29, Ноя, 2024
629880, Ямало-Ненецкий автономный округ, Пуровский район, п. Пуровск, ул. Новая, д. 9

Лабораторная работа по физике 8 класс родина громов: ГДЗ решебник по физике 8 класс Громов Родина

Содержание

ГДЗ по физике 8 класс Громов, Родина

Если в седьмом классе закладывались базовые знания по физике, то восьмиклассники изучают дисциплину уже более глубоко, вплотную. Новые темы нередко кажутся учащимся достаточно сложными, трудоемкими. Но все трудности можно преодолеть, если заниматься ответственно, скрупулезно и вдумчиво. В ряде школ, например, физико-математических, инженерных лицеях, физика рекомендована для сдачи на ОГЭ всем ученикам в следующем, 9-м классе, поэтому подготовке уделяется самое пристальное внимание. Школьники могут освоить базовый курс и самостоятельно, используя специальную литературу и решебники к ней.

Занимаясь по ГДЗ регулярно, восьмиклассники не только улучшат показатели по дисциплине и получат полные и глубокие знания в науке, но и заинтересуются физическими явлениями и процессами. Возможно, физика станет именно тем направлением, в котором им захочется работать, развиваться впоследствии. Как отмечают организаторы предметных олимпиад, именно в восьмом классе существенно возрастает количество участников различных конкурсов, проводимых на школьных и внешкольных площадках по этой дисциплине.

Занятия по сборникам готовых домашних заданий следует проводить:
— системно, разработав последовательный и четкий план, учитывающий базовый уровень знаний, кругозор и дисциплинированность, собственные цели в изучении физики и то количество времени, которое может быть и будет затрачено на работу;
— комплексно, опираясь на базовую классическую литературу, дополняя её разнообразными практикумами по предмету;
— с внедрением передовых методик оценки достигнутых результатов — самопроверки и самоконтроля. Такие навыки пригодятся и впоследствии, в том числе — после окончания школы. Умение работать с информацией и объективно анализировать свои достижения — важнейшее качество грамотного специалиста в любой сфере, отрасли деятельности.

Выбирая литературу, желательно ориентироваться на профессиональное мнение. Например, на рекомендации экспертов. Нередко они советуют обратить внимание на учебник по физике для 8 класса, составленный Громовым С. В. и Родиной Н. А. Это классический курс для старшеклассников, в котором разбираются все изучаемые в восьмом классе разделы и темы предмета. Книга пользуется популярностью у выпускников, осуществляющих подготовку к ОГЭ/ЕГЭ и повторяющих курс физики за 8-й класс.

Физика. 8 класс. Учебник — Громов С.В., Родина Н.А.

Учебник 8 класса Громова, Родиной по физике, предлагаемый для скачивания, написан по программе физики 7—9 классов СОШ. Содержит теоретический материал, подобранный с учетом возрастных наклонностей учащихся, необходимое количество вопросов, заданий, примеры решения основных видов задач. Полностью обеспечивает учебный процесс.

-Содержание-

ОГЛАВЛЕНИЕ 08
МЕХАНИЧЕСКИЕ ЯВЛЕНИЯ 03
 КИНЕМАТИКА 04
Наука одвижении тел 4
Ускорение 7
Скорость приравноускоренном движении 11
 Путь  равноускоренном движении 13
Равномерное движение  16
Период — частота обращения 17
Кроссворд «Повторим пройденное» 19
 ДИНАМИКА 20
 Первый закон Ньютона 20
Второй закон Ньютона 23
Третий закон Ньютона 26
Импульс тела 29
Закон сохранения импульса 30
Реактивное движение 32
Развитие ракетной техники 35
Энергия 38
Закон сохранения энергии 41
Использование энергии  43
Кроссворд «Повторим пройденное» 45
КОЛЕБАНИЯ И ВОЛНЫ 45
Механические колебания 46
Превращения энергии  49
 Виды колебаний 50
Резонанс 53
Механические волны 55
Скорость — длина волны 58
Сейсмические волны 60
Звуковые волны 63
Звук  различных средах 66
Громкость  высота звука. Эхо 69
Инфразвук -ультразвук 73
Кроссворд «Повторим пройденное» 76
ТЕПЛОВЫЕ ЯВЛЕНИЯ 77
ВНУТРЕННЯЯ ЭНЕРГИЯ 77

Температура 77
Внутренняя энергия 80
Способы изменения энергии 82
Виды теплообмена 86
Примеры теплообмена  91
Расчет изменения энергии 94
 Удельная теплоемкость 95
Расчет количества теплоты,  97
Закон сохранения  энергии  98
 уравнение теплового баланса 98
Кроссворд «Повторим пройденное» 101
ИЗМЕНЕНИЕ АГРЕГАТНЫХ СОСТОЯНИЙ  101
Агрегатные состояния вещества 102
Плавление — отвердевание кристаллических тел 104
Количество теплоты 107
 Испарение и конденсация 108
Кипение 111
Тепловые двигатели 117
Изобретение автомобиля  паровоза 119
Двигатель внутреннего сгорания 122
Кроссворд «Повторим пройденное» 126
Задачи и упражнения 127
Лабораторные работы 149
Ответы 156

Скачать

Размер файла: 3 Мб; Формат: pdf/zip.

Вместе с «Физика 8 класс Громов» скачивают: Admin

Физика 7-9 Громов, Родина (программа)

«Физика 7-9» Громов, Родина (программа) стр.4 из 4

ФИЗИКА

7—9 классы

Авторы программы: С. В. Громов, Н. А. Родина

Данная программа составлена в соответствии с тре­бованиями к обязательному минимуму содержания основного общего образования и предназначена для учащихся 7—9 классов общеобразовательных учреж­дений. Она включает в себя все разделы элементарно­го курса физики и имеет завершенный характер. Это позволяет сформировать у учащихся основной школы достаточно широкое представление о физической кар­тине мира, а также подготовить их к выбору профиля дальнейшего обучения.

Весь курс физики в данной программе распределен по классам следующим образом. В 7 классе изучаются первоначальные сведения из физики, начиная с опи­сания движения и заканчивая строением вещества. В 8 классе рассматриваются механические и тепловые явления. Курс физики 9 класса целиком посвящен изучению физических полей (электрического, маг­нитного и гравитационного). Здесь же излагаются элементы физики микромира.

Используемый математический аппарат не выхо­дит за рамки элементарной математики и соответст­вует уровню математических знаний у учащихся дан­ного возраста. Понятие о векторах хотя и вводится, но векторная символика, а также аппарат векторной алгебры не используются. Все уравнения записыва­ются в скалярном виде. При необходимости изобра­жения векторной физической величины на рисунке

над самим вектором указывается обозначение не век­тора, а его абсолютной величины (модуля).

Программа, как правило, предусматривает исполь­зование Международной системы единиц (СИ) и лишь в отдельных случаях допускает к применению такие внесистемные единицы, как миллиметр ртутного столба и киловатт-час.

Время, выделяемое в программе на изучение от­дельных разделов курса, является примерным. Учи­тель может изменять его путем добавления на изу­чение той или иной темы часов из резервного времени.

Программа предполагает использование новых учебников физики для 7—9 классов, написанных С. В. Громовым и Н. А. Родиной.

7 класс

(68 ч,2 ч в неделю)

1. Введение (3 ч)

Что изучает физика. Физические явления. Наблю­дения, опыты, измерения.

Фронтальная лабораторная работа

1. Измерение объема жидкости с помощью измери­тельного цилиндра.

2. Движение и взаимодействие тел (17ч)

Механическое движение. Тело отсчета. Относи­тельность движения. Материальная точка (частица). Траектория и путь. Равномерное движение. Скорость. Неравномерное движение. Средняя скорость.

Взаимодействие тел. Инерция. Масса тела. Плот­ность. Сила. Сила тяжести. Свободное падение. Рав­нодействующая сила. Деформации тел. Сила упругос­ти. Закон Гука. Динамометр. Вес тела. Сила трения

Фронтальные лабораторные работы

  1. Измерение массы тела на рычажных весах.

  2. Измерение плотности твердого тела.

  3. Измерение силы с помощью динамометра.

3. Работа и мощность (9 ч)

Механическая работа. Мощность. Простые механиз­мы. Момент силы. Правило моментов. «Золотое пра­вило» механики. Коэффициент полезного действия.

Фронтальные лабораторные работы

  1. Выяснение условия равновесия рычага.

  2. Определение КПД наклонной плоскости.

4. Строение вещества (7 ч)

Молекулы и атомы. Диффузия. Движение моле­кул. Притяжение и отталкивание молекул. Смачива­ние и капиллярность. Агрегатные состояния вещест­ва. Основные положения молекулярно-кинетической теории.

Фронтальная лабораторная работа

7. Определение размеров малых тел.

5. Давление твердых тел, жидкостей и газов (23 ч)

Давление и сила давления. Давление твердых тел. Давление газа. Применение сжатого воздуха. Давле­ние в жидкости. Закон Паскаля. Гидростатическое давление. Сообщающиеся сосуды. Закон сообщаю­щихся сосудов. Атмосфера Земли. Атмосферное дав­ление и его измерение. Барометры и манометры. Водопровод. Насос. Гидравлический пресс. Выталки вающая сила. Закон Архимеда. Плавание тел. Воздухоплавание.

