План-конспект мероприятия по физике Ученые

Внеклассное мероприятие по физике «Ученые - фронту»
Солдатова В.М.
учитель физики
Цели.
Образовательные:
Формирование представлений о взаимодействии физики и техники и их значительной роли в
победе над фашизмом. Формирование информационной компетентности учащихся: развитие
умения учащихся работать с различными источниками информации, умения выделять главное,
находить и использовать нужную информацию из разнообразных источников, включая работу с
книгой, поиск информации в библиотеке, сети Интернет.
Воспитательные:
Формирование гражданской ответственности, уважительного отношения к исторической
памяти своего народа, гордости за отечественную науку на материалах об ученых-физиках,
исторических фактах, документах. Формирование навыков доброжелательного общения,
взаимопомощи при работе в группе. Воспитание у учащихся патриотических и гражданских чувств
на примерах героических свершений советской науки в годы минувшей войны.
Развивающие:
Формирование элементов творческого поиска, познавательного интереса при подготовке
мероприятия. Развитие эмоционально-ценностного мышления учащихся на примере
взаимодействия физики, литературы, истории.
Оборудование: мультимедиа аппаратура, слайды с высказыванием о Великой Отечественной
войне, презентации.
Ход урока
I. Организационный момент.
Учитель: Вся наша страна в преддверии Великого праздника - Дня Победы. И сегодня у нас с
вами необычный урок. Наш урок мы посвящаем годовщине Великой Победы над фашизмом.
История еще не знала такого массового героизма, мужества, стойкости и отваги, величия духа,
какие были проявлены народом России в годы Великой Отечественной войны. Ученые и
конструкторы, инженеры и рабочие своим самоотверженным трудом в институтах, цехах и шахтах
вели небывалую битву за создание новых видов оружия. Эпиграфом нашей совместной работы
послужат слова И.Эренбурга « Они накинулись неистовы, могильным холодом грозя. Но есть такое
слово «выстоять», когда и выстоять нельзя». Ребята расскажут вам о вкладе в победу над
фашизмом советских ученых-физиков, конструкторов, изобретателей, техников. Урок проведем в
форме конференции, где учащиеся выступят со своими докладами, как результатом своей работы.
Слово предоставим представителю первой исследовательской группы, работающей над темой
«Подвиг людей советской науки»
Первый выступающий. «Грозное лето 41-го».
Июнь 1941 года начался как обычно. Работали в привычном трудовом ритме заводы и фабрики,
дети разъехались в пионерские лагеря, выпускники готовились к выпускному балу, ученые
трудились в лабораториях, библиотеках. На рассвете 22 июня на нашу страну вероломно напал
враг. Началась Великая Отечественная война, которая продолжалась 1418 дней и ночей и была
самой жестокой и тяжелой в истории нашей Родины. В первые дни войны прозвучала по радио
песня на стихи Василия Лебедева-Кумача, музыка А. В. Александрова "Священная война", в
которой прозвучал призыв ко всем гражданам нашей великой страны: «Вставай, страна огромная.
Вставай на смертный бой. С фашисткой силой темною, с проклятою ордой». История
человечества знала немало войн, больших и малых, внешних и внутренних. Подсчитано, что
начиная с 3600 г. до н. э. и до наших дней на земле мирными были лишь 294 года. Но огненный
смерч войны, обрушившийся на нашу страну в июне 1941 года, всеми признан самым грозным и
страшным; он стал испытанием для всего советского народа. Весь народ встал на защиту своей
Родины, встал по велению своего сердца, движимый любовью к своей Родине, чувством своего
долга, он взял в руки оружие, чтобы защитить свой родной дом, свободу и честь нашей страны.
Ведущие ученые нашей страны выпустили обращение "К ученым всех стран", подписанного
действительными членами Академии наук СССР. Вот несколько строк из этого обращения:
«В этот час решительного боя советские ученые идут со своим народом, отдавая все силы борьбе
с фашистскими поджигателями войны - во имя защиты своей родины и во имя защиты свободы
мировой науки и спасения культуры, служащей всему человечеству». Под этим обращением стоят
в числе других подписи крупнейших советских физиков Абрама Федоровича Иоффе и Петра
Леонидовича Капицы. О вкладе ученых в приближение Дня победы над врагом говорит такой факт:
за выдающиеся научные работы в области оборонной техники в годы войны 20 сотрудникам
только одного учреждения - МВТУ имени Н.Э.Баумана – присуждены Государственные премии
СССР.
