Элективный курс

                                   Программа

                           элективного  курса:

(Автор: Н.И. Зорин. Программу  адаптировал  учитель  физики  МОУ СОШ  № 2  г. Шагонара  Моисеев А.П.)

             Шагонар  2012—2013 учебный  год.

Пояснительная  записка:

     Автор Н.И. Зорин. «Элементы биофизики»: 9 кл. Рассчитан на 34 часа. 

      Программу  адаптировал  учитель  физики  МОУ СОШ  № 2  г. Шагонара      Моисеев А.П. для учащихся 9 кл. Продолжительность  данного  курса  рассчитана  примерно  на  17 часов.

       Содержание курса базируется на материале курса физики, изучаемого в основной школе, в соответствии с программой общего образования по физике.

      Основные  задачи  и  цели  курса — курс направлен на повышение интереса к изучению предмета, способствует лучшему усвоению учебного материала. Направлен на развитие познавательного интереса, на организацию самостоятельной практической деятельности учащихся. Посвящён интеграции двух предметов естественно–научного цикла – физики и биологии для учащихся  9 классов.  

 Цель  курса: Показать необходимость развития в процессе обучения физике способностей, позволяющих решать задачи и получать дополнительные сведения из смежных областей  знания.

Задачи:

- расширение  знаний  учащихся;

- развитие  интересов  и  способностей  к  сотрудничеству;

- создание  условий  для  развития  творческого  потенциала  каждого  ученика;

- воспитание  потребности  к  продолжению  изучения при  любом  выборе  жизненного  пути.

В  результате изучения  курса  учащийся  должен  уметь:

- выдвигать  гипотезу  на  основе  фактов, наблюдений  и  экспериментов;

- обосновывать  свою  точку  зрения;

- использовать информацию по теме из различных источников.

- находить связи и давать объяснения явлениям, происходящим в живой природе с точки зрения механики, колебаний и звука, молекулярной теории и электричества.  

Содержание  курса:

Т1. Элементы биофизики при изучении механики – 5ч

       Движение и сила. Масса тела. Плотность.. Сила тяжести. Вес тела. Силы трения и сопротивления. Трение в живых организмах. Давление жидкостей и газов. Архимедова сила. Законы Ньютона. Простые механизмы в живой природе. Деформации Мощности, развиваемые человеком.

Т2. Элементы биофизики при изучении колебаний и звука – 3ч.

       Колебания в живой природе. Голосовой аппарат человека. Голоса в животном мире. Биоакустика рыб. Как животные определяют направление звука. Слуховой аппарат человека. Регистрация звуков сердца и лёгких. Эхо в мире живой природы. Ультразвук, его роль в биологии и медицине. Аппарат – предсказатель шторма.

Т3. Элементы биофизики при изучении теплоты и молекулярных явлений – 4ч.

       Первоначальные сведения о строении вещества. Процессы диффузии в живой природе. Капиллярные явления. Смачиваемость. Теплоизоляция в жизни животного мира. Пчелиный улей с точки зрения теплотехники. Почему мы краснеем в жару, а в холод бледнеем и дрожим? Роль процессов испарения для животных организмов. Испарение в жизни растений. Закон сохранения и превращения энергии.

Т4. Элементы биофизики при изучении электричества – 4ч.

       Электрические свойства тканей организма. Поражение молнией. Биопотенциалы и их регистрация. Биоточный манипулятор. Применение статического электричества. Применение постоянного тока и высокочастотных колебаний с лечебной целью. Микроволновая терапия. Радиотелеметрия. Новые источники электроэнергии. Электрические рыбы.

Т5. Итоговый тест.

Формы  контроля  и  отчётности:

1. Домашние  зачётно – контрольные  задания  по  темам  курса.
2. Текущие контрольно – тестовые задания.
3. Рефераты, доклады.

Тематический план:

Основные  методы  проведения  курса:

1. Лекция.
2. Решение  задач.
3. Эвристическая  беседа.

Литература:

1.Зорин Н.И. Элективный курс «Элементы биофизики»; 9 кл. – М. ВАКО, 2007.