Фронтальная лабораторная работа

8. Измерение выталкивающей (архимедовой) силы.

Резервное время — 9 ч.

8 класс

(68 ч, 2 ч в неделю)

1. Механические явления (37 ч)

Механическое движение. Система отсчета. Уско­рение. Равноускоренное прямолинейное движение. Скорость и путь при равноускоренном движении. Равномерное движение по окружности. Центростре­мительное ускорение. Период и частота обращения.

Первый закон Ньютона. Инерциальные системы отсчета. Второй закон Ньютона. Третий закон Ньюто­на. Импульс. Закон сохранения импульса. Реактив­ное движение. Ракета. Кинетическая и потенциаль­ная энергия. Полная механическая энергия. Закон сохранения энергии.

Механические колебания. Амплитуда, период и частота колебаний. Превращения энергии при коле­баниях. Свободные и вынужденные колебания. Резо­нанс. Механические волны. Скорость и длина волны. Сейсмические волны. Звуковые волны. Звук в раз­личных средах. Скорость звука. Громкость звука и высота тона. Эхо. Инфразвук и ультразвук.

Фронтальные лабораторные работы

  1. Измерение ускорения тела при равноускоренном движении.

  1. Изучение движения конического маятника.

  2. Измерение силы трения скольжения.

  3. Изучение колебаний нитяного маятника.

2. Тепловые явления (26 ч)

Тепловое движение. Температура. Внутренняя энергия. Способы изменения внутренней энергии: со­вершение работы и теплообмен. Виды теплообмена. Количество теплоты. Удельная теплоемкость. Закон сохранения внутренней энергии. Уравнение теплово­го баланса.

Твердое, жидкое и газообразное состояния вещест­ва. Плавление и отвердевание кристаллических тел. Температура плавления. Удельная теплота плавле­ния. Испарение и конденсация. Измерение влажнос­ти воздуха. Кипение. Температура кипения. Удель­ная теплота парообразования. Удельная теплота сго­рания топлива. Тепловые двигатели. КПД теплового двигателя.

Фронтальные лабораторные работы

  1. Сравнение количеств теплоты при смешивании воды разной температуры.

  2. Наблюдение охлаждения воды при ее испарении и определение влажности воздуха.

Резервное время — 5 ч.

9 класс

(68 ч, 2 ч в неделю)

1. Электрические явления (26 ч)

Электризация тел. Два рода зарядов. Взаимодейст­вие заряженных тел. Электроскоп. Проводники и ди­электрики. Делимость электрического заряда. Эле­ментарный заряд. Закон сохранения заряда.

Строение атомов: атомное ядро и электроны. Ионы. Радиоактивность. Альфа-, бета- и гамма-лучи. Строение атомного ядра: протоны и нейтроны. Ядер ные реакции. Деление и синтез ядер. Выделение энер­гии при ядерных реакциях.

Электрическое поле. Действие электрического по­ля на заряженные частицы. Громоотвод. Постоянный электрический ток. Источники тока. Электрическая цепь. Сила тока, напряжение и сопротивление. Удельное сопротивление. Резисторы. Закон Ома для участка цепи. Действие электрического тока на чело­века. Последовательное и параллельное соединение проводников. Работа и мощность тока. Закон Джоуля— Ленца. Лампа накаливания. Короткое замыкание. Плавкие предохранители.

Фронтальные лабораторные работы

  1. Сборка электрической цепи и измерение силы тока в ее различных участках.

  2. Измерение напряжения на различных участках цепи.

  3. Регулирование силы тока реостатом и измерение сопротивления проводника с помощью амперметра и вольтметра.

2. Электромагнитные явления (10 ч)

Постоянные магниты. Магнитное поле Земли. Маг­нитное поле тока. Электромагниты. Телеграф. Дейст­вие магнитного поля на заряженные частицы и про­водники с током. Электроизмерительные приборы. Электродвигатель постоянного тока. Электрический генератор. Электромагнитная индукция. Электромаг­нитное поле. Электромагнитные волны.

Фронтальные лабораторные работы

  1. Наблюдение действия магнитного поля на ток.

  2. Изучение электромагнита.

  3. Изучение модели электродвигателя.

3. Оптические явления (13 ч)

Свет как электромагнитные волны. Источники све­та. Закон прямолинейного распространения света. Объяснение солнечного и лунного затмений. Закон отражения света. Изображение в плоском зеркале. Зеркальное и диффузное отражение. Преломление света. Линзы. Фокусное расстояние и оптическая си­ла линзы. Построение изображений, даваемых тон­кой линзой. Фотоаппарат. Глаз. Очки.

Фронтальные лабораторные работы

  1. Измерение фокусного расстояния и оптической силы линзы.

  2. Получение изображений с помощью линзы.

4. Гравитационные явления (12 ч)

Гравитационное взаимодействие и гравитацион­ное поле. Закон всемирного тяготения. Гравитацион­ная постоянная. Сила тяжести. Центр тяжести. Ус­корение свободного падения. Гравиметрическая раз­ведка. Движение под действием силы тяжести. Движение искусственных спутников. Космические скорости. Перегрузки и невесомость. Гравитация и Вселенная.

Фронтальные лабораторные работы

9. Определение ускорения свободного падения с по­мощью маятника.

10. Нахождение центра тяжести плоской пластины.

Резервное время — 7 ч.

По изданию «Сборник программ по физике и астрономии» изд «Дрофа», М., 2002

Оригинал расположен на 

Физика — 8 класс — Громов С.В., Родина Н.А.

К сожалению, возможность скачать бесплатно полный вариант книги заблокирована.


Название: Физика — 8 класс. 2002.

Автор: Громов С.В., Родина Н.А.

Учебник написан по программе курса физики для 7-9 классов 9-летией (базовой) школы. Он содержит необходимый теоретический материал с учетом возрастных особенностей учащихся и достаточное количество вопросов, заданий, упражнений, а также примеры решения основных типов задач, тем самым полностью обеспечивая учебный процесс.

Раздел физики, который вы начинаете изучать, называется механикой. Механика — это наука о движении тел.
По характеру решаемых задач механику делят на две основные части: кинематику н динамику.
В кинематике (от греческого слова «кинема» движение) дается описание того, как движутся тела, без выяснения причин, почему они так движутся. Причины, которыми обусловлено то или иное движение, изучаются в динамике (от греческого слова «динамис» — сила).

ОГЛАВЛЕНИЕ
МЕХАНИЧЕСКИЕ ЯВЛЕНИЯ
ГЛАВА 1. КИНЕМАТИКА

§ 1. Наука о движении тел 3
§ 2. Ускорение 6
§ 3. Скорость при равноускоренном движении 10
§ 4. Путь при равноускоренном движении 12
§ 5. Равномерное движение по окружности 15
§ 6. Период и частота обращения 16
Кроссворд «Повторим пройденное—1» 18
ГЛАВА 2. ДИНАМИКА
§ 7. Первый закон Ньютона 19
§ 8. Второй закон Ньютона 22
§ 9. Третий закон Ньютона 25
§ 10. Импульс тела 28
§ 11. Закон сохранения импульса 29
§ 12. Реактивное движение 31
§ 13. Развитие ракетной техники 34
§ 14. Энергия 37
§ 15. Закон сохранения энергии 40
§ 16. Использование энергии движущейся воды и ветра 42
Кроссворд «Повторим пройденное—2» 44
ГЛАВА 3. КОЛЕБАНИЯ И ВОЛНЫ
§ 17. Механические колебания 45
§ 18. Превращения энергии при колебаниях 48
§ 19. Виды колебаний 49
§ 20. Резонанс 52
§ 21. Механические волны 54
§ 22. Скорость и длина волны 57
§ 23. Сейсмические волны 59
§ 24. Звуковые волны 62
§ 25. Звук в различных средах 65
§ 26. Громкость и высота звука. Эхо 68
§ 27. Инфразвук и ультразвук 72
Кроссворд «Повторим пройденное—3» 75
ТЕПЛОВЫЕ ЯВЛЕНИЯ
ГЛАВА 4. ВНУТРЕННЯЯ ЭНЕРГИЯ

§ 28. Температура 76
§ 29. Внутренняя энергия 79
§ 30. Способы изменения внутренней энергии 81
§ 31. Виды теплообмена 85
§ 32. Примеры теплообмена в природе и технике 90
§ 33. Расчет изменения внутренней энергии 93
§ 34. Удельная теплоемкость 94
§ 35. Расчет количества теплоты, необходимого для нагревания тела и выделяемого им при охлаждении 96
§ 36. Закон сохранения внутренней энергии и уравнение теплового баланса 97
Кроссворд «Повторим пройденное-4» 100
ГЛАВА 5. ИЗМЕНЕНИЕ АГРЕГАТНЫХ СОСТОЯНИЙ ВЕЩЕСТВА
§ 37. Агрегатные состояния вещества 101
§ 38. Плавление и отвердевание кристаллических тел 103
§ 39. Количество теплоты, необходимое для плавления тела и выделяющееся при его кристаллизации 106
§ 40. Испарение и конденсация 107
§ 41. Кипение 110
§ 42. Количество теплоты, необходимое для парообразования и выделяющееся при конденсации 113
§ 43. Количество теплоты, выделяющееся при сгорании топлива 115
§ 44. Тепловые двигатели 116
§ 45. Изобретение автомобиля и паровоза 118
§ 46. Двигатель внутреннего сгорания 121
Кроссворд «Повторим пройденное—5» 125
Задачи и упражнения 126
Лабораторные работы 148
Ответы 155

Купить книгу Физика — 8 класс — Громов С.В., Родина Н.А.