Все ученые сделали решительный поворот: от сосредоточенной тишины библиотек, от
налаженных лабораторных исследований они смело, с сознанием собственного долга шагнули в
жестокие военные будни. Многие из них, повинуясь своему патриотическому порыву, ушли на
фронт, вступили в отряды народного ополчения, ушли в партизанские отряды, чтобы с оружием в
руках защищать свою Родину. И свято хранит народ в своей благодарной памяти дела и имена
героев. И не забудутся все те, кто на огромном фронте, располосовавшем страну, отступая и не
сходя с огненного рубежа, готовил далекую победу.
Остановимся лишь на нескольких героических делах, совершенных нашими учеными в годы
великой битвы с фашизмом:
- профессор МГУ Н.А.Глаголев оказал большую помощь в организации обороны Москвы от налета
вражеской авиации, решив задачу об оптимальном размещении зенитных батарей вокруг столицы.
- под руководством С.И. Вавилова в Казани велись работы по изготовлению люминесцентных
светосоставов для нанесения на шкалы приборов военных самолетов; был налажен выпуск
люминесцентных ламп для подводных лодок.
- московские ученые под руководством П.Л. Капицы за пять дней выполнили задание
созданию методики обезвреживания невзорвавшихся вражеских фугасных авиационных бомб.
по
- группа ученых Ленинградского физико-технологического института создала дешевую и
эффективную зажигательную смесь, разработала новые подрывные противотанковые средства.
- в Йошкар-Оле эвакуированными из Ленинграда учеными Государственного оптического
института были разработаны методы светомаскировки военных объектов, новые образцы
дальномеров, объективов.
Звучит песня «Марш танкистов» на слова Б. Ласкина.
Выступление учащегося с докладом «Броня крепка и танки наши быстры»
1941 год. За образцовое выполнение задания правительства по выпуску танковых моторов
Кировский завод в г. Ленинграде награжден орденом Ленина.
С момента появления бронетехники извечное сражение между снарядом и броней
обострилось. Одни конструкторы стремились увеличить пробивную способность
снарядов, другие повышали стойкость брони.
Поначалу атака на броню велась в лоб: пока основным видом воздействия был
бронебойный снаряд кинетического действия, дуэль конструкторов сводилась к
увеличению калибра пушки, толщины и углов наклона брони. Эта эволюция хорошо
видна на примере развития танковых вооружений и брони во Второй мировой.
Конструктивные решения того времени достаточно очевидны: сделаем преграду толще;
если ее наклонить – снаряду придется пройти больший путь в толще металла, да и
вероятность рикошета увеличится. Даже после появления в боекомплектах танковых и
противотанковых пушек бронебойных снарядов с жестким неразрушающимся
сердечником мало что изменилось. Однако уже в начале Великой Отечественной войны
в поражающих свойствах боеприпасов произошла революция: появились кумулятивные
снаряды. В 1942-м в СССР был принят на вооружение 76-мм снаряд БП-350А,
разработанный после изучения трофейных образцов. В головной части кумулятивного
боеприпаса сделана коническая выемка в виде облицованной тонким слоем металла
воронки (раструбом вперед). Детонация взрывчатого вещества начинается со стороны,
ближайшей к вершине воронки. Детонационная волна «схлопывает» воронку к оси
снаряда, а поскольку давление продуктов взрыва (почти полмиллиона атмосфер)
превышает предел пластической деформации обкладки, последняя начинает вести себя
как квазижидкость. Такой процесс не имеет ничего общего с плавлением, это именно
«холодное» течение материала. Из схлопывающейся воронки выдавливается тонкая
(сравнимая с толщиной оболочки) кумулятивная струя, которая разгоняется до скоростей
порядка скорости детонации ВВ (а иногда и выше), то есть около 10 км/с и более.
Скорость кумулятивной струи существенно превышает скорость распространения звука в
материале брони (порядка 4 км/с). Поэтому взаимодействие струи и брони происходит по
законам гидродинамики, то есть они ведут себя как жидкости: струя вовсе не прожигает
броню (это широко распространенное заблуждение), а проникает в нее, подобно тому как
струя воды под давлением размывает песок.
Слоеная защита.
Первой защитой от кумулятивных боеприпасов стало применение экранов
(двухпреградной брони). Кумулятивная струя формируется не мгновенно, для ее
максимальной эффективности важно взорвать заряд на оптимальном расстоянии от брони
(фокусное расстояние). Если перед основной броней поместить экран из дополнительных
листов металла, то подрыв произойдет раньше и эффективность воздействия снизится. Во
время войны 1941- 1945 года для защиты от фаустпатронов танкисты крепили на свои
машины тонкие металлические листы и сетчатые экраны (применялись специальные
сетки). Но такое решение было не слишком эффективным – прирост стойкости составлял
в среднем всего 9–18%.