2.Кац Ц.Б. Биофизика на уроках физики М.: Просвещение, 1984.

3.Билимович Б.Ф. Физические викторины. М.: Просвещение,1977.

4.Разумовский В.Г. Основы методики преподавания физики в средней школе. М.: Просвещение, 1984.

5. Сайт http://www.moscowtnt.ru  ;  Сайт http://www.lseptember.ru

                                      Автор программы: Зорин Н.И.

                                                                 Программа адаптирована: Моисеев А.П.                            

              Учитель физики МБОУ СОШ №2

           г. Шагонара, 2012 – 2013 уч. гг.

Выполнил ученик 9 б класса МБОУ СОШ № 5

Даржай Буян

Научный руководитель

Маисеев Александр Павлович.  

Кызыл  2013г.

Идея: Возможности познания человеком окружающего мира- бесконечны! Изучая тайны Природы, человек решает многие проблемы своей жизнедеятельности при благоприятном взаимодействии с законами Природы.

Цель: Познать некоторые сведения о влиянии магнетизма на явления природы и жизнедеятельность человека.

План:

1. Магнит и компас
2. Магнитное поле Земли и его природа
3. Магнитное поле Земли и климат
4. Влияние магнитного поля на организм человека
5. Магнетизм- глобальное свойство природы

Актуальность изучения моей темы «Магнетизм» на сегодняшний день проявляется и в климатических изменениях планеты Земля и в здоровьесберегающих  технологиях жизнедеятельности человека. Поэтому я решил поближе познакомиться с этим явлением

Магнит и компас

Сначала немного истории

Магнит - это камень из Магнесии - древнего города в Малой Азии,  тело, обладающее намагниченностью. Магнитные явления известны людям с очень давних времен. В 1600 г. Уильям Гильберт выпустил книгу под названием «Новая физиология о магнитах, магнитных силах и великом магните - Земле», в которой привел факты, доказывающие, что наша планета - магнит: ведь вертикально стоящие оконные железные решетки с течением времени намагничиваются (очевидно, под влиянием этого магнита); о, что кусок магнитного железняка, будучи подвешенным, ориентируется в пространстве особым образом (опять-таки, видимо, под влиянием этого магнита).

Последний факт - основа одного из величайших изобретений человека - компаса.

Рассмотрим опыт с компасом.

Обратите внимание на действие стрелки компаса у верхнего конца штатива (или железной ножки стола), затем- у нижнего конца штатива.

Из этого опыта можно сделать вывод, что стул (стол) намагничен магнитным полем Земли.

Удивительная способность магнита притягивать железо была известна еще в древности. Свойство магнита указывать на юг и север Земли было открыто позже. Но уже IIIв.. изготавливали особые «югоуказатели» в виде человека с вытянутой рукой. Эта фигурка - древнейший компас - укреплялась на магните, который значительно позже (в VIII - ХI в.в.) арабы стали применять компас для мореплавания. Европейские мореплаватели пользовались компасом примерно с IX в., но незнали  (также, как и китайцы и арабы), почему один конец стрелки указывает на юг, а другой на север.

Первые компасы представляли собой небольшие кусочки намагниченного железа, прилепленные  к пробке, плавающей в глиняном сосуде с водой. Такие примитивные приборы применяли кочевники при переходах через пески бескрайних пустынь. Эти компасы были настолько ценны для кочевников, что их держали в специальных ящичках между горбами верблюдов.

Шло время, менялся внешний вид компаса. В стойке для стрелки стали прикреплять карточку с нанесенными обозначениями частей света. Потом ввели 4 промежуточных румба: северо-восточный, северо-западный, юго-восточный, юго-западный. Все направления изображали в виде лучей, расходящихся из центра круга в разные стороны, как лепестки цветка. Рисунок получил название «роза ветров».

Устройство простейшего сегодняшнего компаса такое: в плоской цилиндрической пластмассовой коробочке на острие стальной иглы находится магнитная стрелка. Один конец стрелки окрашен в синий цвет, он указывает на юг, на дне коробочки расположено градусное кольцо.