Купить книгу Физика — 8 класс — Громов С.В., Родина Н.А.

По кнопкам выше и ниже «Купить бумажную книгу» и по ссылке «Купить» можно купить эту книгу с доставкой по всей России и похожие книги по самой лучшей цене в бумажном виде на сайтах официальных интернет магазинов Лабиринт, Озон, Буквоед, Читай-город, Литрес, My-shop, Book24, Books.ru.

По кнопке «Купить и скачать электронную книгу» можно купить эту книгу в электронном виде в официальном интернет магазине «ЛитРес», и потом ее скачать на сайте Литреса.

По кнопке «Найти похожие материалы на других сайтах» можно найти похожие материалы на других сайтах.

On the buttons above and below you can buy the book in official online stores Labirint, Ozon and others. Also you can search related and similar materials on other sites.

Дата публикации:





Теги: скачать учебник по физике бесплатно :: физика :: Громов :: Родина :: закон Ньютона


Смотрите также учебники, книги и учебные материалы:

Следующие учебники и книги:

Предыдущие статьи:


Физика 7 класс громов контрольная работа :: theowulfscarmo

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Класс, Громова С. В., Родиной Н. А. Громова, Н. А. Родиной М.: Просвещение и содержат весь необходимый. Скачать: Физика.7 класс. Поурочные планы к учебникам Перышкина А. В. И. ГДЗ решебник по Физике 7 класс Громов Родина. Четверть, Лабораторная. Решебник по Физике 7 класс. Громов С. В. Родина. Н. А.2003 г. Вы сможете с успехом отвечать на уроках, сдавать контрольные работы на отлично.

Класс О. И. Громцева Контрольные работы 2013 года мы разместили на нашем сайте для того, что бы Вы имели доступ к нему в любое время суток. Решебник по Физике для 7 класса Громцева О. И. Контрольные и самостоятельные работы. Громов С. В., Родина Н. А. Н. А. Родина. Онлайн Решебник по физике за 7 класс, С. В Громов, Н. А. Подробный решебник ГДЗ.

Учебник по физике за 7 класс: Громов С. В. Авторы: Громов С. В., Родина Н. А. Издательство: 4 е изд. М.: Просвещение 2002 год. Глава 3. Работа и мощность. Проводим в середине сентября.8 класс УМК Громов С. В., Родина Н. А. Поурочное. Готовые Домашние Задания. Физика: учебник для 11 класса общеобразовательных учреждений. Лабораторные работы. Поурочное планирование к учебнику по физике: 7.

И без затруднений выполнять домашнюю работу. Скачать: Физика.7 класс. Громова, Н. А. Родиной М.: Просвещение и содержат весь. Рабочая программа по физике для 7 класса составлена на основе примерной программы, ориентированной на. Списывайте гдз по физике за 7 класс Громов с решебника онлайн. Впредлагается. Тексты контрольных работ в двух вариантах на весь учебный год, 7 9 класс. Учебник Физика 7.

К учебнику по физике 7 класс Громов С. В., Родина Н. А.2000, онлайн ответы на домашнюю работу. Вводный контроль Контрольная работа за курс физики 7 класса на предмет выживаемости знаний. УМК Перышкин А. В., Гутник Е. М., Громов С. В., Касьянов В. А., Мякишев Г. Я. Контрольные и самостоятельные работы по физике. Тексты контрольных работ в двух вариантах.

На весь учебный год, 7 9 класс,автор учебника С. В. Громов, Н. А. Родина. Контрольная работа по физике, 79 кл. Рабочая программа по физике для 7 класса составлена на основе. Общие рекомендации: первый урок физики в 7 классе нужно построить в виде лекции, где. Необходимость просить одноклассников списать домашнюю работу в классе полностью отпадает. Урок .

 

Вместе с физика 7 класс громов контрольная работа часто ищут

 

Итоговая контрольная работа по физике 9 класс вариант 2 ответы.

Итоговая контрольная работа по физике 7-9 класс.

Итоговая контрольная работа по физике 9 класс перышкин.

Итоговая контрольная работа по физике 9 класс перышкин с ответами 2014.

Годовая контрольная работа по физике 9 класс.

Итоговая контрольная работа по физике 9 класс ответы вариант 1.

Итоговая контрольная работа по физике 9 класс тест.

Входная контрольная работа по физике 9 класс

 

Читайте также:

 

Гдз к enjoy english бесплатно

 

Гдз к enjoy english бесплатно

 

Гдз по географии 6 класс в.в николина

 

Учебное пособие по физике: Молния

Пожалуй, самым известным и мощным проявлением электростатики в природе является гроза. Грозы неизбежны от внимания человечества. Их никогда не приглашали, никогда не планировали и никогда не оставляли незамеченными. Ярость удара молнии разбудит человека посреди ночи. Они отправляют детей вбегать в родительские спальни, требуя уверенности в том, что все будет в безопасности. Ярость удара молнии способна прервать полуденные разговоры и дела.Они — частая причина отмены игр с мячом и прогулок в гольф. Дети и взрослые одинаково толпятся у окон, чтобы наблюдать за появлением молний в небе, трепещущие перед мощью статических разрядов. Действительно, гроза — это самое яркое проявление электростатики в природе.

В этой части Урока 4 мы обсудим два вопроса:

  • Каковы причина и механизм поражения молнией?
  • Как громоотводы служат для защиты зданий от разрушительного воздействия удара молнии?

Накопление статического заряда в облаках

Научное сообщество давно размышляет о причинах ударов молнии.Даже сегодня это предмет многочисленных научных исследований и теоретизирования. Детали того, как облако становится статически заряженным, не совсем понятны (на момент написания этой статьи). Тем не менее, есть несколько теорий, которые имеют большой смысл и демонстрируют многие концепции, ранее обсуждавшиеся в этом разделе Физического класса.

Предвестником любого удара молнии является поляризация положительных и отрицательных зарядов внутри грозового облака. Известно, что вершины грозовых облаков приобретают избыток положительного заряда, а низы грозовых облаков приобретают избыток отрицательного заряда.Два механизма кажутся важными для процесса поляризации. Один из механизмов включает разделение заряда посредством процесса, который напоминает зарядку трением. Известно, что облака содержат бесчисленные миллионы взвешенных капель воды и частиц льда, которые движутся и кружатся в турбулентном режиме. Дополнительная вода из земли испаряется, поднимается вверх и образует скопления капель по мере приближения к облаку. Эта поднимающаяся вверх влага сталкивается с каплями воды в облаках. При столкновении электроны отрываются от поднимающихся капель, вызывая отделение отрицательных электронов от положительно заряженной капли воды или кластера капель.

Второй механизм, который способствует поляризации грозового облака, связан с процессом замораживания. Повышение влажности сопровождается более низкими температурами на больших высотах. Эти более низкие температуры вызывают замерзание скопления капель воды. Замороженные частицы имеют тенденцию к более плотному скоплению вместе и образуют центральные области скопления капель. Замороженная часть скопления поднимающейся влаги становится отрицательно заряженной, а внешние капли приобретают положительный заряд.Воздушные потоки внутри облаков могут оторвать внешние части скоплений и унести их вверх, к вершине облаков. Замороженная часть капель с их отрицательным зарядом имеет тенденцию тяготеть к нижней части грозовых облаков. Таким образом, облака становятся еще более поляризованными.

Считается, что эти два механизма являются основными причинами поляризации грозовых облаков. В конце концов, грозовое облако становится поляризованным: положительные заряды переносятся в верхние части облаков, а отрицательные части тяготеют к нижней части облаков.Не менее важное влияние на поверхность Земли оказывает поляризация облаков. Электрическое поле облака распространяется через окружающее его пространство и вызывает движение электронов на Земле. Электроны на внешней поверхности Земли отталкиваются нижней поверхностью отрицательно заряженного облака. Это создает противоположный заряд на поверхности Земли. Здания, деревья и даже люди могут испытывать накопление статического заряда, поскольку электроны отталкиваются дном облака. С облаком, поляризованным на противоположности, и положительным зарядом, индуцированным на поверхности Земли, все готово для второго акта драмы удара молнии.

