Исследовательская работа по теме «Охрана окружающей среды в задачах по физике » Работу выполнила ученица 8 класса МОУ Белозерская СОШ № 1 имени Героя Советского Союза И.П.Малоземова. Глебова Екатерина. 1. Введение. Проблема: создание условий формирования экологических знаний на уроках физики. • Цель исследования: подобрать задачи для уроков физики с экологическим содержанием. • Актуальность: недостаточная разработанность и практическая значимость вопросов экологии в курсе физики. • Объект исследования: охрана окружающей среды и физика. • Предмет исследования: задачи с экологическим содержанием. • Гипотеза исследования основана на предположении о том, что успешность формирования экологических знаний и умений возможна в случае создания в курсе физики задач с экологическим содержанием. Задачи исследования 1. Изучить литературные источники 2. Выявить основные экологические проблемы 3. Выявить роль и возможности школьного курса физики в раскрытии вопросов экологии. 4. Разработать задачи и вопросы по экологии в курсе физики. Подсчитано, что до появления на Земле человека один вид животного исчезал в среднем за 1000 лет, с 1850 по 1950 – один вид за 100 лет (т.е. в 100 раз быстрее ) после 1950г –за 1год. А сейчас ежедневно (!!!) исчезает 1 вид растений, животных или грибов. Если так пойдёт и дальше, то уже через несколько лет каждый прожитый людьми час будет отмечен гибелью одного вида. 2. Задачи с экологическим содержанием. 2.1. Задачи на загрязнения. - Виды загрязнений: Аэрозольное загрязнение атмосферы Неорганическое загрязнение Нефть и нефтепродукты Тяжелые металлы Нефть и нефтепродукты. По подсчетам, в Мировой океан ежегодно попадает от 6 до 15 млн. т нефти и нефтепродуктов. Значительные количества нефти попадают в море после непосредственной промывки цистерн нефтеналивных сосудов. Подсчитано, что при этом в море попадает около 1 % нефти и нефтепродуктов от всего перевозимого груза. Например, нефтеналивное судно водоизмещением 30000 т сбрасывает в море около 300 т мазута при каждом рейсе. Задача. Сколько тонн мазута сбрасыватеся в море за год при перевозке 500 млн.т.мазута. Подсчитано, что даже 15 млн. т достаточно, чтобы покрыть нефтяной пленкой Атлантический и Северный Ледовитый океаны. Задача. Чему равна масса нефти в 1 м3 воды? Содержание уже 10 г нефти в 1м3 воды губительно для рыбной икры. Гибнет не только икра, но и взрослая рыба, гибнут птицы, питавшиеся этой рыбой, и в итоге довольно часто происходят случаи отравления и у людей. Кроме того, нефтяная пленка (1т нефти загрязняет 12 км2 площади моря) уменьшает проникновение солнечных лучей и тем самым пагубно влияет на процессы фотосинтеза фитопланктона, основной кормовой базы большинства живых организмов морей и океанов. Задача. Загрязнение атмосферы отходами промышленности приводит к уменьшению ледников на горах. Почему? Каковы возможные экологически нежелательные последствия этого? ( из-за парникового эффекта температура окружающей среды увеличивается. ) Задача. Маршрутный автобус расходует за день 60 кг бензина. Сколько кубометров газа выделяет он в городе, загрязняя среду? Плотность этого газа при температуре 0°С равна 0.002 кг/м³. Какие способы защиты атмосферного воздуха от загрязнения выбросами автотранспорта вы можете назвать? Загрязнение почвы Задача. Во время пахоты на влажной почве колесный трактор забуксовал. Выполняется ли в этом случае трактором работа? Какая экологически нежелательная проблема возникает при этом? (работа не совершается, при буксировке нарушается почвенный покров, что приводит к усилению эрозийных процессов и уровня загрязнения почвы) Качественные задачи Что для земледелия экологически «выгоднее» – многоснежная или малоснежная зима? Как объяснить довольно грозное природное явление сползания снежных лавин с гор? Питьевой воды на Земле не хватает. Её приходится получать из морской воды либо выпариванием, либо вымораживанием. Какой способ выгоднее? 2.2. «Бытовые» задачи. 1. Одна энергосберегающая лампочка за свой длительны срок работы предотвращает выброс в атмосферу более 200кг углекислого газа. Какой выброс в атмосферу вредного вещества можно предотвратить, если в 3-х комнатной квартире будут использоваться по 1такой лампочки на каждую комнату (не забудьте учесть прихожую, ванную, туалет)? • 2. Из полностью открытого водопроводного крана каждую минуту уходит в канализацию до 15 литров воды. Сколько можно потерять впустую воды, если кран не будет закрыт в течение суток? • 3. На здоровье человека влияет несколько факторов, из которых: на экологию и генетику приходится по 20%, на здравоохранение - 10 %,на образ жизни - 50%. Составьте сравнительную диаграмму влияния этих факторов. Какой можно сделать вывод? 