхушку дерева (рис. 2), причем катет, который лежит на земле, должен быть абсолютно горизонтален (для этого можно воспользоваться уровнем). Измерьте рулеткой или шагами расстояние S1 от ствола дерева до угла между гипотенузой и катетом, соприкасающимся с землей. Определите высоту дерева H1 в метрах (в данном случае Н1 = S1). Результат запишите в таблицу 1.



Рис. 2

3. Рассчитайте возраст исследуемого дерева. Для этого подсчитайте число мутовок на дереве (мутовка - это узел на стволе, из которого произрастают ветви) и к полученному числу прибавьте «3». Полученный результат будет равен возрасту дерева в годах с точностью до трех лет. Запишите результат в таблицу 1.
4. Рассчитайте скорость прироста дерева (м/год), разделив высоту дерева на его возраст. Результат запишите в таблицу 1.
5. Повторите действия 2 для всех выбранных деревьев данной породы.
6. Рассчитайте среднее значение скорости прироста для деревьев данной породы. Результат запишите в таблицу 1.
7. Повторите действия для всех выбранных пород деревьев.
8. Сделайте вывод, у каких пород деревьев средний прирост больше.

Таблица 1
№ п/п Высота дерева, м Возраст дерева, лет Скорость прироста дерева, м/год Среднее значение скорости прироста для одной породы, м/год
1 сосна
2 сосна
3 сосна
4 сосна
1 ель
2 ель
3 ель
4 ель
1 осина
2 осина
3 осина
4 осина
1 береза
2 береза
3 береза
4 береза


Наблюдение метеорных следов.
Приборы и материалы. Обруч, стойки высотой 1.2-1.5 м., карандаши, фонарик.
Задание: изучить метеорные следы, построить радианты метеорных потоков.
Содержание и метод выполнения работы.
Яркие метеоры, в особенности принадлежащие к быстрым потокам (например, Персеиды, Леониды), зачастую оставляют на своем пути кратковременные следы. Изучение следов важно для уточнения физической теории метеоров и для исследования влияния метеоров на электрические свойства атмосферы (ионосферы). Исключительный интерес представляют длительные следы, видимые в течение нескольких секунд, а иногда и нескольких минут. За это время они, увлекаемые атмосферными течениями, успевают сместиться среди звезд. По направлению и скорости этого смещения можно найти направление и скорость ветров в высоких слоях атмосферы.
Число метеоров, замеченных наблюдателем, зависит не только от истинной их численности, определение которой и является целью наблюдений, но также от высоты радианта, от размеров и высоты над горизонтом наблюдаемого участка неба, от прозрачности атмосферы и яркости фона неба. Наконец, оно зависит от остроты зрения и от внимательности наблюдателя.
Счет метеоров следует вести на участке неба, занимающем неизменное положение по отношению к горизонту. Наблюдаемый участок неба следует ограничить с помощью специальной круговой рамки (обруча), установив его на шестах так, чтобы ограниченное им поле зрения имело диаметр около 60&#186;. Рамку, ограничивающую поле зрения, следует располагать горизонтально.
Появление и исчезновение метеора может произойти в пределах наблюдаемого участка неба или вне его. Это удобно отмечать следующими знаками:
- метеор появился и исчез в пределах наблюдаемого участка ++
- метеор появился в пределах участка и вылетел за его границу +-
- метеор появился вне участка, но исчез в пределах участка -+
- метеор появился и исчез вне участка и только пересек его –

Порядок выполнения работы.
1. Подготовьте рамку, ограничивающую поле зрения для наблюдения.
2. Зафиксируйте время и наблюдайте метеорные следы, занесите в таблицу наблюдения появление и исчезновение метеора.
3. Проведите наблюдение в течение часа.
Время наблюдения Метеоры, наблюдавшиеся в поле зрения.


























4. Используя карту звездного неба, определите радианты метеорных потоков и число метеоров, наблюдаемых в течение часа.
5. Результаты занесите в таблицу.
№ п/п Название метеорного потока Число метеоров за 1 час
1
2
3

6. Сделайте вывод об активности метеорного потока.
7. Проведите аналогичные исследования в течение нескольких дней.


Наблюдения метеоров с целью определения высот метеоров.
Приборы и материалы. Обруч, стойки высотой 1.2-1.5 м., карандаши, фонарик, при возможности рации.
Задание: изучить метеорные следы, найти высоту метеора.

Содержание и метод выполнения работы.
Для определения высоты метеора необходимо из двух пунктов зарегистрировать его видимый путь среди звезд (базисные наблюдения). При визуальных наблюдениях наблюдатели располагаются на расстоянии 30-50 км друг от друга, а при телескопических на расстоянии 0.5 – 2 км. Обработка таких наблюдений дает, кроме высоты метеора, приближенное положение его индивидуального радианта, что позволяет более уверенно установить его принадлежность к тому или иному потоку.
Пункты наблюдения желательно выбирать таким образом, чтобы прямая, их соединяющая (базис), была направлена по возможности перпендикулярно к направлению на радиант.
Если метеор оставил след или если наблюдалась вспышка, то место следа или вспышек помечается на карте, а описание записывается в журнал наблюдений. Очень важно отметить смещение следа и звездную величину вспышек. Во время очень обильных метеорных потоков желательно проводить наблюдения с помощником (секретарем).
Для того, чтобы увеличить число метеоров, замеченных с обоих концов базиса, надо, чтобы внимание наблюдателей было сосредоточено на нужных участках неба и не отвлекалось в стороны. Это может быть достигнуто с помощью метеорных рамок (обруч на стойках).
Оценить высоту метеора можно по формуле H= d/sinp, где d – расстояние между наблюдателями, р – расстояние Р1Р2 в градусах (величина параллактического смещения)