Механика удара молнии

По мере увеличения накопления статического заряда в грозовом облаке электрическое поле, окружающее облако, становится сильнее. Обычно воздух, окружающий облако, был бы достаточно хорошим изолятором, чтобы предотвратить разряд электронов на Землю. Тем не менее, сильные электрические поля, окружающие облако, способны ионизировать окружающий воздух и делать его более проводящим.Ионизация заключается в отрыве электронов от внешних оболочек молекул газа. Таким образом, молекулы газа, из которых состоит воздух, превращаются в суп из положительных ионов и свободных электронов. Изолирующий воздух превращается в проводящую плазму . Способность электрических полей грозового облака преобразовывать воздух в проводник делает возможной передачу заряда (в виде молнии) от облака к земле (или даже к другим облакам).

Удар молнии начинается с разработки ступенчатого лидера .Избыточные электроны на дне облака начинают путешествие через проводящий воздух к земле со скоростью до 60 миль в секунду. Эти электроны движутся зигзагообразными путями к земле, разветвляясь в разных местах. Переменные, которые влияют на детали фактического пути, малоизвестны. Считается, что присутствие примесей или частиц пыли в различных частях воздуха может создавать области между облаками и землей, которые обладают большей проводимостью, чем другие области. По мере роста ступенчатого лидера он может освещаться пурпурным свечением, характерным для молекул ионизированного воздуха.Тем не менее, лидер — это не настоящий удар молнии; он просто обеспечивает дорогу между облаком и Землей, по которой в конечном итоге будет перемещаться молния.

Когда электроны ступенчатого лидера приближаются к Земле, происходит дополнительное отталкивание электронов вниз от поверхности Земли. Количество положительного заряда на поверхности Земли становится еще больше. Этот заряд начинает мигрировать вверх через здания, деревья и людей в воздух.Этот восходящий восходящий положительный заряд — известный как стример — приближается к ступенчатому лидеру в воздухе над поверхностью Земли. Лента может встретиться с лидером на высоте, эквивалентной длине футбольного поля. После установления контакта между косой и лидером намечается полный проводящий путь и начинается молния. Точка контакта между наземным зарядом и облачным зарядом быстро поднимается вверх со скоростью до 50 000 миль в секунду. Целый миллиард триллионов электронов могут пройти этот путь менее чем за миллисекунду.За этим начальным ударом следует несколько вторичных ударов или скачков заряда в быстрой последовательности. Эти вторичные выбросы разнесены во времени так близко, что могут выглядеть как один удар. Огромный и быстрый поток заряда по этому пути между облаком и Землей нагревает окружающий воздух, заставляя его сильно расширяться. Расширение воздуха создает ударную волну, которую мы наблюдаем как гром.

Молниеотводы и другие средства защиты

Высокие здания, фермерские дома и другие строения, восприимчивые к ударам молнии, часто оснащены громоотводами .Крепление заземленного громоотвода к зданию — это защитная мера, которая предпринимается для защиты здания в случае удара молнии. Первоначально концепция громоотвода была разработана Беном Франклином. Франклин предположил, что молниеотводы должны состоять из заостренного металлического столба, который поднимается вверх над зданием, которое он предназначен для защиты. Франклин предположил, что громоотвод защищает здание одним из двух способов. Во-первых, стержень служит для предотвращения разряда молнии заряженным облаком.Во-вторых, громоотвод служит для безопасного отвода молнии на землю в том случае, если облако действительно разряжает свою молнию с помощью болта. Теории Франклина о работе громоотводов существуют уже несколько столетий. И только в последние десятилетия научные исследования предоставили доказательства, подтверждающие, как они действуют для защиты зданий от повреждений молнией.

Первую из двух предложенных Франклином теорий часто называют теорией рассеяния молнии .Согласно теории, использование громоотвода на здании защищает здание, предотвращая удар молнии. Идея основана на том принципе, что напряженность электрического поля вокруг заостренного объекта велика. Сильные электрические поля, окружающие заостренный предмет, служат для ионизации окружающего воздуха, тем самым повышая его проводящую способность. Теория диссипации утверждает, что по мере приближения грозового облака между статически заряженным облаком и громоотводом устанавливается проводящий путь.Согласно теории, статические заряды постепенно перемещаются по этому пути к земле, что снижает вероятность внезапного и взрывного разряда. Сторонники теории рассеяния молнии утверждают, что основная роль громоотвода заключается в разрядке облака в течение более длительного периода времени, предотвращая, таким образом, чрезмерное накопление заряда, характерное для удара молнии.

Вторая из предложенных Франклином теорий о работе громоотвода является основой теории отклонения молнии .Теория отвода молнии утверждает, что молниеотвод защищает здание, обеспечивая проводящий путь заряда к Земле. Громоотвод обычно прикрепляют толстым медным кабелем к заземляющему стержню, который закапывают в землю внизу. Внезапный разряд из облака будет направлен к поднятому громоотводу, но безопасно направлен на Землю, что предотвратит повреждение здания. Громоотвод, присоединенный к нему кабель и заземляющий полюс обеспечивают путь с низким сопротивлением от области над зданием к земле под ним.Отводя заряд через систему молниезащиты, здание избавляется от повреждений, связанных с прохождением через него большого количества электрического заряда.

Исследователи молний в настоящее время в целом убеждены, что теория рассеяния молний дает неточную модель того, как работают громоотводы. Действительно, кончик громоотвода способен ионизировать окружающий воздух и делать его более проводящим. Однако этот эффект распространяется только на несколько метров над кончиком громоотвода.Несколько метров повышенной проводимости над кончиком стержня не способны разряжать большое облако, простирающееся на несколько километров. К сожалению, в настоящее время нет научно проверенных методов предотвращения молний. Более того, недавние полевые исследования показали, что кончик молниеотвода не нужно резко заострять, как предлагал Бен Франклин. Было обнаружено, что громоотводы с тупым концом более восприимчивы к ударам молнии и, таким образом, обеспечивают более вероятный путь разряда заряженного облака.При установке молниеотвода на здание в качестве меры молниезащиты обязательно, чтобы стержень был приподнят над зданием и соединен проводом с низким сопротивлением с землей.


Проверьте свое понимание

Используйте свое понимание, чтобы ответить на следующие вопросы. По завершении нажмите кнопку, чтобы просмотреть ответы.

1. ИСТИНА или ЛОЖЬ:

Наличие громоотводов на крышах зданий не позволяет облаку со статическим зарядом передать свой заряд в здание.

2. ИСТИНА или ЛОЖЬ:

Если вы поместите громоотвод на крышу своего дома, но не сможете его заземлить, то ваш дом все равно будет в безопасности в маловероятном случае удара молнии.

1 — Работа и мощность

Большая идея — Работа выполняется, когда сила заставляет объект двигаться

Цели —

  • Определить работу
  • Опишите взаимосвязь между энергией и работой
  • Рассчитайте работу и мощность

Новый словарь —

  • работа — Энергия, передаваемая, когда сила заставляет объект двигаться
  • мощность — Объем работы, выполненной за период времени

Что такое работа?

Большинство из нас думает о работе как о чем-то, что мы делаем, чтобы заработать зарплату.В мире науки работа имеет другое значение. Работа — это энергия, передаваемая, когда сила заставляет объект двигаться. Итак, если вы примените силу, не заставляя объект двигаться, вы не проделали никакой работы. Работа заставляет объект двигаться. А как насчет взаимосвязи между работой и энергией? Если вы несете коробку вверх по лестнице, вы делаете работу и переносите энергию на коробку. По мере того, как расстояние коробки от поверхности Земли изменяется, меняется и его гравитационная потенциальная энергия.

Вычисление работы

Работа рассчитывается как сумма прилагаемой силы, умноженная на расстояние, на котором действует сила.

В этом уравнении сила измеряется в ньютонах, расстояние измеряется в метрах, а работа измеряется в джоулях.

Используйте уравнение W = FD , чтобы ответить на следующие вопросы.

1 . На диван весом 45 кг действует сила 75 Н, и диван перемещается на 5 м. Сколько работы проделано при перемещении дивана?


2 .Газонокосилку толкают с силой 80 Н. Если при стрижке газона выполняется работа 12 000 Дж, каково общее расстояние, на которое она была перемещена?

Мощность

Мощность — это объем работы, который выполняется за одну секунду. В системе СИ (метрическая) единица измерения мощности — ватт ( Вт, ). Один ватт равен одному джоулю работы, выполненной за одну секунду. Что будет в кВт?

В этом уравнении мощность измеряется в ваттах, работа измеряется в джоулях, а время измеряется в секундах.

Используйте уравнение P = W / T , чтобы ответить на следующий вопрос.

3. Чтобы вытащить ребенка из кроватки, сделано 50 Дж работы. Сколько энергии требуется, чтобы поднять ребенка за 0,5 с?


Коалиция за науку о плазме — Руководство для учителя

Азбука ядерной науки: На этом сайте представлена ​​прекрасная настенная диаграмма ядерной энергетики. Он предоставляет подробную информацию о ядре и ядерных изменениях / реакциях, определениях и диаграммах. Есть страница о том, как построить детектор космических лучей.Подготовлено Отделением ядерных наук Национальной лаборатории Лоуренса Беркли.