Компасы бывают разные. Например, в маршрутах геологов и географов  сопровождает горный компас, у которого есть приспособление  для измерения углов наклона поверхности Земли и горных пластов.         

По компасу можно определить направление расположения предмета. Давайте попробуем это сделать: определить, в каком направлении расположена классная доска.

Всем известно, что магнитная стрелка компаса ориентируется данном месте определенным образом. Как вы думаете: почему? Попытаюсь дать ответ, на этот вопрос.

Магнитное поле Земли и его природа

. Сегодня ученые знают, что одна из особенностей Земли как планеты - наличие у нее магнитного поля. Именно благодаря ему мы можем пользоваться компасом.

Что же является источником этого магнитного поля? По современным воззрениям, - это процессы, про исходящие в недрах Земли. Ядро Земли является жидким и состоящим из железа; в нем циркулируют круговые токи, которые и порождают

земное магнитное поле: вокруг токов всегда есть магнитное поле.

В 1958г. при помощи космических аппаратов российские и американские ученые открыли существование вокруг Земли двух «поясов», которые расположены в экваториальной плоскости. Эти «пояса» (их называют радиационными) состоят из потоков заряженных частиц - протонов и электронов, которые создают кольцевой ток. Таким образом, радиационные пояса - вторая причина существования у Земли магнитного поля. В первом (грубом) приближении на не слишком больших расстояниях от поверхности планеты ее магнитное поле напоминает поле знакомого нам полосового магнита. Северный плюс этого магнита находится в Южном полушарии и не на поверхности Земли, а на некоторой глубине, а Южный магнитный полюс - в Северном полушарии и тоже в недрах планеты. Если мы мысленно соединим эти полюсы прямой, то полученный отрезок диаметром Земли не будет. Это- первая особенность магнитных полюсов Земли.

Есть еще одна интересная особенность этих полюсов: они постепенно смещаются.

На основе изучения намагниченности пород, извергнутых из глубин Земли, и осадочных пород на морском дне получены данные, говорящие о том, что магнитное поле Земли некогда имело почти противоположное направление по сравнению с нынешним.

Итак, Земля обладает свойствами, позволяющими считать нашу планету магнитом с двумя полюсами- Северным и Южным. Магнитные полюса не совпадают с географическими: южный магнитный полюс находится в Северном полушарии, Северный - в Южном.

-Как вы думаете, на какие полюса указывает стрелка компаса - на географические или на магнитные? (Выслушиваем ответы). Конечно на магнитные. Северный конец стрелки компаса указывают на Южный. Магнитный полюс Земли, находящийся на географическом Севере.

Магнитное поле земли и климат

В последние годы в исследовании изменений земного климата большую роль играют физические методы. С их помощью была, в частности, установлена связь серьезных климатических изменений, происходивших на Земле в течении миллионов лет,  с изменениями концентрации радиоактивных изотопов и напряженности магнитного поля Земли. На первый взгляд, эта связь кажется странной. Климат зависит, прежде всего, от притока лучистой солнечной энергии и от состава газов в земной атмосфере. Но это - поверхностное мнение. Процессы, происходящие в недрах Земли, порождают земное магнитное поле; оно изменяется от эпохи к эпохе. Это поле препятствует проникновению заряженных частиц и космических лучей в атмосферу. Чем оно сильнее, тем препятствие значительнее. В 80-е гг. XX в. ученые разработали методы определения  напряжённости  магнитного поля, которую Земля имела тысячи и миллионы лет назад. Было установлено, что вулканическая лава, остывая, фиксирует магнитное поле, которое Земля имела во время извержения. Изучая образцы лав разных эпох, ученые находят значения остаточных магнитных полей и по ним определяют дату остывания лавы, и восстанавливают историю магнитного поля Земли.

Ученые обратили внимание на то, что в последние миллионы лет магнитное поле Земли возрастало. В то время, когда на Земле случались крупные оледенения, оно было сильным. Первые признаки оледенения Гренландии и Антарктиды проявились практически вместе с проявлением магнитного поля Земли: около 3-4 млн. лет назад. С тех пор напряженность магнитного поля Земли возросла в 6-10 раз; особенно высокой она была примерно 380 тыс. лет назад, тогда и происходил активный процесс оледенения континентов и океана, шло понижение температуры Мирового океана.