Порядок выполнения работы.
1. Выберите место наблюдения и, отмерив расстояние 500-1000 м друг от друга, установите приборы наблюдения.
2. Наблюдайте метеоры и фиксируйте на карте начало и окончание метеорного следа и время его наблюдения.
3. Проведите измерение расстояния р и переведите это расстояние в градусы.
4. Рассчитайте высоту метеора.
5. Результаты занесите в таблицу.
Номер метеора, время его наблюдения Расстояние между наблюдателями d (м) Расстояние р в градусах Высота метеора,
м




6. Сделайте вывод о высоте метеора, его скорости, примерном радианте.

Загадки небесного свода
Цель работы: исследование оптических явлений в атмосфере, измерение относительной видимой деформации солнечного диска при рефракции.
Приборы и материалы: фотоаппарат; цветные карандаши; бумага; линейка; термометр.

Содержание и метод выполнения работы.

Атмосферная оптика является одной из наиболее древних наук. Внимание человека всегда привлекали красочные зори, сопровождающие восходы и заходы Солнца, яркие радуги, неуловимая игра красок в полярных сияниях. Каких только явлений не демонстрировала Природа на небесном своде из своих неисчерпаемых запасов!
Прямой солнечный свет (т.е. свет, исходящий непосредственно от Солнца), теряя за счет рассеяния в основном синие и фиолетовые лучи, приобретает слабый желтоватый оттенок, который усиливается при опускании Солнца к горизонту. Теперь лучам приходится проходить в атмосфере все больший путь. На длинном пути потери коротковолновых, то есть фиолетовых, синих, голубых, лучей становятся все более заметными, и в прямом свете цвет Солнца и Луны становится сначала желтым, затем оранжевым и красным. Красный цвет Солнца и голубой цвет неба – это два следствия одного и того же процесса рассеивания.
При восходе и заходе солнечные лучи преломляются в атмосфере, что приводит к искажению солнечного диска. Круглый обычно диск Солнца при приближении к горизонту сплющивается в вертикальном направлении, принимая форму яйца с горизонтальной длинной осью. Объясняется видимая деформация Солнца тем, что нижний край, касаясь горизонта, испытывает более сильную рефракцию, чем верхний, который находится на высоте 32’ над горизонтом, поскольку угловой диаметр Солнца 32’. При более низких температурах у поверхности Земли, например, в условиях зимних морозов угол рефракции увеличивается, и видимая деформация солнечного диска может быть более сильным.


Порядок выполнения работы:
1. Рассмотрите цвет неба в околозенитной области, а затем плавно перемещайте взгляд к горизонту. Опишите, как изменяется цвет небосвода от околозенитной части неба к горизонту. Результаты запишите в таблицу1.

Таблица 1
№ п/п Сравнение цвета небосвода
Около
зенита
Около горизонта

2. Сфотографируйте эти части небосвода и рассмотрите фотографии. Сделайте вывод о характере изменения цвета небосвода в зависимости от высоты исследуемой точки небосвода к горизонту.
3. Рассмотрите цвет Солнца в околозенитной части неба, а затем на закате и при восходе. Опишите увиденное. Результаты запишите в таблицу 2.
Таблица 2
№ п/п Сравнение цвета Солнца
На заре

Около
зенита
При закате


4. Сфотографируйте закат и восход Солнца и рассмотрите фотографии. Какие цвета при этом преобладают на небосводе? Объясните происхождение этих цветов.
5. Рассмотрите вид Солнца при восходе и заходе. Измерьте большую полуось (б) и малую полуось (a) эллипса диска Солнца (рис. 1). Для этого возьмите линейку и на вытянутой руке измерьте максимальную длину в сантиметрах по вертикали и горизонтали диска Солнца. По этим данным рассчитайте, насколько деформируется солнечный диск:
с = (б– a) / б,
где «с» - показатель относительной видимой деформации солнечного диска. Определите температуру воздуха в момент проведения измерений. Результаты запишите в таблицу 3.

Рис. 1

Таблица 3
№ п/п Температура
воздуха, 0С а, см б, см с
Восход
Заход

6. Сфотографируйте данное оптическое явление и определите по фотографиям, насколько деформируется Солнце при рефракции. Сравните результаты, полученные визуально и по фотографиям. Сделайте вывод о величине относительной видимой деформации солнечного диска от температуры приземного воздуха и угла наблюдения относительно горизонта.


Проблемы утилизации мусора по (В.Ф.Маллеевой).
Цель работы: исследовать загрязнение территории бытовым мусором и выработать оптимальные пути его утилизации.
Приборы и материалы: весы, лопата.