Что стоит изучить — Стэнфордский солнечный центр: часть территории Стэнфордского солнечного центра. Предоставляет практические занятия и планы уроков для студентов, показывая, как проводить фактические наблюдения с помощью создания спектроскопов и других инструментов.

Американское физическое общество: Учителя физики в старших классах: этот сайт предоставляет учителям ресурсы по преподаванию физики, а также ссылки на профессиональные сообщества учителей физики.

ASPIRE: Отличный сайт с множеством интерактивных уроков, созданных учителями для учителей. Хотя здесь нет специального упоминания о плазме, есть связанные темы, включая основы волн и жизненный цикл звезд.

Лучшие образовательные сайты: этот сайт ориентирован на множество веб-сайтов фундаментального образования в области астрономии и космоса, некоторые из которых специально оцениваются в этом руководстве CPS. Связанные сайты различаются по качеству и количеству информации: от строго маркированных информационных фрагментов с фотографиями до очень обширных источников информации, интерактивных действий, инструментов и источников.Ссылки в основном отличные и актуальные, хотя первоначальный проект начался в 2011 году.

CINDI — Исследование связанной ионно-нейтральной динамики (в UT Dallas): вам нужно щелкнуть панель образования, чтобы перейти в раздел образования. На этом сайте вы найдете коллекцию учебных и образовательных ресурсов для 6-9 классов о проекте CINDI, атмосфере Земли, космической погоде, шкале в системе Земля-Луна, спутниках и ракетах и ​​многом другом.

STEM Rising: на этом сайте можно найти учебные материалы и возможности, предоставляемые лабораториями и офисами, спонсируемыми Министерством энергетики.Учителя найдут планы уроков, семинары и возможности для исследований.

STScI Communications and Outreach: Эта информационная страница сайта Научного института космического телескопа является воротами в образовательную деятельность для студентов, преподавателей и широкой общественности. Перейдите в «Удивительное пространство», чтобы получить планы уроков для K-12, включая черные дыры, звезды и т. Д. Доступны подробные планы и мероприятия, оцененные по национальным научным стандартам. Вместо слова «плазма» на сайте упоминаются «ионизированные частицы» или просто «газы».»Сайт особенно примечателен своими захватывающими дух изображениями космической плазмы, полученными телескопом Хаббл.

Отдел образования Фермилаб: отлично; много ссылок, уроков, основных ядерных тем, проектов, страниц для студентов и преподавателей.

Genesis: Search for Origins : Этот сайт предоставляет группу научных модулей K-12 для учителей, использующих Genesis Mission как реальную ссылку для привлечения интереса учащихся. Некоторые модули связаны с плазменными технологиями. Сайт НАСА.

IMAGE Science Center P.Веб-сайт O.E.T.R.Y: практические уроки для учащихся и учителей, отсортированные по содержанию, уровню обучения и в Интернете. Мероприятия подчеркивают наличие плазмы в природе и показывают науку как человеческое усилие.

Планы уроков обсерватории Хейстэк Массачусетского технологического института: список планов уроков для учителей, ориентированных на пространство. Боковая панель может направить вас к исследовательскому опыту для учителей, ресурсам дошкольного образования и общественным мероприятиям.

MIT Open Course Ware — старшая школа, основные моменты для старшей школы: Включает вводные курсы MIT, которые лучше всего подходят для старшеклассников, видео-демонстрации, чтобы помочь учителям объяснить концепции и понять их учащимся, помогает при подготовке к экзаменам по физике.

Образование НАСА: Страница образования НАСА является входом на все их образовательные веб-сайты. Вы также найдете новости, учебные ресурсы, интернет-ресурсы, мультимедийные ресурсы, контакты для преподавателей, возможности профессионального развития и возможности для студентов. Это отличный сайт для изучения.

NASA STEM Engagement: Обеспечивает основные ссылки на Интернет-источники НАСА для преподавателей.

Plasma 101 — Ежедневный план урока: упражнение с ручкой и бумагой из учебной сети New York Times, требующее исследовательских навыков и критического мышления.Студенты извлекают информацию об определении плазмы из выбранных примеров, затем создают плакаты «Как это работает» о конкретных формах плазмы и размышляют о важности финансирования исследований плазмы.

Наука о футболе НФЛ: NBC создала серию увлекательных видеороликов, в которых используется игра в футбол и уроки науки по всем вопросам, от теоремы Пифагора до первого закона движения Ньютона.

Максимум солнечной энергии Ресурсы для преподавателей: живые данные, захватывающая графика и интересные планы уроков должны быть полезны учителям, заинтересованным в обучении учащихся циклу солнечной активности / солнечной активности и солнечному максимуму.Также предоставляет списки сайтов, которые предоставляют последние данные и образовательные изображения. Часть более крупной миссии на геокосмическом сайте.

Меню образовательных ресурсов НАСА: удобный способ найти продукты НАСА в области космической науки для использования в классе. Здесь есть сотни ресурсов, доступных для поиска по классам и темам.

Стэнфордский солнечный центр: этот сайт представляет собой сборник междисциплинарных интерактивных упражнений и мероприятий, основанных на Солнце и солнечной науке, наиболее ориентированных на 4–12 классы.Большинство из них были приведены в соответствие с научными стандартами и одобрены процессом обзора продуктов НАСА. На главной странице вы можете найти свой путь к упражнениям как для учеников, так и для учителей.

Солнцецентричная физика: на странице учителя Линды Книзели представлены планы уроков (11–12 классы) по четырем темам, ориентированным на Солнце, включая электромагнитный спектр. Она предоставляет целевые ссылки на определенные веб-сайты НАСА. Отличная детализация на высоком уровне. Объясняет многие физические явления, происходящие на Земле как прямой результат взаимодействия Солнца и Земли.

Teacher Link — Региональный ресурсный центр для преподавателей НАСА: Этот отличный сайт, предоставленный Педагогическим колледжем Университета штата Юта, предоставляет множество ресурсов, включая руководства по учебным программам, печатные ресурсы, онлайн-ресурсы, видео и мультимедийные материалы НАСА, а также ежедневные блоги. самые свежие ссылки на приложения и другие ресурсы.

Исследование магнитосферы Земли: материалы предназначены для учащихся старших классов. Однако информация и пояснения — прекрасный ресурс для учителя любого уровня.Планов занятий по обучению студентов нет.

Национальный центр атмосферных исследований и Управление программ UCAR: удобный для студентов и преподавателей сайт NCAR с темами астрономии и физики Вселенной об атомах, частицах, плазме, Солнце и т. Д. Уровни: начальный, средний, продвинутый, уроки / занятия .

Страница электростатического генератора Van de Graaf: на этом сайте есть все необходимое для покупки или строительства и эксплуатации электростатического генератора Van de Graaf, а также ссылки на другие связанные сайты.

Инструменты учителя

Программы для учителей

Научные мероприятия JLab для учителей (JSAT) — дневная научная программа для учителей 5, 6 и 8 классов. [Даты программы: сентябрь 2020 г. — май 2021 г.]

Ночь учителя в лаборатории Джефферсона — Ночь учителя состоится 14 апреля 2021 года. Пожалуйста, зарегистрируйтесь до 13 апреля 2021 года!

Образовательные мероприятия

Physics Fest — Криогеника, электричество и многое другое! Зарезервируйте свое место сегодня!

Science Series — Научные лекции для старшеклассников и учеников средних школ! [Архив видео]

Список рассылки

Education Events — электронный список рассылки, чтобы держать вас в курсе общественных образовательных мероприятий Jefferson Lab!

Мастерские и местные группы

Секция Американского ядерного общества в Вирджинии — Однодневные и многодневные семинары по науке о ядерной энергии и радиации.

Американское общество материаловедения — Восточная Вирджиния — Программы и мероприятия для студентов и преподавателей.

Стандартные материалы

Все об атомах — Узнайте о частях атома!

Таблица элементов — Основная физическая и историческая информация об элементах! [Версия для печати]

Вопросы и ответы — есть вопрос? Нужен ответ? Сначала проверьте здесь!

Глоссарий научных терминов — Определения некоторых терминов, используемых на этом сайте.

Physics Out Loud — Ученые лаборатории Джефферсона и другие эксперты объясняют некоторые общеупотребительные слова и термины, используемые в исследованиях ядерной физики.

Виртуальный тур по лаборатории Джефферсона — Как ученые исследуют внутренние атомы?

Практические тесты

Стандарты учебных тестов штата Вирджиния — Практика сдачи тестов SOL! Предметы включают геометрию, алгебру, математику, химию, биологию, естественные науки и технологии.

Выпущено

всесторонних оценок Миннесоты и образцы заданий — доступны вопросы из тестов MCA Math 3, 4, 5, 6, 7, 8 и 11 Миннесоты.

Виртуальные полевые поездки

Virtual Field Trips — Посмотрите, какие исследования проводятся в некоторых национальных лабораториях Министерства энергетики США!