Интересны такие данные: конец последнего оледенения (около 12 тыс. лет назад) совпал с периодом резкого усиления магнитного поля Земли; период же очень теплого (бывший 608 тыс. лет назад) совпал с периодом очень слабого магнитного поля Земли (оно было в 2-3 раза слабее современного, хотя последнее относят к полям относительно слабым).

Эти совпадения не случайны, а свидетельствуют о том, что процессы, происходящие на Земле, связаны с космическими процессами.

Сейчас считают, что изменения климата нашей планеты, по-видимому, связаны с изменениями магнитного поля Земли. Дальнейшие исследования океана, атмосферы и особенно космического пространства помогут специалистам более полно выявить связь магнитного поля Земли и климата на ней.

- Теперь мы знаем, что живем в магнитном поле Земли. Замечает ли наш организм это магнитное поле?

Влияние магнитного поля на организм человека

Действие геомагнетизма на здоровье человека может быть благоприятным и неблагоприятным, в зависимости от силы воздействия.

У истоков изучения этого явления стоял наш выдающийся соотечественник биолог А.Л. Чижевский (1897-1964). Это был достойный восхищения исследователь, мужественный, не жалевший себя, никогда не жаловавшийся на трудности ученый, преданный науке; 16 лет жизни он провел в заключении - в лагерях ГУЛАГа. В день освобождения обратился к коменданту с просьбой: оставить его в лагере на месяц для завершения научной работы. Свою книгу «Физические факторы исторического процесса» в 1924г. на собственные деньги, которых хватило лишь на 300 экземпляров. В ней ученый утверждал, что происходящие на Земле природные «буйства» (землетрясения, извержения вулканов и др.) и многие социальные события (эпидемии, войны, голодные моры) в значительной степени зависят от 11 - летнего цикла солнечной активности и солнечных бурь, вызывающих на Земле бури магнитные. В беседах с К.З. Циолковском он доказывал, что магнитные бури влияют на состояние нервной системы, которая является своеобразным «приемником». И нервы, и головной мозг - очень чувствительные «приемники» и реагируют с большой быстротой. Нет никого, кто был бы свободен от воздействия геомагнитного поля. Открытия ученого определили науку почти на столетие.

В наше время все знают о неблагоприятных днях (когда сильны магнитные возмущения), о том, что кровать или диван, на котором спят, надо ставить изголовьем на север, чтобы магнитные  силовые линии геомагнитного поля шли параллельно телу, тогда головной мозг и нервная система отдыхают более продуктивно.

- Сегодня, в медицине получило новое развитие направление- «Магнитотерапия». Это нормализация деятельности практически любой функции человеческого организма.

- Посмотрите, на этих картинках магнитные лечебные приспособления и их применение в оздоровлении функций человеческого организма. (Ассистенты раздают .рисунки по применению магнитотерапии).

     Влияние магнитных бурь на организм человека, и особенно на больных сердечно- сосудистыми заболеваниями, было выявлено французскими медиками в 1915- 1919гг.. Они установили, что во время таких бурь больных охватывают продолжительные приступы болей, длящиеся 2-3 дня. Исследования показали, что реакция организма человека на магнитные бури зависит от его возраста, пола и

Реактивности нервной системы, состояния здоровья. У людей пожилого возраста в эти дни учащается пульс и повышается артериальное давление. Было отмечено также, что мужчины более подвержены воздействию  магнитных бурь, чем женщины. В магнитоактивные дни инфаркт миокарда случаются на 4,5 % чаще, чем в магнитоспокойные дни.

Почему организм человека реагирует на магнитные бури?

Известно, что магнитное поле действует на движущиеся электрические заряды, электрические токи, магниты. В биологических системах, в том числе в организме

человека, существуют упорядоченные движения электрических зарядов (электронов и ионов), определяющие все основные процессы жизнедеятельности клеток. Кроме токов и зарядов, в живом организме имеются маленькие «магнитики»; это молекулы различных веществ, прежде всего, молекулы воды. Известно, что магниты взаимодействуют.