Полуактивная броня.
Хотя затормозить кумулятивную струю достаточно непросто, она уязвима в поперечном
направлении и легко может быть разрушена даже слабым боковым воздействием.
Поэтому дальнейшее развитие технологии состояло в том, что комбинированная броня
лобовых и бортовых частей литой башни образовывалась за счет открытой сверху
полости, заполненной сложным наполнителем; сверху полость закрывалась приварными
заглушками. Башни такой конструкции применялись на более поздних модификациях
танков – Т-72Б, Т-80У и Т-80УД. Принцип действия вставок был разным, но использовал
упомянутую «боковую уязвимость» кумулятивной струи. Такую броню принято относить
к «полуактивным» системам защиты, поскольку в них используется энергия самого
средства поражения.В годы Второй мировой войны бронепробиваемость кумулятивных
снарядов не превышала 4–5 калибров,
Кумулятивный снаряд – не единственное средство поражения бронетехники. Гораздо
более опасные противники брони – бронебойные подкалиберные снаряды (БПС). По
конструкции такой снаряд прост – он представляет собой длинный лом (сердечник) из
тяжелого и высокопрочного материала (обычно это карбид вольфрама или обедненный
уран) с оперением для стабилизации в полете. Диаметр сердечника намного меньше
калибра ствола – отсюда и название «подкалиберные». Летящий со скоростью 1,5–1,6 км/с
«дротик» массой в несколько килограммов обладает такой кинетической энергией, что
при попадании способен пробивать более 650 мм гомогенной стали. Причем описанные
выше способы усиления противокумулятивной защиты практически не влияют на
подкалиберные снаряды. Вопреки здравому смыслу, наклон броневых листов не только не
вызывает рикошет подкалиберного снаряда, но даже ослабляет степень защиты от них!
Учитель: Одной из самых печальных страниц войны является блокада Ленинграда.
Выступление докладчика по теме «В осажденном Ленинграде»
9 августа 1942 г… Незабываемым было исполнение Седьмой симфонии в осажденном
Ленинграде, созданной композитором Дмитрием Шостаковичем. Она прославляла героизм,
мужество и воинский подвиг советского народа, звала к победе.
Герои Ленинграда…. Среди тех сотен, кто 900 дней и ночей защищал блокадный город – колыбель
революции, был радист узла связи штаба Волховского фронта Вадим Андреевич Махов. Он
передал тысячи слов боевых приказов, принял бесчисленные донесения, обеспечивая связь с
Большой землей.
Инженеры Ленэнерго в сентябре 1942 году прорвали энергетическую блокаду Ленинграда,
проложив линию электропередачи по дну Ладожского озера.
 Осажденный врагом город на Неве — Ленинград
(ныне Санкт-Петербург). Жестокие бомбежки, разрывы снарядов, отсутствие продовольствия, нормы хлеба сокращены
до 250 грамм рабочим и 125 грамм служащим. Вдумайтесь в
эти числа! Ощутите весь ужас того, что стоит за ними: голод,
смерть... А судьба посылала жителям города новое тяжкое
испытание: ударили морозы; в начале января 1942 года они
доходили до -35°С. Полностью замерз водопровод, вышла из
строя канализация, не работало центральное отопление;
подача электроэнергии была строго лимитирована,
остановился городской транспорт. Но город жил, трудился! И
все это совершалось усилием воли! Моральный дух
ленинградцев, людей науки, был необычайно крепок.
Научное дерзание, смелая инициатива — вот что было
характерно для них.
В истории обороны Ленинграда и деятельности
ленинградских ученых есть много достойных восхищения
эпизодов. Остановимся только на одном, который связан с «Дорогой жизни». По льду
замерзшего Ладожского озера была проложена автотрасса, связавшая окруженный врагом город
с Большой землей. От нее зависела жизнь осажденного Ленинграда: она давала возможность
эвакуировать из города больных и раненых, завезти продовольствие, оружие, боеприпасы. Вскоре
выявилось странное обстоятельство: когда нагруженные грузовики ехали в Ленинград, лед
выдерживал, а на обратном пути более легкие машины с больными, голодными, почти
невесомыми людьми проваливались под лед. Перед учеными была поставлена задача: выяснить,
в чем дело, и дать рекомендации, избавляющие от аварий.
Научный сотрудник Ленинградского физико-технического института Павел Павлович Кобеко
попросил поручить ему изучение этого вопроса. Он разработал методику регистрации колебаний
льда в разных условиях. Надо было создать аппаратуру, которая могла бы фиксировать все то, что
происходит со льдом в разную погоду. Ученый быстро создал проект такой аппаратуры.