Хантер Колледж

Информация

Пожалуйста, дважды проверьте веб-адрес или воспользуйтесь функцией поиска на этой странице, чтобы найти то, что вы ищете.

Если вы уверены, что имеете правильный веб-адрес, но столкнулись с ошибкой, пожалуйста, связаться с администрацией сайта.

Спасибо.

Возможно, вы искали…

Файлы на глаз 4 июня 2009 г., 15:32
Содержит файлы
Могу ли я загрузить сразу несколько изображений / файлов? по mesmi, 5 мая 2011 г., 16:11
Файлы по двоге, 01 июля 2009 г., 11:55
Загрузка нескольких файлов по vswann, 19 августа 2008 г., 16:48
Что такое репозиторий и как им пользоваться? по mesmi, 5 мая 2011 г., 15:50
Файлы по запросу Забар шолларами, 07 марта 2014 г., 14:38
Каков максимальный размер загружаемых изображений и других файлов? по mesmi, 5 мая 2011 г. 16:08
Сборник фактов за 2013 год по акадинску, 18 нояб.2013 г. 15:54
Сборник HTML-файлов из сборника фактов за 2013 год
Репозиторий по cfeng, 05 ноя 2012, 13:35
Специальное место для «двоичных объектов», таких как файлы PDF, офисные документы, изображения и другие типы файлов.
Создавайте интересные материалы по gcherry, 2 июня 2011 г. 17:36
Запишитесь на сеанс электронного репетитора по rbreech, 13 ноя.2018 г., 19:44

плазма | Физика, состояние вещества и факты

Плазма , в физике, электропроводящая среда, в которой примерно одинаковое количество положительно и отрицательно заряженных частиц, образующихся при ионизации атомов в газе.Иногда его называют четвертым состоянием вещества, отличным от твердого, жидкого и газообразного состояний.

Отрицательный заряд обычно переносится электронами, каждый из которых имеет одну единицу отрицательного заряда. Положительный заряд обычно переносится атомами или молекулами, у которых отсутствуют те же самые электроны. В некоторых редких, но интересных случаях электроны, отсутствующие в одном типе атома или молекулы, присоединяются к другому компоненту, в результате чего плазма содержит как положительные, так и отрицательные ионы.Самый крайний случай этого типа происходит, когда маленькие, но макроскопические частицы пыли становятся заряженными в состоянии, называемом пылевой плазмой. Уникальность состояния плазмы обусловлена ​​важностью электрических и магнитных сил, действующих на плазму, в дополнение к таким силам, как гравитация, влияющим на все формы материи. Поскольку эти электромагнитные силы могут действовать на больших расстояниях, плазма будет действовать как жидкость, даже когда частицы редко сталкиваются друг с другом.

Почти вся видимая материя во Вселенной существует в плазменном состоянии, преимущественно в этой форме на Солнце и звездах, а также в межпланетном и межзвездном пространстве.Полярные сияния, молнии и сварочные дуги — тоже плазма; плазма существует в неоновых и люминесцентных лампах, в кристаллической структуре металлических твердых тел и во многих других явлениях и объектах. Сама Земля погружена в разреженную плазму, называемую солнечным ветром, и окружена плотной плазмой, называемой ионосферой.

Плазма может быть создана в лаборатории путем нагревания газа до чрезвычайно высокой температуры, которая вызывает такие сильные столкновения между его атомами и молекулами, что электроны отрываются, давая необходимые электроны и ионы.Аналогичный процесс происходит внутри звезд. В космосе преобладающим процессом образования плазмы является фотоионизация, при которой фотоны солнечного света или звездного света поглощаются существующим газом, вызывая испускание электронов. Поскольку Солнце и звезды светят непрерывно, практически вся материя в таких случаях становится ионизированной, а плазма считается полностью ионизированной. Однако это не обязательно, поскольку плазма может быть только частично ионизированной. Полностью ионизированная водородная плазма, состоящая исключительно из электронов и протонов (ядер водорода), является наиболее элементарной плазмой.

Получите подписку Britannica Premium и получите доступ к эксклюзивному контенту. Подпишись сейчас

Современная концепция состояния плазмы возникла недавно, только в начале 1950-х годов. Его история переплетается со многими дисциплинами. Три основных направления исследований внесли уникальный ранний вклад в развитие физики плазмы как дисциплины: электрические разряды, магнитогидродинамика (в которой изучается проводящая жидкость, такая как ртуть) и кинетическая теория.

Интерес к явлениям электрического разряда можно проследить еще в начале 18 века, когда три английских физика — Майкл Фарадей в 1830-х годах и Джозеф Джон Томсон и Джон Сили Эдвард Таунсенд заложили основы. настоящего понимания явлений.Ирвинг Ленгмюр ввел термин «плазма» в 1923 г. при исследовании электрических разрядов. В 1929 году он и Леви Тонкс, другой физик, работавший в Соединенных Штатах, использовали этот термин для обозначения тех областей разряда, в которых могли происходить определенные периодические изменения отрицательно заряженных электронов. Они назвали эти колебания плазменными колебаниями, их поведение напоминало желеобразное вещество. Однако только в 1952 году, когда два других американских физика, Дэвид Бом и Дэвид Пайнс, впервые рассмотрели коллективное поведение электронов в металлах в отличие от поведения электронов в ионизированных газах, общая применимость концепции плазмы была полностью оценена.

Коллективное поведение заряженных частиц в магнитных полях и концепция проводящей жидкости подразумеваются в магнитогидродинамических исследованиях, основы которых были заложены в начале и середине 1800-х годов Фарадеем и Андре-Мари Амперами из Франции. Однако только в 1930-х годах, когда были открыты новые солнечные и геофизические явления, были рассмотрены многие из основных проблем взаимодействия ионизированных газов и магнитных полей. В 1942 году шведский физик Ханнес Альвен представил понятие магнитогидродинамических волн.Этот вклад, наряду с его дальнейшими исследованиями космической плазмы, привел к получению Альфвена Нобелевской премии по физике в 1970 году.

Эти два отдельных подхода — изучение электрических разрядов и изучение поведения проводящих жидкостей в магнитных полях — были объединены введением кинетической теории состояния плазмы. Эта теория утверждает, что плазма, как и газ, состоит из частиц, находящихся в беспорядочном движении, взаимодействие которых может происходить посредством дальнодействующих электромагнитных сил, а также посредством столкновений.В 1905 году голландский физик Хендрик Антоун Лоренц применил кинетическое уравнение для атомов (формулировка австрийского физика Людвига Эдуарда Больцмана) к поведению электронов в металлах. Различные физики и математики в 1930-х и 1940-х годах развили кинетическую теорию плазмы до высокой степени изощренности. С начала 1950-х годов все больше внимания уделяется самому состоянию плазмы. Исследование космоса, разработка электронных устройств, растущее осознание важности магнитных полей в астрофизических явлениях и поиски управляемых термоядерных (ядерных) энергетических реакторов — все это стимулировало такой интерес.Многие проблемы остаются нерешенными в исследованиях физики космической плазмы из-за сложности явлений. Например, описание солнечного ветра должно включать не только уравнения, касающиеся эффектов гравитации, температуры и давления, необходимые в атмосферных науках, но также уравнения шотландского физика Джеймса Клерка Максвелла, которые необходимы для описания электромагнитного поля.

Оповещение о погоде — Действие — TeachEngineering

Быстрый просмотр

Уровень оценки: 8 (6-8)

Требуемое время: 1 час 30 минут

(можно разделить на два занятия по 45 минут)

Расходные материалы на группу: 2 доллара США.00

Размер группы: 2

Зависимость деятельности:

Тематические области: Земля и космос, Наука и технологии

Подпишитесь на нашу рассылку новостей

Резюме

Учащиеся обсуждают характеристики штормов, в том числе взаимосвязь погодных фронтов и штормов.Используя повседневные материалы, они разрабатывают модели базовых систем обнаружения молний (аналогичные конструкции Бенджамина Франклина) и анализируют свои модели, чтобы определить их эффективность в качестве систем оповещения о штормах в сообществе. Эта инженерная программа соответствует научным стандартам нового поколения (NGSS).

Инженерное соединение

Инженеры

разрабатывают инструменты для прогнозирования и отслеживания погодных фронтов и штормов, включая метеорологический радар и индикаторы ударов молний, ​​которые обеспечивают раннее предупреждение о штормах для обеспечения безопасности людей.Эти инструменты используются метеорологами, предприятиями электроснабжения, парками и службами отдыха, а также пилотами. Переносные детекторы молний также используются на спортивных мероприятиях, в кемпингах, походах, парусном спорте и игре в гольф. Инженеры также разрабатывают предупреждающие табло, используемые метеорологическими службами для предупреждения людей о приближающихся сильных штормах.

Цели обучения

После этого занятия студенты должны уметь:

  • Опишите характеристики грозы.
  • Опишите различные способы использования системы обнаружения молний.
  • Разработайте и проанализируйте модель системы обнаружения молний.

Образовательные стандарты

Каждый урок или задание TeachEngineering соотносится с одним или несколькими научными предметами K-12, образовательные стандарты в области технологий, инженерии или математики (STEM).