Содержание и метод выполнения работы.
Каждый из нас выбрасывает огромное количество мусора. Так, среднестатистический москвич выбрасывает за год более 360 кг твердых бытовых отходов. Если весь мусор, выброшенный за год жителями Москвы, распределить ровным слоем по городу, толщина этого слоя будет примерено 10 см. Чтобы не утонуть в грудах мусора и не отравиться продуктами его разложения, его надо как-то утилизировать, или, проще говоря, куда—то девать. Утилизация мусора - одна из важнейших проблем современной цивилизации. Пока что человечество придумало три принципиально разных пути утилизации мусора: организация свалок, вторичное использование отходов и сжигание их. Однако ни один из них нельзя признать абсолютно приемлемым.
Первая проблема заключается в том, что прежде чем мусор использовать, его необходимо рассортировать. Бумага, металлический лом, стекло все должно находиться отдельно. Очевидно, что рассортировать мусор, уже поступивший на свалку, практически невозможно. Поэтому сортировать мусор надо в тот момент, когда его выбрасывают. Значит, каждый человек должен завести отдельные ведра для пищевых отходов, бумаги, пластмассы и т.д.
Вторая проблема – доставка мусора к месту переработки. Если мусора и потребителей переработки его продуктов много, то и заводов, способных перерабатывать отходы такого типа, можно понастроить много. Тогда, например, битое стекло, собранное с окрестных свалок, будет перерабатываться на многочисленных заводах. А как быть с электрическими лампочками? В каждой лампочке содержатся несколько десятков миллиграммов молибдена, вольфрама, редких и ценных металлов. Вторичная переработка этих металлов требует высоких температур. Для поддержания высоких температур необходим реактор большого объема. Поэтому в каждом городе завод, производящий электролампочки не построишь. В России всего несколько таких заводов. Вот и получается, что вторичная переработка лампочек при всей ее кажущейся привлекательности, занятие накладное.
Третья проблема заключается в том, что мусор - сырье принципиально нестандартизируемое, то есть каждая новая партия мусора, поступившего на переработку, будет заметно отличаться от предыдущей по целому ряду параметров. Поэтому мусор невозможно использовать как сырье для производства высококачественной продукции.
Таким образом, столь привлекательная, на первый взгляд, идея вторичного использования бытового мусора до сих пор почти не находит воплощения. Исключения составляют пищевые и растительные отходы на садовых участках, которые компостируют (сваливают на 2-3 года в кучу и дают перегнить), получая полезное удобрение. Поэтому мусор приходится либо вывозить на свалки, либо сжигать.
Вывоз мусора на свалку самый дешевый, но при этом недальновидный способ его утилизации. Недальновидный он в первую очередь потому, что мусор остается мусором. Свалки (особенно вокруг крупных городов) занимают огромные площади. Ядовитые вещества, оказывающиеся на свалках, проникают в подземные воды, которые часто используют в качестве источников питьевой воды, развеиваются ветрами по окрестностям и тем самым наносят ущерб окружающей среде. Кроме того, в результате процессов гниения без доступа воздуха образуются различные газы, которые также не освежают атмосферу вокруг свалки. Некоторые продукты гниения способны самовоспламеняться, поэтому на свалках регулярно возникают пожары, при которых в атмосферу выбрасывается сажа, фенол и прочие ядовитые вещества.
Как правило, захороненный мусор (если его объемы невелики) разлагается гораздо быстрее, чем валяющийся на поверхности, и не портит пейзаж.
Чтобы высвободить огромные площади, занимаемые свалками, возникла идея сжигания мусора: он должен превратиться в газообразные продукты (углекислый газ, водяной пар, азот), которые развеялись бы в воздухе и включились в естественный круговорот. Однако действительность отличается от идеи.
Во-первых, далеко не весь мусор горит, а многие горючие отходы при сгорании дают золу, масса которой может составлять несколько процентов от массы исходного мусора. Поэтому все шлаки, которые остаются после сгорания, все равно приходится вывозить на свалки.
Во-вторых, мусор содержит много влаги и трудносгораемых материалов, поэтому горит плохо. Неполное сгорание мусора приводит к выбросу огромного количества сажи и вредных органических соединений, таких как фенол и его производные. Чтобы подобные вещества не выделялись, температура сгорания мусора должна превышать 1200&#186;С, но при простом сгорании температура редко превышает 800&#186;С.

Характеристики основных типов бытового мусора.
Название Ущерб природе Вред человеку Пути разложения, время разложения Способ вторичного использова-ния Наименее опасный способ обезвреживания
Пищевые отходы Практически не наносят, используются для питания различными организмами Гниющие отходы рассадник микробов, при гниении выделяют ядовитые вещества используются для питания различными организмами, 1-2недели Компостирование Компостирование
Макулатура Красители, которые используют при производстве, могут выделять ядовитые вещества Красители, которые используют при производстве, могут выделять ядовитые вещества Используется в пищу некоторыми микроорганизмами, 2-3 года Переработка на оберточную бумагу Сжигание
Консервные банки Соединение цинка, олова и железа ядовиты для многих организмов, острые края банок травмируют животных Соединение цинка, олова и железа ядовиты для многих организмов, ранят при хождении босиком Под действием кислорода окисляется, на земле несколько десятков лет, в пресной воде 10 лет, в соленой 1-2 года Переплавка Захоронение после предварительного обжига
Фольга Практически не наносит Практически не наносит Под действием кислорода окисляется,
на земле несколько десятков лет, в пресной воде 10 лет, в соленой 1-2 года Переплавка Вывоз на свалку, захоронение
Металлолом Соединения железа ядовиты для многих организмов, куски металла травмируют животных куски металла травмируют людей Под действием кислорода окисляется, на земле несколько десятков лет, в пресной воде 10 лет, в соленой 1-2 года Переплавка Вывоз на свалку, захоронение