Все это выявило ряд закономерностей:
- степень деформации льда зависит от скорости движения транспорта — это был главный вывод;
- критической оказалась скорость, близкая к 35 км/ч;
- большое значение имела интерференция волн сотрясения, возникающая при встрече двух
машин или при обгоне:
- сложение амплитуд колебаний вызывало разрушение льда;
- особенно опасной становилась ситуация, когда транспорт шел со скоростью, близкой к скорости
распространения ледовой волны; в этом случае даже одна машина могла вызвать резонанс и
разрушение ледяного покрова.
На основе полученных результатов ученые выработали правила безопасного движения по
ладожской трассе; составили таблицы и формулы для расчета допустимой скорости
передвижения с разными грузами. Эти таблицы и правила были напечатаны, размножены и
строго соблюдались на всем фронте. Ледовые аварии прекратились, «Дорога жизни»
функционировала.
Далее был заслушан доклад «Защита кораблей от мин»
Фашисты понимали, какую ценность для государства представляет его флот. Он нужен для
охраны границ, торговли. Потому один из первых и жесточайших ударов врага был обрушен
именно на Военно-Морской флот нашей страны. Фашисты рассчитывали уничтожить основную
часть нашего флота неожиданным мощным ударом, а другую — «запереть» на морских базах,
перекрыв выход с них с помощью мин разной конструкции (в том числе новейшей), а затем ликвидировать. Фашисты приступили к установке мин и минных заграждений всюду, где это было
возможно, тем самым угроза уничтожения нашего флота стала реальностью. Удалось обнаружить,
что новые мины — магнитные: они приводились в действие магнитным полем проходящего
вблизи корабля. Конструкция мин была засекречена рядом технических мер, не «позволявших» ей
попасть в руки противника и вскрыть устройство. Потом удалось выяснить, что магнитное поле
проходящего корабля «улавливал» специальный прибор; он же управлял ее взрывателем. Стало
ясно, что помочь флоту могут только высококвалифицированные научные специалисты.
Еще до войны в ленинградском Физико-техническом институте под руководством профессора
А.П.Александрова группа ученых в том числе
Ю.С. Лазуркин начала исследования,
направленные на уменьшение возможности поражения кораблей мaгнитными минами. В процессе
был создан обмоточный метод размагничивания кораблей. Из специального кабеля делали
большую петлю, которую клали на палубу или подвешивали с наружной стороны бортов. По
петле пропускали электрический ток, который создавал вокруг корабля искусственное магнитное
поле. Замысел ученых заключался в том, чтобы это поле было противоположно по направлению
собственному магнитному полю корабля. После сложения обоих полей результирующее
магнитное поле корабля становилось незначительным и не вызывало срабатывания магнитной
мины.
Через 5 дней после начала военных действий (27 июня 1941 года) пришел
приказ об организации бригад по срочной установке размагничивающих
устройств на всех кораблях флота. В одну из
бригад добровольцем пошел физик, профессор
И.В.Курчатов. Уже к августу 1941 года
специалисты защитили от магнитных мин
врага основную часть боевых кораблей на всех
флотах и флотилиях.
Позднее был разработан другой вариант
методики: безобмоточный метод
размагничивания кораблей. Предложила его группа ученых, среди
которых был В.М.Тучкевич.
Научный подход и знания помогли хранить для Родины сотни кораблей и многие тысячи
человеческих жизней. В апреле 1942 года группе сотрудников Ленинградского Физтеха и военных
моряков за эту работу была присуждена Госпремия 1 степени. В Севастополе, для увековечения
памяти о подвиге ученых по спасению в годы войны наших кораблей от мин, установлен
памятник.
В центре памятника надпись: «Здесь в 1941 году в сражающемся Севастополе группой ученых
под руководством А.П.Александрова и И.В.Курчатова были проведены первые в стране успешные
опыты размагничивания кораблей Черноморского флот.
Выступление докладчика по теме « Крылья победы».
Работы советских
авиаконструкторов,
опиравшиеся на достижения отечественной
физики и механики, были подлинным триумфом
творческой мысли, вдохновляемой великой
благородной целью. В годы войны был создан и
запущен в массовое производство ряд новых
самолетов, которые обеспечили превосходство
советской авиации над фашистской. Это
истребители конструкции С.А. Лавочкина, А.С.
Яковлева, бомбардировщики В.М. Петлякова,
А.Н. Туполева. К осени 1944 года были
построены боевые самолеты, на которых дополнительно к поршневым двигателям монтировались
ракетные двигатели-ускорители; они служили для увеличения горизонтальной скорости полета,
скороподъемности, облегчения старта; их установкой на самолетах занимался С.П. Королев.
