Урок-конференция по физике на тему: «Вклад ученых физиков в победу в Великой Отечественной войне»
методическая разработка по физике на тему

МУНИЦИПАЛЬНОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБЩЕОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ

«СРЕДНЯЯ ОБЩЕОБРАЗОВАТЕЛЬНАЯ ШКОЛА №12»

МУНИЦИПАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ ГОРОДСКОЙ ОКРУГ

СИМФЕРОПОЛЬ РЕСПУБЛИКИ КРЫМ

Урок-конференция по физике на тему:

«Вклад ученых физиков в победу в Великой Отечественной войне»

подготовила учитель физики

МБОУ «СОШ №12»

Костенко Ю.Э.

Симферополь, 2015 г.

Урок-конференция учащихся 11 классов

Тема: «Вклад ученых физиков в победу в Великой Отечественной войне».

Дата проведения: 16 апреля 2015 год.

Актуальность темы: тема конференции особенно актуальна в год 70-тилетия Победы в Великой Отечественной войне. Чем дальше уходят в историю события того грозного времени, тем меньше современная молодежь, помнит о том мужестве, героизме которыми было завоевано наше мирное небо над головой, наша счастливая жизнь.

С 14 по 17 апреля в МБОУ «СОШ №12» проводится предметная неделя физики, посвященная 70-тилетию Победы в Великой Отечественной войне.

Цели:

Образовательные: познакомить учащихся с научными открытиями, изобретениями, конструкторскими находками физиков, ставшими решающими факторами в деле Победы и принесшие славу и приоритет советской науке; установить физические основы разработок ученых времен Великой Отечественной войны; доказать   взаимодействие физики и техники и их значительной роли в победе над фашизмом; показать связь физики и истории.

Развивающие: продолжить развитие мотивации к изучению физики на основе раскрытия практической значимости рассматриваемой темы; формирование умения анализировать информацию, сравнивать, обобщать и систематизировать материал; совершенствование навыков проектно-исследовательской работы и коммуникативной культуры; стимулировать интерес к изучению физики.

Воспитательные: формирование патриотизма, гражданского чувства гордости и ответственности за судьбу своей страны; воспитание у учащихся уважения к истории и традициям своего государства; знакомство с героическими страницами истории нашей страны.

Этапы подготовки к конференции:

1. Индивидуальный  выбор тем докладов обучающимися.
2. Планирование деятельности, подбор материалов.
3. Проведение конференции.

Методы подготовки к конференции:

1. Получение информации по теме из литературы посвященной Великой Отечественной войне, сети Интернет, работа в школьной библиотеке.
2. Индивидуальная работа с учителем, как с научным руководителем.
3. Привлечение учащихся к организации конференции.
4. Обобщение полученных данных в форме докладов и презентаций.

Темы докладов:

В ходе подготовки к конференции проводилась индивидуальная работа с обучающимися над исследовательскими работами. Обучающиеся исследовали и подготовили доклады-презентации следующих тем:

1. «Вклад И.В. Курчатова в Победу в Великой Отечественной войне» – 11-А класс,-----.
2. «Вклад ученых физиков в Победу в Великой Отечественной войне» – 11-А класс, -----.
3. «Вклад ученых физиков в Победу в Великой Отечественной войне» – 11-А класс, -----.
4. «Техника и оружие времен Великой Отечественной Войны» – 11-Б класс, ----.
5. «Техника и оружие времен Великой Отечественной Войны» – 11-Б класс, ----.
6. «Вклад советских ученых физиков в Победу в Великой Отечественной войне» – 11-Б класс, ----.

Материальное обеспечение:

1. Мультимедийное оборудование (слайдовые презентации, иллюстративный материал о Великой Отечественной войне (фотоснимки «Катюш», самолетов, танков, кораблей времен Великой Отечественной войны)).
2. Портреты ученых и конструкторов.

Время проведения: 45 минут.