Стеклотара Битая стеклотара может вызывать ранения животных Битая стеклотара может наносить ранения Медленно растрескивает-ся и рассыпается от перепадов температур, на земле несколько сотен лет, в воде около 100 лет, в полосе прибоя 1-2 года Использова-ние по прямому назначению или переплавка Вывоз на свалку или захоронение
Изделия из пластмасс, не содержащих хлора Препятствует газообмену в почвах и водоемах, могут выделять токсичные вещества При разложении выделяют ядовитые вещества Медленно окисляются кислородом, очень медленно разрушаются под действием солнечных лучей, около 100 лет Использова-ние по прямому назначению или переплавка Вывоз на свалку или захоронение, сжигание
Изделия из хлорсодержащих пластмасс Препятствует газообмену в почвах и водоемах, могут выделять токсичные вещества При разложении выделяют ядовитые вещества Медленно окисляются кислородом, очень медленно разрушаются под действием солнечных лучей, около 100 лет Использова-ние по прямому назначению или переплавка Вывоз на свалку или захоронение, категорически запрещено сжигание
Батарейки Соединение цинка и марганца, входящие в состав батареек, ядовиты для многих организмов Соединение цинка и марганца, входящие в состав батареек, ядовиты для многих организмов Цинк медленно окисляется под действием кислорода, оксид марганца медленно восстанавливается и растворяется в воде Не существует Вывоз на свалку

Порядок выполнения работы:
1.Сосчитать и по возможности собрать весь мусор на территории ваших исследований в радиусе 500 м.
Найденные вещи количество находок
1. Одежда, обувь
2. Бумажные упаковки, картонки из-под молока, сока и пр.
3. Рыболовная леска, сети, пластмассовые бутылки
4. Части машин, холодильники, велосипеды
5. Автомобильные шины
6. Банки многократного использования
7. Стеклянные бутылки многократного использования
8. Алюминиевые банки
9. Другие объекты:
- тряпки, изделия из тканей
- бумага, картонные коробки, упаковочные материалы
- деревянные материалы, куски мебели
- металлические банки, канистры, трубы
- гудрон, асфальт, нефтепродукты, ядохимикаты, краски
- стройматериалы, бетон, кафель, железобетонные блоки
- куски пластмассы, пенопласта, резины
- стекло, битые бутылки и банки
- прочее

2. Измерить массу бытового мусора.
3. Утилизировать мусор согласно характеристикам данного мусора.
4. Сделать вывод об экологической ситуации на исследуемом участке, дать предложения по утилизации мусора на данной территории.

Радиационный мониторинг.
Цель работы: в полевых условиях измерить уровень радиационного фона местности и радиоактивной загрязненности воды, почвы и продуктов питания.
Приборы и материалы: дозиметр бытовой «Белла», емкости под воду и почву объемом от 1 до 2 л (можно использовать пластиковые бутылки); емкости под продукты питания объемом от 0,5 до 1 л (можно использовать пластиковые бутылки или стеклянную тару).

Содержание и метод выполнения работы.
Радиационный фон Земли складывается из трех компонентов:
- излучения, обусловленного космическим излучением;
- излучения от рассеяния в земной коре, почве, воздухе, воде и других объектах внешней среды естественных радионуклидов;
- излучения от искусственных радионуклидов, образовавшихся при испытаниях ядерного оружия и выпавших на поверхность Земли в виде локальных, тропосферных или глобальных радиоактивных осадков или поступающих во внешнюю среду при удалении радиоактивных отходов предприятиями атомной промышленности, предприятиями ядерного топливного цикла, предприятиями и учреждениями, работающими с радиоактивными веществами и использующими их в медицине, науке, технике или сельском хозяйстве.
Для измерения уровня радиационного фона и радиоактивной загрязненности атмосферы, почвы, воды, продуктов питания используются приборы – дозиметры или радиометры, например, «Белла», «ЭКО», ИРД –03Б1.
Дозиметр предназначен для измерения мощности излучения, то есть дозы за единицу времени. Например, если мощность дозы внешнего излучения составляет 0.11 мкЗв/ч, - то облучение в течение года (8800 ч) создаст дозу 1 мЗв/ч. Мощность дозы естественного фона составляет около 0.15 мкЗв/ч и в зависимости от местных условий может меняться в два раза. Среднее значение эквивалентной дозы от внешнего фонового гамма-излучения можно принять равным 0.4 мЗв в год.
Для получения значения МЭД (мощности полевой эквивалентной дозы) в мкР/ч необходимо показания дозиметра умножить на 100, то есть 1мкЗв/ч = 100 мкР/ч


Часть А. Оценка уровня радиационной безопасности

Порядок выполнения работы:
1. Подготовьте к работе дозиметр. Для этого включите питание и подождите 40-60 с.
2. Поместите прибор в исследуемой контрольной точке и произведите замеры мощности дозы радиационного излучения 5-6 раз. Результаты запишите в таблицу 1.
3. Рассчитайте среднее значение мощности дозы. Результат запишите в таблицу 1.
4. Повторите действия 2 - 3 в следующих контрольных точках.
5. Сравните полученные в работе значения мощности дозы излучения с предельно допустимым уровнем фоновой радиации (0,1 - 0,33 мкЗв/ч). Сделайте вывод об уровне радиационной безопасности местности.