Все 100000+ стандартов K-12 STEM, охватываемых TeachEngineering , собираются, обслуживаются и упаковываются сетью стандартов достижений (ASN) , проект Д2Л (www.achievementstandards.org).

В ASN стандарты иерархически структурированы: сначала по источникам; например , по штатам; внутри источника по типу; например , естественные науки или математика; внутри типа по подтипу, затем по классу, и т. д. .

NGSS: научные стандарты нового поколения — наука
Ожидаемые характеристики NGSS

MS-ETS1-4.Разработайте модель для генерации данных для итеративного тестирования и модификации предлагаемого объекта, инструмента или процесса, чтобы можно было достичь оптимального дизайна. (6-8 классы)

Вы согласны с таким раскладом? Спасибо за ваш отзыв!

Нажмите, чтобы просмотреть другие учебные программы, соответствующие этим ожиданиям от результатов.
В этом упражнении основное внимание уделяется следующим аспектам трехмерного обучения NGSS:
Наука и инженерная практика Основные дисциплинарные идеи Сквозные концепции
Разработайте модель для генерации данных для проверки идей о разработанных системах, включая те, которые представляют входы и выходы.

Соглашение о выравнивании: Спасибо за ваш отзыв!

Для тестирования решений важны всевозможные модели.

Соглашение о выравнивании: Спасибо за ваш отзыв!

Итерационный процесс тестирования наиболее многообещающих решений и изменения того, что предлагается на основе результатов тестирования, приводит к большей доработке и, в конечном итоге, к оптимальному решению.

Соглашение о выравнивании: Спасибо за ваш отзыв!

Международная ассоциация преподавателей технологий и инженерии — Технология
  • Новые продукты и системы могут быть разработаны для решения проблем или помощи в выполнении вещей, которые невозможно было бы сделать без помощи технологий.(Оценки 6 — 8) Подробнее

    Посмотреть согласованную учебную программу

    Вы согласны с таким раскладом? Спасибо за ваш отзыв!

  • Знания, полученные в других областях исследований, имеют прямое влияние на разработку технологических продуктов и систем.(Оценки 6 — 8) Подробнее

    Посмотреть согласованную учебную программу

    Вы согласны с таким раскладом? Спасибо за ваш отзыв!

ГОСТ Предложите выравнивание, не указанное выше

Какое альтернативное выравнивание вы предлагаете для этого контента?

Список материалов

Каждой группе необходимо:

Рисунок 2.Некоторые материалы, необходимые для создания модели системы обнаружения молний. Авторское право

Copyright © 2007 Малинда Зарске, Программа ITL, Университет Колорадо в Боулдере

  • 2 пустые алюминиевые банки из-под газировки
  • 1 8-дюймовый деревянный дюбель
  • 6 дюймов резьбы
  • малярная лента
  • 2 квадратных фута алюминиевой фольги
  • 2 куска медной проволоки, примерно 36 дюймов каждый (зажимы из крокодиловой кожи также подходят)
  • 1 маленький колокольчик (можно купить в магазинах рукоделия и тканях)
  • Лист испытаний и анализа детекторов молний, ​​по одному на человека

На долю всего класса:

  • 1 металлический стул или стол (для заземления модельного детектора молнии)
  • 1 телевизор (любого размера; должен включаться; не обязательно должен иметь сигнал или быть чистым)
  • (по желанию) дополнительных колокольчиков, банок, фольги, ниток или других предметов для учащихся, которые могут улучшить свой дизайн

Рабочие листы и приложения

Посетите [www.teachengineering.org/activities/view/cub_weather_lesson03_activity1], чтобы распечатать или загрузить.

Больше подобной программы

Грозовое небо

Студенты узнают, что ветер и штормы могут образовываться на границах взаимодействующих воздушных масс высокого и низкого давления. Они изучают отличительные черты четырех основных типов погодных фронтов (теплые фронты, холодные фронты, стационарные фронты и фронты окклюзии) и то, как эти фронты изображаются на сюрре…

Естественно катастрофические

Студенты знакомятся со стихийными бедствиями и узнают разницу между стихийными бедствиями и стихийными бедствиями.

Прогноз погоды

Учащиеся считают, что прогноз погоды играет важную роль в их повседневной жизни.Они узнают об истории прогнозирования погоды — от старых пословиц о погоде до современного оборудования для прогнозирования — и о том, как усовершенствования в погодных технологиях спасли жизни, обеспечив заблаговременное предупреждение о природе …

Предварительные знания

Учащиеся должны иметь некоторые знания о погодных фронтах, как описано в соответствующем уроке «Грозовое небо».

Введение / Мотивация

Как узнать, приближается ли шторм? Вы смотрите в небо в поисках признаков перемены погоды, прислушиваетесь к ветру или чувствуете изменение температуры? Знаете ли вы, потому что смотрите новости по телевидению, читаете газету или проверяете прогноз погоды в Интернете? Есть много способов узнать о погоде. Что такое буря? Какие изменения погоды иногда сопровождают шторм? Ну, штормы часто случаются вдоль погодных фронтов или границ воздушных масс.Грозы могут включать в себя сильный ветер, гром и молнию, а также осадки. Сильные штормы могут превратиться в грозы, торнадо или даже ураганы.

Вы когда-нибудь видели грозу? Гроза — это погодное нарушение, которое содержит молнии и гром. Молния возникает из-за электрического заряда, который накапливается во время шторма. Когда электрическое поле во время шторма достаточно сильное, электричество разряжается через разряд молнии между облаками или облаками и землей.Иногда грозы также могут вызвать проливные дожди, сильный ветер, даже град или торнадо.

Зачем нам знать, витает ли в воздухе молния? (Примите предложения студентов.) Самое главное, мы хотим знать, когда нам следует отправиться внутрь, чтобы обезопасить себя от грозы. Пилоты хотят знать, где находится молния, чтобы летать от нее. Электроэнергетические компании хотят знать, когда приближается молния, чтобы защитить свои инструменты. Даже парки и службы отдыха хотят знать, когда опасность лесных пожаров высока из-за ударов молнии.Инженеры разрабатывают множество различных инструментов для отслеживания и прогнозирования гроз, чтобы помочь удовлетворить потребности всех этих разных людей.

Небольшие портативные детекторы молний доступны для людей, которые могут использовать их во время кемпинга, занятий спортом, а также для фермеров и коммунальных предприятий. Эти инструменты вычисляют, когда начинаются удары молнии, как далеко они находятся и насколько быстро они приближаются, путем измерения изменений электромагнитных импульсов в воздухе. Это довольно круто!

Наземные детекторы молний, ​​используемые метеорологами для предсказания погоды, являются более сложными, чем портативные версии, и могут определять точное местоположение удара молнии и направление, в котором он движется.Эта информация используется вместе с метеорологическим радаром для определения силы шторма.

Инженеры

не только разрабатывают инструменты и программное обеспечение для отслеживания штормов для прогнозирования будущих штормов, но и помогают защитить людей во время штормов. На самом деле инженерия необходима для нашей безопасности во время шторма. Если бы вы могли разработать способ определить, есть ли в районе молния, что бы вы сделали с этой информацией? Хотели бы вы поделиться им со своей семьей и сообществом, чтобы помочь им в безопасности? Это цель инженеров.Для достижения этой цели инженеры создают системы штормового предупреждения, которые активируются, когда сильные штормы угрожают области. Как вы могли связаться с другими, чтобы сообщить им о приближении шторма? Сделали бы вы сирену или мигающий знак? Есть много способов предупредить людей об опасности надвигающейся бури. Сегодня вы будете работать инженерами, чтобы смоделировать систему обнаружения молний и разработать план ее использования в сообществе.

Процедура

Фон

В этом упражнении учащиеся разрабатывают модели детекторов молний, ​​аналогичные конструкции, использованной Бенджамином Франклином в его эксперименте с «колокольчиками молний», которые он использовал, чтобы предупредить его о наличии проходящих облаков, содержащих электричество.Хотя доступных изображений его настоящего изобретения не существует, исполнения нескольких художников иллюстрируют модель, которая функционирует аналогично той, которая описана в этом упражнении.

В основном это устройство работает с использованием статического электричества (такое же электричество, которое присутствует в воздухе во время грозы). Электричество от телевизора, имитирующее статическое электричество в воздухе, заряжает человека, увеличивая количество электронов в банке, которые отталкивают электроны звенящего звонка к дальней стороне звонка.Теперь положительная сторона колокола притягивается к отрицательно заряженной банке и раскачивается в этом направлении. Как только он касается банки, заряд колокола становится отрицательным, чтобы соответствовать заряду банки, и теперь аналогичные заряды отталкивают колокол в сторону другой банки. Когда колокол попадает в другую банку, он теряет свой отрицательный заряд на земле. Теперь заряженный положительно, он отталкивается и снова притягивается к заряженной банке. Эта последовательность продолжается до тех пор, пока колокольчик не начнет подпрыгивать от одной банки к другой, звоня.