План урока:

Ход урока

Вступительное слово учителя:

"Участие в разгроме фашизма – самая благородная и великая задача,

которая когда-либо стояла перед наукой …".

Владимир Леонтьевич Комаров, президент АН в годы войны.

Вся страна готовится к празднованию 70-тилетия Победы в Великой Отечественной войне. Мы не забудем всех тех, кто с оружием в руках на полях сражений и в глубоком тылу отстоял свободу и независимость нашей Родины.  Мы не забудем всех тех, кто создавал вооружение, делал открытия, выполнял исследования – это ученые-физики,          конструкторы, инженеры.

Свой вклад в Победу внес весь советский народ и, конечно, физики. Их научная работа позволила сделать множество открытий, изобретений, конструкторских находок.

Уже 23 июня 1941 года состоялось заседание президиума Академии наук СССР, принявшее решение о перестройке работы академии на военный лад. Ряд ведущих физиков – П.Л. Капица, А.П. Александров, А.Ф. Иоффе – вошли в состав различных комиссий, созданных Академией наук СССР для планирования и координации оборонных научно-технических исследований.

Разумеется, крупные военно-научные проблемы следует решать заранее, так как для этого необходимо немало времени. Однако жесткие условия, в которые были поставлены ученые, требовали выполнения поставленных задач в относительно короткие сроки.

Доклады-презентации:

1. «Техника и оружие времен Великой Отечественной Войны» – 11-Б класс, Сапич Регина.
2. «Вклад советских ученых физиков в Победу в Великой Отечественной войне» – 11-Б класс, Богданова Светлана.
3. «Вклад И.В.Курчатова в Победу в Великой Отечественной войне» – 11-А класс, Гемеджи Руслан.
4. «Вклад ученых физиков в Победу в Великой Отечественной войне» – 11-А класс, Кузнецова Марина.
5. «Вклад ученых физиков в Победу в Великой Отечественной войне» – 11-А класс, Халилова Виктория.
6. «Техника и оружие времен Великой Отечественной Войны» – 11-Б класс, Бойко Андрей.

По окончанию докладов проводится обсуждение, изложенных тем.

Вопросы для обсуждения:

Вопрос 1. Подписи каких крупных физиков нашей страны стоят под обращением Академии наук к деятелям науки всего мира?

Ответ. Физиков А.Ф. Иоффе и П.Л. Капицы, механиков А.Н. Крылова, С.А. Чаплыгина.

Вопрос 2. Готовясь к войне, фашисты рассчитывали уничтожить основную часть нашего военного флота неожиданным мощным ударом, а другую «запереть» на морских базах с помощью различного типа мин – секретного и грозного оружия – и постепенно ликвидировать. Адмирал Н.Т. Кузнецов говорил, что кардинальную помощь флоту могла оказать только квалифицированная научная сила. И эта помощь пришла. В чем она заключалась?