Таблица 1
Номер контрольной точки Мощность дозы Среднее значение
мкЗв/ч мкР/ч мкЗв/ч мкР/ч
1 контрольная точка
замер №1
замер №2
замер №3
замер №4
замер №5
2 контрольная
точка

и т.д.

Часть Б. Определение уровня загрязненности почвы и воды

Порядок выполнения работы:
1. В контрольных точках возьмите пробы воды и почвы (желательно в 2 экземплярах).
2. Подготовьте дозиметр к работе.
3. Установите прибор вплотную рабочей чувствительной поверхностью к почве или воде и снимите последовательно 5-6 показаний. Результаты запишите в таблицу 2.
4. Рассчитайте среднее значение мощности дозы от пробы. Результат запишите в таблицу 2.
5. Уберите пробу и определите фоновое излучение. Результат запишите в таблицу 2.
6. Рассчитайте объемную активность пробы в Беккерелях на литр. Для этого от среднего значения мощности дозы отнимите значение фоновой радиации, затем полученное число умножьте на 1000 для пробы объемом 2 л или на 1200 для пробы объемом 1 л. Результат запишите в таблицу 2.
6. Сделайте вывод о радиационной чистоте исследуемых проб.

Таблица 2
Номер пробы Мощность дозы от пробы (среднее значение) Фоновое излучение Объемная активность пробы
мкЗв/ч мкР/ч мкЗв/ч мкР/ч Бк/л
1 проба
2 проба
3 проба
и т.д.

Часть В. Определение уровня загрязненности продуктов питания.

Порядок выполнения работы:
1. Возьмите пробы продуктов питания объемом от 0,5 до 1 л (желательно в 2 экземплярах).
2. Подготовьте дозиметр к работе.
3. Установите его вплотную рабочей чувствительной поверхностью к пробе и снимите последовательно 5-6 показаний.
4. Рассчитайте среднее значение мощности дозы от пробы. Результат запишите в таблицу 3.
4. Уберите пробу и определите фоновое излучение. Результат запишите в таблицу 3.
5. Рассчитайте объемную активность пробы в Беккерелях на литр. Для этого от среднего значения мощности дозы отнимите значение фонового излучения, затем полученное число умножьте на 1500 для пробы объемом 0,5 л или на 1200 для пробы объемом 1 л. Результат запишите в таблицу 3.
6. Сделайте вывод о радиационном загрязнении исследуемых продуктов.
Таблица 3
Номер пробы Мощность дозы от пробы (среднее значение) Фоновое излучение Объемная активность пробы
мкЗв/ч мкР/ч мкЗв/ч мкР/ч Бк/(л)
1 проба
2 проба
3 проба
и т.д.

Приложение.
Физические параметры, характеризующие организм человека.
(приводимые данные являются усредненными и ориентировочными)
Сила, развиваемая сердцем при сокращении Н 70-90
Работа сердца при одном сокращение Дж 1
Средняя мощность, развиваемая сердцем Вт 2.2
Объем крови, выбрасываемой сердцем за одно сокращение см&#179; 60-80
Объем крови, выбрасываемой сердцем за 1 мин (70 сокращений) л 4.2-5.6
Плотность крови (при 20&#186;С) кг/м&#179; 1050
Средняя плотность тела человека кг/м&#179; 1036
Поверхностное натяжение крови мН/м 60
Скорость распространения раздражения по двигательным и чувствительным нервам м/с 40-100
Звуковая мощность голоса
- обычная речь
- предельная громкость мВт
0.007
2
Частоты, к которым ухо имеет наибольшую чувствительность кГц 1.5-4.0
Удельная теплоемкость крови Дж/(кг К) 3900
Удельная теплоемкость тела в целом Дж/(кг К) 3350
Температура плавления крови &#186;С -0.57
Количество воды, испаряемой с поверхности кожи и легких в сутки кг 0.8-2.0
Наиболее благоприятная для жизни человека относительная влажность воздуха % 30-60
Электрическое сопротивление тела от конца одной руки до конца другой (при сухой неповрежденной коже рук) кОм 1.5
Сила тока через тело человека, считающаяся безопасной мА до1
Сила тока, приводящая к серьезным поражениям организма мА 100
Безопасное электрическое напряжение
- сухое помещение
- сырое помещение В
36
12

Энергия фотонов рентгеновского излучения, используемого в медицине.
фДж кэВ
При диагностике 9.6-19.2 60-120
При глубокой терапии тканей 24-32 150-200

Дозы излучения
Гр бэр
Доза излучения, получаемая человеком при рентгеноскопии грудной клетки 0.00015 0.015
Доза излучения, получаемая человеком при рентгенографии грудной клетки 0.000016 0.0016
Одноразовая доза гамма- или коротковолнового рентгеновского облучения всего организма человека, вызывающая в 50% смертельный исход 4-5 400-500
Одноразовая доза гамма- или коротковолнового рентгеновского облучения всего организма человека, вызывающая в 100% смертельный исход 5.5-7.5 550-750

