Конспект урока «Животное электричество или когда человек впервые использовал электричество» по физике

Тема. Животное электричество или

Когда человек впервые использовал электричество.

Цель.

• Познакомить учащихся с историей использования электричества.

• Знать, какие ученые внесли наибольший вклад в дело использования электричества.

• Познакомиться с работами этих ученых.

Подготовка к классному часу. Нужно выбрать несколько учеников, чтобы они подготовились заранее. Дать им темы для подготовки.

Оборудование: рисунки, таблицы, диапроектор, компьютер, презентация под названием Животное_электричество_Гальвани

Ход урока.

Ребята, сегодня на нашем классном часе присутствуют гости: Знайка и Незнайка. Будьте, пожалуйста, внимательными, послушаем их.

Незнайка. Друзья, что же это такое электричество? Объясните мне.

Знайка. Разумеется, сегодня нам трудно представить жизнь без электричества. Электричество создается электронами, частицами, образующими внешнюю оболочку атомов. В некоторых веществах электроны могут свободно перемещаться от одного атома к другому. Этот поток электронов и называется электричеством. Оно может иметь природный характер либо создаваться искусственно. Еще в глубокой древности было замечено, что натертый шерстью янтарь начинает притягивать нитки, соринки и пыль. Позднее такие же свойства были обнаружены у серы, стекла, сургуча и других веществ, и поэтому они были названы электрическими (янтарь по-гречески — электрон). Выяснилось, что электричество возникает, когда при трении веществ происходит разделение зарядов на два вида — положительные и отрицательные. Одноименные (одинаковые) заряды отталкиваются, разноименные (противоположные) — притягиваются. Двигаясь по металлической проволоке — проводнику — заряды создают электрический ток.

Незнайка. Вот говорят, что применение электричества началось с лягушки. Причем здесь лягушка?

Знайка. Сотням миллионов людей знакомы такие обиходные вещи, как «лампочка в 127 вольт», «лампочка в 220 вольт». Не так у/к редко можно услышать и слова «гальванизация», «гальванопластика», «гальванический ток». От­куда взялись эти слова? В их основе имена двух итальянских ученых Гальвани и Вольта. Оба они внесли огромный вклад в изучение явлений электричества.

Луиджи Гальвани родился в городе Боло­нье и здесь же окончил университет, в котором до последнего года своей жизни был профес­сором анатомии и медицины. Гальвани был известен как опытный хирург, но громкого имени медицина ему не дала. В начале своей научной деятельности он занимался изучением анатомии птиц. Этими исследованиями ученый внес свой вклад в анатомию, но мировую славу принесли ему работы по изучению «животного электричества», как говорили в те времена.

Началось с нечаянного наблюдения. На лабораторном столе лежала препарированная лягушка: задние ноги и позвоночник. Здесь же стояла электрическая машина. Помощник Гальвани задел скальпелем седалищный нерв ля­гушки. И вдруг нога задергалась, словно в сильной судороге.

ЛУИДЖИ ГАЛЬВАНИ (1737 — 1798)

Незнайка. Скальпелем? Да Вы что, уважаемый. И не только у лягушки задергается. Причем здесь электричество?

Знайка. Вот в том – то и дело, это как будто совпало с получением искры на электрической машине: с ней в это время возился другой помощник ученого. Разве мог Гальвани не проверить того, что увидели его помощники? И вот затрещали разряды, засверкали искорки, а кончик скаль­пеля нет-нет да и дотронется до обнаженного нерва: нога дергается.

Нет искры — и сколько ни трогай нерв, но­га лежит неподвижно. Гальвани стал изучать это явление. Он трогал седалищный нерв то скальпелем, то деревянной палочкой, то просто пальцем, при­касался к нему и так и этак, при искорках и без них. И всегда он видел одно и то же: есть искра (электрический разряд) — и при­косновение скальпелем, проволочкой, железной палочкой вызывает подергивание ноги лягушки.

Электричество, полученное в лабораторной обстановке, называли тогда «искусственным», атмосферное — естественным. Надо было резуль­таты лабораторного опыта проверить в естест­венных условиях. Когда надвинулась гроза, Гальвани пошел с препарированной лягушкой во двор. Оказалось, что всякий раз, как свер­кала молния, дергалась нога подвешенной к же­лезной проволоке лягушки.

Множество всяких опытов проделал Галь­вани с лягушками, стараясь раскрыть причину этого явления. В конце концов оказалось, что если введенный в спинной мозг лягушки крючок соприкасается с другим металлом, то ноги ее дергаются. Очевидно, в таком случае возникал ток, который и вызывал сокращение ножных мышц.

В нервах и мышцах лягушки есть собствен­ное электричество, решил Гальвани после дол­гих раздумий. Разряд вызывается прикосновением металла, а результат его — сокраще­ние мышц. Свое открытие Гальвани опубликовал в осо­бом трактате (1791). О нем заговорили и врачи, и физиологи, и физики. «Животное электриче­ство» было не просто интересной новостью: оно открывало огромные возможности для электролечения.

Открытие Гальвани очень заинтересовало физиков и физиологов. Оно привлекло внима­ние и профессора физики университета в Павии Алессандро Вольта.

Незнайка. А кто такой Вольта?