Ответ. Еще до войны в Ленинградском физико-техническом институте под руководством профессора А.П. Александрова группой ученых были начаты работы по уменьшению возможности поражения кораблей магнитный минами. В их ходе был создан обмоточный метод размагничивания судов. Известно, что земной шар создает вокруг себя магнитное поле. Оно небольшое по величине, всего около десятитысячной доли Теслы. Однако его достаточно, чтобы ориентировать стрелку компаса по своим силовым линиям. Если в этом поле находится массивный предмет, например, корабль, и железа (вернее стали) в нем много, несколько тысяч тонн, то магнитное поле концентрируется и может увеличиться в несколько десятков раз. С одной стороны, для навигации с использованием компаса в качестве указателя направления движения корабля это мешает. Корабль искажает истинное направление земного магнитного поля, приходится учитывать влияние стального корпуса на компас. Но, с другой стороны, это усиленное кораблем магнитное поле может проявиться и таким образом, что способно привести в действие какой-нибудь механизм, поворачивающийся под влиянием магнитной силы и замыкающий электрическую цепь. В эту цепь можно включить детонатор, погруженный во взрывчатое вещество мины. Такие мины отличаются от обычных, на которые корабль непосредственно натыкается и этим вызывает взрыв, тем, что лежат на дне моря, и взрываются на расстоянии – под действием лишь магнитного поля корабля. С началом войны работа по размагничиванию судов активизировалась. К августу 1941 года ученые защитили от магнитных мин основную часть боевых кораблей на всех действующих флотах и флотилиях. Этот подвиг ученых увековечен памятником им в Севастополе. На кораблях специальным образом располагали большие катушки из проводов, по которым пропускался электрический ток. Он порождал магнитное поле, компенсирующее поле корабля, т.е. поле прямо противоположного направления. Все боевые корабли подвергались в портах «антимагнитной обработке» и выходили в море размагниченными. Тем самым были спасены многие тысячи жизней наших военных моряков. Понятно, что для такой работы потребовались знания физиков, хорошие физические лаборатории, что и определило ее успех.

В начале войны к ученым обратились представители инженерных войск с просьбой выяснить, нельзя ли разработать подобную мину не для кораблей, а для танков. Эта работа была сделана на Урале. Физикам предоставили несколько танков. Провели измерения магнитного поля под ними на разных глубинах. Оказалось, что поле довольно заметное, и можно было попробовать применить магнитный механизм для подрыва танков. Однако ставилось важное дополнительное требование: сама мина должна содержать как можно меньше металла. Ведь к тому времени уже были разработаны миноискатели.

Потребовалось придумать специальный сплав для своеобразной стрелки «компаса», замыкающего цепь, содержащую небольшую батарейку, сплав, легко намагничивающийся под действием поля танка. В результате работы суммарное количество металла ограничивалось 2-3 граммами на одну мину, а магнитик из сплава был настолько хорош, что позволял подорвать не только танк, но и автомашину. Что уж говорить о паровозах...

Вопрос 3. Ученых страны ждало серьезное испытание: враг наступал; его армии неумолимо двигались на восток.

С первых дней войны по решению ЦК партии и Государственного Комитета Обороны началась эвакуация научных учреждений и вузов, прежде всего из прифронтовой полосы в отдаленные от нее места. Она была объявлена важнейшим государственным делом: нужно было во что бы то ни стало сохранить и ученых, и научную базу страны.

Куда были вывезены в эвакуацию физические, физико-технические, химические научные институты и вузы, президиум Академии наук?

Ответ. В Казань.

Вопрос 4. Знаменитый авиаконструктор С.А. Лавочкин писал: «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 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 думал не только С.А. Лавочкин, но и каждый создатель боевой отечественной техники.

Назовите новые и модернизированные типы самолетов, пушенные в серийное производство в годы войны.

Ответ.

• истребители высокого класса Ла-5 конструкции С.А. Лавочкина;
• самые легкие и маневренные истребители Второй мировой войны Як-3, созданные в конструкторском бюро А.С. Яковлева в 1943 г., появились на фронтах Великой Отечественной войны в разгар летних сражений этого же года. Як-3 – самый легкий истребитель Второй мировой войны. Достоинство Як-3 – сочетание простоты пилотирования с мощным вооружением;
• двухместный штурмовик Ил-10 конструкции С.В. Ильюшина; пикирующий бомбардировщик Ту-2 – детище конструкторского бюро А.Н. Туполева.

Вопрос 5. Металлурги наряду с другими специалистами внесли свой большой вклад в Победу нашего народа в Великой Отечественной войне.

Для чего использовали сталь, алюминий и цинк в годы войны?

Ответ.