Плотность жидкостей
(значения даны при температуре 20&#186;С)
Жидкость кг/м&#179;
Белок куриного яйца 1045
Вода морская 1010-1050
Желток куриного яйца 1028
Масло подсолнечное рафинированное (при 0&#186;С) 940
Масло соевое 919
Масло хлопковое 921
Мед 1435
Молоко обезжиренное (при 15&#186;С) 1036
Молоко цельное 1029
Рыбий жир 945

Плотность древесины.
(в таблицах приводятся средние значения плотностей древесины (в кг/м&#179;) влажностью 15% &#961;15, абсолютно сухой &#961;0 и свежесрубленной &#961;с.)
Древесная порода &#961;0 &#961;15 Древесная порода &#961;0 &#961; 15
Акация белая
Бальза
Бакаут (железное дерево)
Бамбук
Береза
Бук
Вяз
Граб
Груша
Дуб
Ель
Кедр
630




500
530
520
630
570
550
360
350 810
110-120
1300

400
640
680
660
810
720
700
450
440 Клен
Красное дерево
Липа
Лиственница
Ольха
Орех грецкий
Осина
Пихта сибирская
Пробковое дерево
Сосна обыкновенная
Тополь
Черное дерево
Ясень 550

400
520
420
470
400
300

400
360

550 700
540
500
670
530
600
500
380
127
510
460
1160
690

Древесная порода &#961;с Древесная порода &#961;с
Береза
Дуб
Ель
Клен
880
1020
800
960 Липа
Сосна
Тополь
Ясень
790
860
750
920

Скорости движения в животном мире
(приведены ориентировочные максимальные значения)
Скорость, км/ч Скорость, км/ч
Акула
Дельфин –афалина
Кит-полосатик
Лосось
Меч-рыба
Тунец
40
54
38-40
27
80
80 Бабочка-бражник
Майский жук
Муха
Муха-слепень
Пчела
Стрекоза
Шмель 54
11
18
54
25
36
18
Воробей
Ворона
Галка
Голубь
Грач
Ласточка
Скворец
Сокол
Страус африканский
Ястреб-перепелятник

35
25-32
46-60
60-70
41
54-63
45
64-77
80
31-45 Антилопа гну
Борзая
Волк
Газель монгольская (джейран)
Гепард
Жираф
Заяц-русак
Кенгуру
Лев
Лось
Лошадь скаковая
Медведь
Слон африканский
Черепаха
Эму 80
58
55-60
95

112
51
60
48
65
47
46
40
40
0.5
50


Давление атмосферы на различной высоте над Землей.
(данные таблицы соответствуют стандартной атмосфере)
h,м p h,м p
Па мм рт ст Па мм рт ст
0
50
100
150
200
300
400
500
600
700
800
900
1000
2000 101325
100720
100129
99536
98945
977773
96611
95461
94322
93194
92077
90972
89876
79501
760
755.51
751.03
746.58
742.15
733.36
724.64
716.02
707.48
699.02
690.64
682.34
674.13
596.31 3000
4000
5000
6000
7000
8000
9000
10000
20000
40000
60000
80000
100000
120000 70121
61660
54048
47218
41105
35652
30801
26500
5529
296
21.2
1.05
0.032
0.026 525.95
462.49
405.39
354.16
308.31
267.41
231.02
198.76
41.49
2.22
0.16
0.0082
0.00024
0.000019

Модуль упругости и предел прочности древесины.
Средние значения модуля упругости Е и предела прочности при растяжении и сжатии (вдоль волокон) некоторых пород древесины при влажности 15%.
Древесная порода Е, ГПа &#963;пч, ГПа
При растяжении При сжатии При растяжении При сжатии
Береза
Дуб
Ель
Лиственница
Ольха
Осина
Сосна
Тополь
Ясень
18.1
14.1
14.3
14.5
11.9
15.4
11.7
12.2
14.0 15.8
14.0
14.2
14.0
12.8
12.6
11.7
13.7
15.0 161.0
113.5
100.5
122.5
96.5
120.0
101.0
87.0
139.0 46.5
51.0
39.0
55.0
38.5
37.5
41.5
34.5
50.0

Твердость древесины.
(Твердость – сопротивление материала вдавливанию – определяется различными методами и измеряется числом твердости. Приведены ориентировочные числа твердости НВ некоторых пород деревьев влажностью 15%. Твердость древесины вдоль и поперек волокон неодинакова, буквами «тц» и «бк» обозначены соответственно торцевая и боковая твердость.)
Древесная порода Число твердости НВ Древесная порода Число твердости НВ Древесная порода Число твердости НВ
Береза тц
Береза бк
Граб тц
Граб бк
Груша тц
Груша бк
Дуб бц
Дуб бк 4.1
3.0
8.0
6.2
7.3
5.3
6.2
4.9 Ель тц
Ель бк
Железное дерево тц
Каштан тц
Осина тц
Осина бк 2.2
1.8

9.0
3.0
2.5
1.8 Рябина тц
Сосна тц
Сосна бк
Тополь тц
Тополь бк
Яблоня тц
Ясень тц 5.6
2.5
2.3
2.0
1.7
6.3
7.6