Знайка. Алессандро Вольта еще в ранней молодости увлекался физикой. Прочитав трактат Гальвани о «животном электричестве», Вольта занялся повторением и проверкой описанных в нем опытов. Сначала он соглашался с объяснениями Гальвани, но за­тем отказался от них. Талантливый физик-экспериментатор, Вольта увидел и понял многое такое, чего не замечал и не понимал Гальвани-физиолог. Проделав ряд опытов, Вольта при­шел к выводу, что никакого «животного элект­ричества», возникающего в самом организме, нет. Ток вызывается соприкосновением двух разнородных металлов, разделенных влажной прокладкой.

АЛЕССАНДРО ВОЛЬТА (1745—1827)

Незнайка. А Гальвани согласился с таким объясне­нием замечательного явления?

Знайка. Нет, конечно. Он предпринял ряд новых опытов. Ему хотелось получить со­кращение мышц без прикосновения металлов: ведь тогда объяснение Вольта потеряет свою силу. Проделав множество опытов над сот­нями лягушек, он добился своего: опыт удался. Перерезанный седалищный нерв был положен на одну из мышц задней лапки. И когда этот нерв прикоснулся к мышце, она сократилась. Теперь уже не приходилось ссылаться на ме­талл: его не было. Перед наблюдателем лежала лишь препарированная лягушка. Этим опытом было положено начало электрофизиологии.

Незнайка. И Вольта сдался?

Знайка. Ему хотелось доказать свою правоту. Он проделал новые и новые опыты… Они привели Вольта к замечательному открытию. В 1800 г. он описал свой «вольтов столб» — изобретение, которое произвело ре­волюцию в науке об электричестве. «Вольтов столб» состоял из 20 пар медных и цинковых. кружков; их разделяли суконные прокладки, смоченные соленой водой. Это столь простое на вид сооружение было первым в истории нау­ки источником длительного постоянного тока.

Незнайка. А кто-нибудь еще сделал такой «столб»?

Знайка. Через 2 года русский академик В. В. Петров изготовил «столб», состоящий из 2100 пар кружков.

Незнайка. Уважаемый Знайка, Вы сказали какое – то слово - «электрофизиология». Объясните пожалуйста?

Знайка. С тех пор прошло полтораста лет. Многие ученые занимались изучением «животного элект¬ричества». И время показало, что были правы оба — и Гальвани и Вольта. Наука электрофизиология изучает электрические явления, наблюдаемые в организме. Они сопровождают процессы, протекающие в теле, в его тканях и органах. Это проявление того «животного электричества», о котором писал Гальвани, правда, не в таком широком смысле, какой придавал ему этот ученый. Электрофизиология и результаты внешнего воздействия электриче¬ства на организмы — это те явления, о кото¬рых говорил Вольта. Оба они были по-своему правы, и, главное, оба положили начало разделу физиологии — электрофизиологии.

Незнайка. А что стало столбом этим Вольтовым?

Знайка. Алессандро Вольта изобрел первую батарею и тем самым дал миру первый надежный постоянный источник тока. Вскоре стало известно, что электрический ток может использоваться для выработки тепла, света, поддержания процессов химических реакций, создания магнитных эффектов. Открытие Вольта о постоянном течении электричества явилось большим шагом вперед.

Незнайка. Да это же чудо, дорогой друг! Вот что значит, спорить друг с другом!

Знайка. Были разработаны различные типы машин, но они явились лишь очередным толчком в развитии электричества. Открытие Вольта привело ко многим разработкам на основе использования электричества. Сэр Гемфри Дейви обнаружил, что электрические токи разлагают на составные части растворы некоторых веществ в воде. Эти эксперименты дали начало процессам, которые привели к производству дешевого алюминия, чистой меди, хлора, различных кислот и удобрений, и особенно легированных сталей.

Позже стало известно, что электрический ток вызывает магнитные явления. Виток проволоки, через который проходит электрический ток, действует как полосной магнит. Это открытие привело к разработке всех типов электрических устройств, которые производили некоторые виды механической работы. Позже Майкл Фарадей открыл электромагнитную индукцию. Это и привело к появлению электрических динамомашин и трансформаторов.

Незнайка. Вот Вы перечисляете все положительные стороны электрического тока, уважаемый, как будто от него нет никакого вреда.

Знайка. Не спеши, дорогой друг! Есть от него вред и не только. При неосторожном обращении с ним, не соблюдении элементарных правил обращения с электрическими приборами, от электрического тока можно получить травму и даже смерть.

Незнайка. Да ну. Знайка, расскажите, пожалуйста, я тоже хочу знать.

Знайка. 1. Нельзя играть под воздушными линиями электропередачи, и, тем более, влезать на опоры!

2. Не надо снимать с линий электропередачи зацепившиеся за провода предметы!

3. Если вы заметили оборванный провод - ни в коем случае не приближайтесь к нему. Сообщите о происшествии взрослым!

4. Нельзя проникать в трансформаторные подстанции!

Учитель. На этом наше сегодняшнее занятие подходит к концу. Спасибо всем за ответы, особенно большое спасибо Незнайке за его интересные вопросы.

Автор: Зарипов Рафаэль Зиннурович – учитель физики и математики МБОУ Нижнетабынской СОШ Муслюмовского района Республики Татарстан Россия