• Сталь – сплав железа с углеродом (до 2%) и другими элементами. Применялась для изготовления брони танков, пушек и др.
• Алюминий использовали для производства корпусов самолетов.
• Цинк – химический элемент. Сплав меди и 50 % цинка – латунь – хорошо обрабатывается давлением и имеет высокую вязкость. Использовался для изготовления гильз, патронов и артиллерийских снарядов, так как обладает хорошим сопротивлением ударным нагрузкам, создаваемым пороховыми газами.

Вопрос 6. В истории обороны Ленинграда, когда город 29 месяцев, почти 2 года, был во вражеском кольце, и в деятельности ленинградских ученых во время блокады есть эпизод, который связан с «Дорогой жизни». Эта дорога пролегала по льду замерзшего Ладожского озера: была проложена автотрасса, связывающая окруженный врагом город с Большой землей. От нее зависела жизнь. Вскоре выяснилось на первый взгляд совершенно необъяснимое обстоятельство: когда грузовики шли в Ленинград максимально нагруженные, лед выдерживал, а на обратном пути, когда они вывозили больных и голодных людей, т.е. имели значительно меньший груз, лед часто ломался и машины проваливались под лед. Руководство города поставило перед учеными задачу: выяснить, в чем дело, и дать рекомендации, избавляющие от этой опасности. Ученые провели исследования и выяснили причины.

Кто из научных сотрудников возглавил работу по этой проблеме? И что установили ученые?

Ответ. Павел Павлович Кобеко. Установили: главную роль играет деформация льда. Эта деформация и распространяющиеся от нее по льду упругие волны зависят от скорости движения транспорта. Критическая скорость 35 км/ч: если транспорт шел со скоростью, близкой к скорости распространения ледовой волны, то даже одна машина могла вызвать гибельный резонанс и пролом льда. Большую роль играла интерференция волн сотрясений, возникающих при встрече машин или обгоне; сложение амплитуд колебания вызывало разрушение льда.

Вопрос 7. Какое стрелковое оружие, стоящее сейчас на вооружении 55 стран мира, родилось в 1943 году в госпитальной палате?

Ответ. Основное стрелковое оружие российской пехоты – автомат Калашникова. Разработка начата в 1943 году сержантом Калашниковым в госпитальной палате. Автомат создан «солдатом для солдат», как говорят военные, в 1947 году. Принят АК-47 на вооружение Советской Армии в 1949 году, а старшему сержанту Калашникову присуждена была Сталинская премия. И сейчас АК не потерял своей актуальности: на него могут крепиться подствольный гранатомет ГП-25 или ГП-30, устанавливаться ночные или оптические прицелы и приборы для беззвучной или беспламенной стрельбы.

Вопрос 8. Флаттер – это слово наводило ужас на летчиков-испытателей в предвоенные годы. Но вот в борьбу с этим, тогда таинственным явлением, вызывающим разрушение самолетов в воздухе, вступили математики и механики. После того, как профессором М.В. Келдышем была разработана математическая теория флаттера, таинственность этого явления исчезла. Ученым были даны рекомендации, которые требовалось учитывать при конструировании самолетов. Их приняли во внимание, и за время войны не было случаев разрушения самолетов из-за флаттера. Что это за явление?

Ответ. Флаттер – это сочетание изгибных и крутильных колебаний крыльев, хвостового оперения и других элементов самолета. Возбуждение колебаний происходит самопроизвольно, причем с большой амплитудой и ведет к разрушению машины.

Вопрос 9. Что «Катюша» представляла собой с точки зрения физики? Когда и где была впервые применена? Кто из ученых и конструкторов работал над её созданием?