Поверхностное натяжение жидкостей.
(Значение поверхностного натяжения жидкостей указаны при температуре 20&#186;С на границе жидкости и воздуха)
Жидкость &#963;, мНм Жидкость &#963;, мНм
Белок куриного яйца
Вода
Воск расплавленный (при температуре 68&#186;С)
Молоко цельное (при температуре 5&#186;С) 52.7
72.75
33.3


47.2 Нефть
Бензин авиационный
(при температуре 10&#186;С)
Сливки 22%жирности
Кровь (при температуре 37&#186;С) 30
21


45.4

45.4

Скорость звука в твердых телах
(При 20&#186;С. Скорость звука указана для воздушно-сухой древесины вдоль волокон. Скорость звука в древесине поперек волокон в четыре раза меньше, чем вдоль волокон).
Порода древесины С, м/с
Береза
Дуб
Ель
Клен
Ольха
Сосна
Ясень 3625
4175
5000
4450
5060
5030
5065


Температура атмосферы на различной высоте над Землей.
(данные таблицы соответствуют стандартной атмосфере)
h,м Температура h,м Температура
К &#186;С К &#186;С
0
50
100
150
200
300
400
500
600
700
800
900
1000
2000 288.15
287.82
287.50
287.17
286.85
286.20
285.55
284.90
284.25
283.60
282.95
282.30
281.65
275.15 15
14.67
14.35
14.02
13.70
13.05
12.40
11.75
11.10
10.45
9.80
9.15
8.50
2.00 3000
4000
5000
6000
7000
8000
9000
10000
20000
40000
60000
80000
100000
120000 268.66
262.17
255.68
249.19
242.70
236.22
229.73
223.25
216.65
250.35
247.02
198.64
196.60
334.42 -4.49
-10.98
-17.47
-23.96
-30.45
-36.93
-43.42
-49.90
-56.50
-22.80
-26.13
-74.51
-76.55
61.27

Удельная теплоемкость жидкостей.
Жидкость Температура, &#186;С Удельная теплоемкость, с
КДж/(кг*К) Ккал/(кг*&#186;С)
Вода морская
Кефир
Масло кукурузное
Масло подсолнечное рафинированное
Масло хлопковое рафинированное
Мед
Молоко снятое
Молоко цельное
Сливки 35% жирности
Сметана
Сыворотка 17
20
20
20

20

20
20
20
20

20
15 3.936
3.77
1.733
1.755

1.737

2.428
3.977
3.936
3.517

3.01
4.082 0.940
0.90
0.414
0.424

0.415

0.580
0.950
0.940
0.840

0.72
0.975

Удельная теплоемкость различных твердых веществ.
В таблице приведены средние значения удельной теплоемкости твердых веществ при температуре 20&#186;С.
Вещество Удельная теплоемкость, с
КДж/(кг*К) Ккал/(кг*&#186;С)
Глина
Гранит
Дерево
- дуб
- ель
- сосна
Камень
Лед
- при -20&#186;С
- при -10&#186;С
- при 0&#186;С
Песок
Снег
Торф
0.84-1.05
0.8

2.39
2.72
2.72
0.8

2.22
2..122
2.09
0.79
2.1
1.88 0.2-0.25
0.2

0.57
0.65
0.65
0.2

0.43
0.53
0.507
0.19
0.5
0.45


Энергетические затраты при различных видах деятельности человека.
(В таблице приведены ориентировочные значения энергозатрат человека при различных видах деятельности)
Вид деятельности Энергозатраты
кДж ккал
Управление грузовой автомашиной
Работа токаря, слесаря, фрезеровщика, строгальщика
Работа плотника-строителя
- штукатура
- маляра
- столяра
- машиниста локомотива
- тракториста
- комбайнера
Косьба вручную
Езда на велосипеде
Езда на лошади рысью
Ходьба по ровной местности
Сон
Сидение (в покое)
Спокойное лежание
Физическая зарядка
Шитье
Мытье посуды
Мытье полов
Подготовка к урокам 590-1090
670-1550

1470-1550
920-1260
960
880-1050
670-800
540-1050
800-1200
1800-2900
2260
1550
960-1130
270
420
320
1000-1420
420-670
590
840-1130
380-460
140-260
160-370

350-370
220-300
230
210-250
160-190
130-250
170-200
440-700
540
370
230-270
65
100
77
240-340
100-160
140
200-270
90-110

Затраты энергии при спортивных соревнованиях.
(ориентировочные значения)
Вид соревнований Длина дистанции, м Затрата энергии Вид соревнований Длина дистанции, м Затрата энергии
кДж ккал кДж ккал
Бег





Плавание 100
200
400
5000
10000
42195
100 150
290
420
1880
3140
10500
420 35
70
100
450
750
2500
100 Плавание



Лыжные гонки 200
400
800
1500
10000
20000
30000
50000 590
840
1090
1860
3800
7100
1000
16700 140
200
280
440
900
1700
2400
4000