Перед мероприятием

Со студентами

Проектирование системы обнаружения молний

Рис. 3. Установка модельной системы обнаружения молний. Авторское право

Авторское право © 2007 Малинда Зарске, Программа ITL, Университет Колорадо в Боулдере

  1. Привяжите один конец нити к колокольчику, а другой конец привяжите к центру деревянного дюбеля.
  2. Поставьте две банки вертикально на расстоянии 2 дюйма друг от друга.
  3. Поместите деревянный дюбель поперек двух банок (по длине) и приклейте его к верхней части каждой банки (см. Рисунок 3).Отрегулируйте подвесной звонок так, чтобы он болтался между банками и не касался стола или поверхности стола.
  4. Прикрепите один из отрезков медной проволоки к первой банке, обернув ее один раз вокруг нижней половины банки и закрепив лентой (см. Рисунок 4). Другой конец будет прикреплен к металлическому стулу, каркасу картотеки или другому металлическому предмету в качестве заземления. Примечание. Металлическую проволоку, возможно, придется отрегулировать (согнуть), чтобы банка оставалась стоять прямо.
  5. Прикрепите второй кусок медной проволоки ко второй банке, обернув один раз вокруг нижней половины банки и закрепив лентой.Примечание. Как и в случае с первой проволокой, металлическую проволоку, возможно, придется отрегулировать (согнуть), чтобы банка оставалась стоять прямо.
  6. Сложите лист алюминиевой фольги пополам, поместите свободный конец проволоки, прикрепленной ко второй банке, между слоями фольги и закрепите куском ленты.

Тестирование и анализ системы

Рис. 4. Крупный план модели системы обнаружения молний. Авторское право

Copyright © 2007 Малинда Зарске, Программа ITL, Университет Колорадо в Боулдере

  1. Присоедините свободный (свободный) конец медной проволоки, прикрепленной к первой банке, к металлическому стулу, столу или шкафу для хранения документов, чтобы он служил заземлением.
  2. Приложите конец провода с алюминиевой фольгой (прикрепленный ко второй банке) к экрану телевизора.
  3. Включите телевизор, чтобы запустить систему. (Если это не работает, см. Раздел «Советы по устранению неполадок», чтобы получить помощь при запуске системы.) Насколько хорошо работает система обнаружения молний?
  4. Попросите учащихся выполнить анализ в соответствии с рабочим листом.
  1. Какие части системы обнаружения молнии? Нарисуйте каждую часть в отведенном месте и объясните, как части работают вместе, чтобы система работала.
  2. Насколько хорошо работал ваш детектор молний? Что бы вы изменили, чтобы улучшить систему? Если позволяет время, внесите изменения (используя дополнительные необязательные материалы, указанные в Списке материалов).
  3. Это уменьшенная модель системы обнаружения молний, ​​которая использует звонок в качестве выходного сигнала для предупреждения людей о приближении молнии. Какие еще выходные данные могут быть полезны для предупреждения людей о молниях в их районе? (Слуховые, визуальные и т. Д.) Как вы могли бы включить какие-либо другие выходные данные для улучшения вашей системы обнаружения / предупреждения молний?
  4. Подумайте о своем сообществе.Было бы полезно предупредить людей в вашем районе о наличии молнии? Где бы вы разместили этот и другие детекторы, чтобы охватить наибольшее количество людей?
  5. Разработайте процесс оповещения о грозе для вашего сообщества. Подумайте, как бы вы могли сообщить большинству людей о наличии молнии. Не могли бы вы сделать больше систем обнаружения молний или разработать способ использования одного или двух детекторов, а затем распространить предупреждение среди населения другим способом? Составьте список этапов вашего процесса, начиная с только что разработанного вами детектора молний.
  6. Время является важным фактором при рассмотрении ударов молнии. Сколько времени нужно, чтобы молния стала опасной? Как быстро вы хотите сообщить людям, что поблизости молния? Что бы вы добавили к этапам процесса оповещения о грозе, которые вы только что обрисовали, чтобы отразить время, необходимое для оповещения сообщества?

Словарь / Определения

Молния: вспышка света, возникающая в результате разряда электричества в атмосфере.

Детектор молнии: устройство, которое определяет молнию, возникающую во время грозы.

Шторм: Тип погоды, отмеченный ветром, обычно дождем, снегом, градом, мокрым снегом или громом и молнией.

Оценка

Оценка перед началом деятельности

Вопрос для обсуждения : запросите, объедините и обобщите ответы учащихся на следующий вопрос.

  • Что вызывает ветер и штормы? (Ответ: движущиеся воздушные массы создают ветер и вызывают штормы; воздушные массы перемещаются от высокого давления к низкому; воздушные массы также перемещаются, когда поднимается теплый воздух; движущиеся и сталкивающиеся воздушные массы вызывают ветер и штормы.)

Встроенная оценка деятельности

Рабочий лист анализа: Попросите учащихся заполнить Рабочий лист тестирования и анализа детектора молний. Просмотрите их ответы, чтобы оценить их уровень владения предметом.

Оценка после деятельности

Сообщите сообществу : Предложите студенческим командам создать информационную брошюру для сообщества, чтобы сообщить им о характеристиках гроз и новом процессе оповещения о грозе, который они разработали.Если позволяет время, попросите учащихся поделиться своими брошюрами с классом и вовлечь их в обсуждение эффективности каждого процесса.

Инженерные воздействия : Предложите учащимся подумать о последствиях наличия системы или процесса предупреждения о суровой погоде в сообществе. В каких географических регионах может потребоваться система предупреждения о суровой погоде? Какое влияние окажет система предупреждения о суровой погоде на людей или окружающую среду? Что может случиться, если система выйдет из строя? Это все, что инженеры учитывают при разработке систем или процессов серьезных предупреждений для конкретных сообществ или территорий.

Редизайн : Дайте ученикам время изменить дизайн своих детекторов молний, ​​используя свои идеи из рабочего листа и дополнительные дополнительные принадлежности, предлагаемые в материалах Lilst. Подтвердите концепцию, согласно которой инженеры часто повторяют дизайн несколько раз, прежде чем определять наилучшие возможные решения проблем. Их второй дизайн работал лучше, чем первый? Почему?

Вопросы безопасности

Иногда при включении телевизора в этой системе может возникнуть небольшая синяя искра. Не позволяйте учащимся засовывать пальцы в систему обнаружения при включенном телевизоре, так как это может вызвать у них легкие сотрясения.

Алюминиевая фольга может прилипнуть к экрану телевизора из-за статического электричества. Выключите телевизор, чтобы снять фольгу и разорвать цепь. При снятии фольги может образоваться небольшой статический шок, эквивалентный трению ногой о ковер и прикосновению к дверной ручке.

Советы по поиску и устранению неисправностей

Эта модель системы штормового предупреждения может не работать в условиях высокой влажности.

Иногда необходимо немного сдвинуть колокол, чтобы система заработала.

Поместите систему обнаружения молний на плоскую поверхность (например, стол или стол) для достижения наилучших результатов. Ленту можно использовать для удержания банок на месте.

Телевизионный экран или генератор Ван де Граффа работают как источники напряжения для запуска системы обнаружения молний.

Петлицы на крышках банок с газировкой (связанные вместе) также хорошо работают в качестве колокольчика, если звенящие колокольчики отсутствуют.

Расширения деятельности

Попросите учащихся выяснить, где находятся системы обнаружения молний в их регионе страны. Какие чрезвычайные погодные процедуры существуют в их сообществе? Их школа? Собственный дом? Как они о них узнают?

Предложите учащимся исследовать, как разница в температуре между воздушными массами может вызывать колебания силы ветра. Какие типы штормов связаны с сильным ветром? Используйте эту информацию, чтобы разработать процесс предупреждения о ветре для сообщества, подверженного сильным ветрам.

Рекомендации

Институт Франклина, Ресурсы для обучения естествознанию, «Колокола молний Бена Франклина», по состоянию на 4 декабря 2007 г. http://learn.fi.edu/franklin/bells.html

Хардин, Дэнни. Национальное управление по аэронавтике и исследованию космического пространства, Обнаружение молний из космоса, «A Lightning Primer: Introduction», по состоянию на 4 декабря 2007 г. http://thunder.msfc.nasa.gov/primer/

Стены, Брайан.Национальное управление по аэронавтике и исследованию космического пространства. Science @ NASA, Electric Ice, 9 июня 2005 г., по состоянию на 26 ноября 2007 г. http://science.nasa.gov/headlines/y2006/13sep_electricice.htm

Авторские права

© 2007 Регенты Университета Колорадо.

Авторы

Малинда Шефер Зарске; Меган Подлогар; Джанет Йоуэлл

Программа поддержки

Комплексная программа преподавания и обучения, Инженерный колледж, Университет Колорадо в Боулдере

Благодарности

Содержание этих программ электронных библиотек было разработано в рамках Комплексной программы преподавания и обучения в рамках гранта GK-12 Национального научного фонда.

Оставить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Вы можете использовать эти HTMLметки и атрибуты:

<a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <s> <strike> <strong>