4. Известно, что в среднем на одного человека в сутки приходится 2500 грамм мусора. Сколько мусора за месяц выбрасывается жителями г. Белозерска, если в нем проживает 9500 человек? Сколько машин, грузоподъемностью в 3500 кг потребуется для вывоза этого мусора? 2.3. «Лесные» задачи. • • • • Лес – это одна из важных частей баланса нашей системы. Именно лес является одним из главных поставщиков кислорода для существования живых организмов. Однако лес – это еще и важный ценный промышленный материал, без которого трудно представить нашу жизнь и деятельность в принципе. Не смотря на все это, гибель или уничтожение естественного леса, в первую очередь, это плодотворный результат человеческой деятельности, который связан именно с вырубкой леса. Древесина – это и топливо, и сырье для целлюлозно-бумажных фабрик, а так же строительный материала . Знаете ли вы, что 20 кг макулатуры сохраняет 1 крупное столетнее дерево. Знаете ли вы, что ежегодно 125 миллионов деревьев вырубается для производства бумаги. Знаете ли вы, что 1 га леса за 1 час поглощает весь углекислый газ, который выделяют при дыхании 200 человек. На производство 1 тонны бумаги требуется 2 тонны древесины. В то же время: 1га елового леса осаждает 30т пыли 1га соснового леса осаждает 35т пыли 1га дубового леса осаждает 56т пыли. Природа способна к самоочищению, но огромное количество отходов и выбросов от транспорта, комбинатов и заводов, аэрозолей не может нейтрализовать даже природа! 1. В мире ежегодно добывается 1600 млн.м3 древесины, около 0,2 всей древесины идет на топливо. Сколько кубических метров древесины сжигается? 2. Каждую минуту в мире вырубается около 20 гектаров леса. Сколько гектаров леса вырубят за сутки? 3. Бумага брошенная вами в лесу, будет лежать 2 года. Консервная банка – в 15 раз дольше, а полиэтиленовый пакет на 100 лет больше консервной банки. Сколько лет пролежит в лесу брошенный полиэтиленовый пакет? Почему при вырубке леса площадью 10 га «Белозерсклес» оставляет полосу леса примерно 1 га нетронутой, то есть центр остается в том виде, что и до начала лесозаготовки? (если срубить массив полностью, то погибнут насекомые, микроорганизмы, лягушки, червяки, им просто будет некуда укрыться) 2.4. «Водные» задачи. • • • • • • 1. На одном из заводов для охлаждения стали требовалось 340 м³ воды. Попробовали охлаждать кипятком – расход воды уменьшился в 22 раза. Почему? 2.Через заводские очистительные сооружения в сутки проходит 3000 л воды. За сколько дней очистится 27000 л воды? Сколько литров воды проходит через очистительные сооружения за час? 3. Крупные судаки могут достигать размеров до метра, растет рыба быстро, прибавляя с каждым годом по килограмму. Рекордная масса тела достигала 20 кг. Половой зрелости судак достигает к 5 годам, когда его тело вырастает до 35 см. Живет судак в крупных чистых реках и озерах. Рыба эта очень чувствительна к снижению количества кислорода в воде. Если водоем загрязнен, то судак там просто не может жить. Как только водоем загрязняется, судак старается из него уйти. Чему примерно равна плотность судака? Белое озеро Площадь зеркала, кв. км 1284 Длина, км 46 Ширина, км 33 Средняя глубина, м 4,1 Максимальная глубина, м 6,3 Объем водной массы, куб.км 5,2 Используя данные таблицы учащимся можно предложить рассчитать объем воды в озере, площадь озера, давление которое оказывает вода на дно. Сезонная динамика уровня воды в Белом озере в 2008 – 2012 годах Используя данные диаграммы можно рассчитывать давление атмосферы в разное время года. В связи с этим выяснить с какими проблемами приходиться сталкиваться рыбакам. Температура воды в Белом озере. По этим данным можно рассчитывать количество теплоты и влияние перепадов температуры на вылов рыбы и на обитателей озера. По данной диаграмме можно рассчитывать общий вес рыбы. Применяя данные таблицы можно рассчитывать массу выловленной рыбы за определенный промежуток времени, её вес. Сравнивая две таблицы можно увидеть, как решаются экологические задачи при вылове рыбы в нашем районе. 3. Заключение. • • • • • В результате выполнения данной работы: я узнала много нового об источниках загрязнения окружающей среды; о видах загрязнений; научилась составлять различные задания по имеющимся данным; просмотрела Красную книгу Вологодской области. Познакомилась с работой нашей рыбинспекции и узнала много нового и интересного. Для работы был предоставлен материал Белозерской рыбинспекции Данные из газет по работе Белозерсклеса и Белозерского леспромхоза