Удельная теплота сгорания пищевых продуктов.
продукт Удельная теплота сгорания
кДж/кг ккал/кг
Хлеб ржаной подовый
- формовой
- пшеничный подовый
- формовой 8884
8620
9261
8934 2122
2059
2212
2134
Мясо-молочные продукты
Баранина
Говядина
Кефир, простокваша
Масло сливочное
Молоко
Мясо гуся
- курицы
- утки
Сливки
Сметана
Творог
9537
7524
2700
32690
2796
14130
5380
10580
8905
14790
9755
2278
1797
645
7807
668
3374
1285
2526
2127
3533
2330
Рыба
Карась
Сельдь полярная
Окунь
Щука
3858
12900
3520
3500
923
3082
842
836
Корнеплоды, овощи
Арбуз
Картофель
Морковь
Огурцы свежие
Редис
1650
3776
1720
572
1050
394
902
410
139
250
Фрукты, ягоды
Виноград
Вишня
Груши
Слива
Яблоки
2400
2625
2200
2520
2010
693
627
525
603
480
Мед
Сахар
Яйца 14980
17150
6904 3577
4096
1649

Сопротивление обуви
Помещение Материал подошвы Сопротивление, кОм
При напряжении сети, В
127 220 Выше 220
Сухое Кожа
Кожимит
Резина 150
100
500 100
50
500 50
25
500
Влажное, сырое Кожа
Кожимит
Резина 0.8
1.0
1.8 0.5
0.7
1.5 0.2
0.5
1.0

Характер воздействия тока на человека.
Сила ток, мА Переменный ток, частотой 50 Гц Постоянный ток
До 0.5
0.6-1.5
2-3
5-10
12-15

20-25

50-80

90-100 Не ощущается
Легкое дрожание пальцев
Сильное дрожание пальцев
Судороги в руках
Руки трудно оторвать от электродов. Сильная боль
Мгновенная судорога мышц. Затрудняется дыхание.
Паралич дыхания «мнимая смерть».
Паралич дыхания. При действии более 3 с паралич сердца. Не ощущается
Не ощущается
Не ощущается
Зуд, ощущение нагрева
Усиление нагрева


Сокращение мышц рук


Судорога в руках, затруднение дыхания
Паралич дыхания.


Электрическое сопротивление тела человека.
Цепь Сопротивление, кОм
При напряжении сети, В
127 220 Более 220
От ладони к тыльной части кисти руки
От ладони к ногам
От ладони одной руки к ладони другой руки
От плеча к ноге 2.5

3.4
3.4

2.8 0.8

1.6
1.6

1.2 0.65

1
1

0.8

Основные свойства приоритетных загрязнителей воздушной среды.
Наименова-ние компонента загрязнителя и его химическая формула Основные физико-химические и ддругие свойства Основные источники поступления в атмосферу ПДК в нас.пункте
мг/м&#179; ПДК в нас.пункте макс. разреш.
мг/м&#179; ПДК в рабочей зоне,
мг/м&#179; Класс опасности
Оксид серы (диоксид серы, сернистый газ), SO2 Негорючий бесцветный газ с резким характерным запахом, раздражающий дыхательные пути Сгорание ископаемых топлив (угля), производство резиновых изделий, выбросы промышленных предприятий 0.05 0.5 10 3
Оксид азота (диоксид азота), NO2 Желтовато-бурый газ с характерным запахом, раздражает дыхательные пути, активно взаимодействует с другими загрязнителями воздуха Выхлопные газы автотранспорта, продукты сгорания топлив, мусора и др. 0.04 0.085 2 2
Оксид азота (монооксид азота), NO Бесцветный газ со слабым запахом Выхлопные газы автотранспорта, продукты сгорания топлив, мусора и др 0.06 0.4 5 3
Оксид углерода (монооксид углерода, угарный газ), СО Бесцветный ядовитый газ без запаха, обладающий кумулятивным эффектом Выхлопные газы тепловых двигателей (продукты неполного сгорания топлив), выбросы промышленных предприятий 3 5 20 4
Углеводоро-ды нефти (нефтепродукты), С5-С11 Бесцветные пары со слабым запахом, обладающие наркотическим эффектом Выхлопные газы тепловых двигателей (продукты неполного сгорания топлив), аварийные ситуации (проливы топлива) 25 (пентан) 100 (пентан) 300 4
Оксид углерода (углекислый газ, диоксид углерода), СО2 Бесцветный газ без запаха, продукт жизнедеятельности Дыхание животных и растений, разложение (сгорание) органических остатков и мусора, выбросы предприятий топливно-энергетического комплекса 680 10000


Литература.
1. Алексеев С.В., Груздева Н.В., Муравьев А.Г., Гущина Э.В.. Практикум по экологии. М. АО МДС. 1996 г.
2. Батуев А.С., Никитина И.П., Журавлев В.Л., Соколова Н.Н. Малый практикум по физиологии человека и животных. СПб. Изд-во С-Петербургского ун-та. 2001г.
3. Енохович А.С. Справочник по физике. М. Просвещение. 1990г.
4. Кац Ц.Б. Биофизика на уроках физики. М. Просвещение. 1988г
5. Куликовский П.Г. Справочник любителя астрономии. М. УРСС. 2002 г.
6. Лаборатория «Кванта». М. Бюро «Квантум» 2000г.
7. Рачлис Х. Физика в ванне. М. Наука. 1986 г.
8. Усова А.В, Антропова Н.С. Связь преподавания физики в школе с сельскохозяйственным производством. М. Просвещение 1976 г.