Широко известны слова нашего знаменитого авиаконструктора С.А.
Лавочкина, сказанные им в лихие военные годы: «Я не вижу моего
врага — немца-конструктора, который сидит над своими чертежами ...
в глубоком убежище. Но, не видя его, я воюю с ним ... Я знаю, что бы
там ни придумал немец, я обязан придумать лучше. Я собираю всю
мою волю и фантазию, все мои знания и опыт... чтобы в день, когда
два новых самолета — наш и вражеский — столкнутся в военном небе,
наш оказался победителем». Так думали и такую мысль главной
считали многие создатели отечественной военной техники.
Остановимся на некоторых достижениях поподробнее.
В суровых условиях военного времени наши авиаконструкторы сумели создать и запустить в
серийное производство 25 новых и модернизированных типов военных самолетов. В их числе:

истребитель Ла-5 конструкции С.А.Лавочкина,
обладавший мощным двигателем, большой скоростью
подъема, маневренностью, огневой мощью, значительной
высотой полета (более 11 км), простотой в управлении;
стремительность и «живучесть» машине придавал новый
мощный, надежный двигатель с воздушным охлаждением
(первые полки истребителей Ла-5 участвовали в сражениях
уже через год после начала войны.);

самый легкий и маневренный истребитель Второй мировой
войны — Як-3, сконструированный в 1943 году в
конструкторском бюро А.С.Яковлева; его взлетная масса равнялась 2650 кг, высота полета
до 12 км, для подъема на 5 км ему требовалось всего 4,1 мин; он обладал высокими
аэродинамическими качествами;

пикирующий
бомбардировщик
ТУ-2,
созданный в конструкторском
бюро А.Н.Туполева. Он мог
летать на высотах до 9,5 км
при дальности полета 2100 км
и развивал скорость до 570
км/ч;
специальное
оборудование позволяло прицельно сбрасывать бомбы при
разных режимах полета;

штурмовик Ил-10 конструкции С.В.Ильюшина, созданный в 1944 году, обладал мощным
двигателем и вооружением, усиленной броней; он был прозван фашистами «летающим
танком», «черной смертью».
Опыт боевых действий показал, что сконструированные в годы войны многие наши самолеты,
обладали преимуществом перед вражескими машинами аналогичного назначения. Творческий
союз учёных и авиаконструкторов дал хорошие результаты: скорость наших истребителей
возросла на 25%, дальность полета — на 300%, скорость подъема в воздух — более чем на 200%, а
калибр используемого стрелково-пушечного оружия возрос более чем в 2 раза. В конце войны
превосходство в небе нашей авиации было явным: в полете уничтожали почти любой самолет
врага!
Хотя наша страна располагала значительно меньшей военно-промышленной базой, чем
противник, она во второй половине войны превзошла врага в производстве военной техники:




по орудиям — более чем в 2 раза,
по танкам и самоходным артиллерийским установкам (САУ) — почти в 2 раза,
по самолетам — в 1,7 раза,
по автоматам и минометам — в 5 раз!
Учитель: Советская наука боролась за победу в тылу. Читаем строки из доклада "Физика и
война" сделанного академиком А. Ф. Иоффе в 1942 году на общем собрании АН СССР:
«Я не могу подробно рассказать о той поистине героической работе, которую ведут многие
из научных работников в условиях войны, но я лично был свидетелем того, как целая
группа сотрудников в течение трех недель не выходила из лаборатории, работая там день и
ночь. Иногда, свалившись, люди спали тут же на столах, но за три недели закончили
громадную работу так, что она могла быть направлена на испытания. Я видел, как работали
у нас в Казани при 40-45°С мороза на открытом воздухе с приборами, к которым прилипали
руки, сдиралась кожа, но тем не менее ни один из сотрудников не отставал»
Учитель. Война, бушевавшая на планете 6 лет, а на нашей земле 4 года - 1418 дней, унесшая
жизни миллионов людей, закончилась 9 мая 1945 года победой Советского Союза над фашистской
Германией. Неимоверным напряжением душевных и физических сил война была выиграна в
основном Советским Союзом. Оставшиеся в живых должны помнить, а их внуки и потомки знать,
какой ценой была завоевана Победа. В памяти нашей сегодня и вечно будет жить великий подвиг
нашего народа, подвиг всех тех, чьей жизнью и самоотверженным трудом завоевана Победа, Мир
на Земле!
Звучит песня "День победы»
Подведение итогов конференции.