Ответ. «Катюши» – реактивные артиллерийские установки, выпускающие реактивные снаряды. Впервые вступили в бой 14 июля 1941 г. в Белоруссии под командой капитана Флерова. У г. Орши, там, где батарея произвела первые залпы, установлен памятник, на котором застыла могучая «катюша», как символ постоянной готовности к ратному подвигу во имя свободы, независимости и счастья нашей Родины. Созданию оружия предшествовала работа группы ученых и конструкторов: Н.И. Тихомирова, В.А. Артемьева, Б.С. Петропавловского, Г.Э. Лангемака, И.Т. Клейменова и других. Для совершенствования оружия было создано конструкторское бюро во главе с В.П. Барминым. Применение нового оружия сулило немало выгод. Общий уровень развития военного дела, достигнутый к тому времени, предъявлял растущие требования к маневренности артиллерии и увеличению плотности огня. С этой целью совершенствовались обычные артиллерийские системы. Однако требовались и принципиально новые решения. Пуск снаряда за счет реактивного двигателя практически исключал действия силы отдачи, вследствие чего появлялась возможность значительно упростить и облегчить конструкцию лафета. Применение реактивного двигателя исключало также необходимость изготовления специальных стволов из высококачественной стали, экономия которой в условиях массового производства вооружения приобретала весьма важное значение. Сравнительно небольшой вес и простота устройства направляющих полозьев для пуска реактивных снарядов обеспечивали их монтаж на автомобильных шасси повышенной проходимости, тракторах, танках, а также кораблях и даже на самолетах. Это обеспечивало высокую мобильность реактивной артиллерии. Главным было то, что простота устройства и сравнительно небольшой вес нового оружия открывали широкие возможности создания многозарядных боевых реактивных систем, способных вести стрельбу массированно, залпами, создавая высокую плотность огня.

Вопрос 10. 11 февраля 1943 г. Сталин подписал постановление Правительства СССР об организации работ по использованию атомной энергии в военных целях. Возглавил это дело В.М. Молотов. Кто был привлечен к этой научной работе?

Ответ. По рекомендации А.Ф. Иоффе общее научное руководство было поручено И.В. Курчатову. Ю.Б. Харитон возглавил исследования по созданию конструкции ядерного заряда.

Выводы:

Ученые, работавшие в различных областях науки и техники и ковавшие общенародную победу в смертельной битве со злейшим врагом человечества, – фашизмом, проявляли безграничный патриотизм и огромную любовь к Отчизне, стойкость и личное мужество.

После войны немцы признали, что советская наука и техника были на высоте требований, которые предъявило военное время. И действительно, советские ученые, в частности физики, самым непосредственным образом исполнили свой патриотический долг помощи фронту.

Физика – сложнейшая дисциплина. Наука, которая помогает человеку не просто познавать мир, но справляться с любыми задачами. Так, например, эта наука оказала бесценную помощь в преодолении войны развитием техники и вооружения. Как и великим героям-солдатам, мы должны воздавать ей дань уважения и, конечно же, продолжать  изучать ее.

Источники:

1. 220 лет Академии Наук СССР. Т.1. – М.– Л.,1945
2. Арлазоров М.М. Фронт идет через КБ. – М.: Знание, 1969.
3. Великая Отечественная война 1941 – 1945: Словарь-справочник. Под общей редакцией М.М. Кирьяна. – М: Политиздат, 1988 г.
4. Великие учёные XX века. Авторы-составители Булыка Г.А., Лисовская Е.В., Яхонтова Г.А. – М.: Мартин, 2001
5. Жариков А.Д.  Растите детей патриотами. – М.: Просвещение, 1980 г.
6. Кикоин И.К.  «Физики – фронту» – Физика в школе № 3, 1995 г., с.4-8.
7. Лебедев А.А. Из воспоминаний о С.И. Вавилове // В кн.: Труды Института истории естествознания и техники. Т.1. – М., 1957.
8. Левшин Б.В. Советская наука в годы Великой Отечественной Войны – М.: Наука, 1983.
9. Панченко В.Д. Размагничивание кораблей Черноморского флота в годы Великой Отечественной войны. – М. Наука, 1990 г.
10. Хрестоматия по физике: Учебное пособие для учащихся //Под редакцией Б.И. Спасского. – М.: Просвещение, 1982.
11. Интернет – ресурсы.