Именно поэтому меняющееся магнитное поле вызывает переориентацию маленьких «магнитиков» в организме, располагая их иначе, чем прежде. Отклоняясь от обычного направления, они перестают нормально выполнять свои функции, отчего начинает страдать весь организм. В организме человека возникают дополнительно к

существующим в нем биотокам иные электрические токи, что еще больше нарушает его нормальную жизнедеятельность. Наибольшей чувствительностью обладает нервная система.

А.Л. Чижевский считал, что физика может помочь оградить человека от такого рода вредных влияний природной среды. По его мнению, в роли спасителя выступает металл. Ученый предлагал помещать больных на период магнитных бурь в экранированные металлом палаты. В реальных же условиях люди в периоды магнитных бурь остаются незащищенными. Поэтому большое значение имеют заблаговременные прогнозы магнитоактивных дней: люди могут заранее принять лекарства.

За многие годы эволюции организм человека и животных адаптировались к существованию магнитного поля Земли и его некоторым колебаниям. Так, в них есть электромагнитный «регулятор».

Электромагнитные свойства крови имеют существенное значение для ее движения; если бы кровь не обладала этими свойствами, то нагрузка на сердце значительно бы возросла, и оно должно было бы иметь большие размеры.

-- Магнитное поле Земли - своеобразный щит, оберегающий нас и весь органический мир. Не будь у Земли магнитного поля защищающего ее от солнечной радиации, наша планета превратилась бы в выжженную пустыню, а живые существа

 погибли бы.

Магнитное воздействие имеет важную роль в процессах, протекающих во Вселенной. Вот только два примера, подтверждающие сказанное. Известно, что

магнитное поле звезды порождает магнитный ветер, аналогичный солнечному, который изменяет ход ее развития.

    Известно также, что магнитосфера Земли защищает нас от гибельного воздействия космических лучей. Если бы ее не было эволюция живых существ на нашей планете, видимо, пошла бы иным путем, а может быть, жизнь на земле не возникла бы вовсе.

               И вот совсем свежая информация с последних рубежей науки:

Применение ПМП - переменного магнитного поля- в процессе лечения больных.

Как пишут ученые, нервная система человека- очень сложная электрическая, энергетическая система. Она чутко реагирует на все отрицательные воздействия извне (изменения природы, магнитные бури и т. п.). Современная цивилизация изменила естественные условия жизни человека, изолировала от Земли, от природы. Отклонения  среды обитания от многолетней нормы ведут к нарушениям нормального течения жизненных процессов в организме, снижению его функциональных возможностей, развитию заболевании. Нельзя сбрасывать со счетов влияние и других факторов- прежде всего стрессов, связанных с физическими, эмоциональными, умственными, материальными, социальными и другими проблемами. Негативное влияние нездорового образа жизни на состояние человека общеизвестно- это алкоголь, курение, плохое питание, малоподвижность, ухудшающая экологическая обстановка.

           И всё это ложится, прежде всего, на сердце

Мы любим и ненавидим всем сердцем, благодарим от всего сердца, оно трепещет от радости, разрывается от горя, замирает в ожидании, останавливается от страха… Сердце, сердце! Всюду оно - и в стихах, и в прозе…

Известно, что красные кровяные тельца- эритроциты - содержат в себе молекулы гемоглобина, которые ответственны за доставку из легких человека во все клетки организма молекулярного кислорода. Они также осуществляют обратную транспортировку в легкие газообразных продуктов жизнедеятельности организма, в основном это двуокись углерода. Активный центр молекулы гемоглобина

состоит из ген группы, содержащейся в своей структуре четыре иона двухвалентного железа. Парамагнитные ионы двухвалентного железа обладают магнитным моментом и способны взаимодействовать с внешним магнитным полем. Именно это взаимодействие может увеличивать диффузию крови в кровеносных сосудах. Знакопеременные электромагнитные волны определенной формы, частоты и амплитуды компенсируют эти искажения.

      Таким образом, переменное магнитное поле становится одним из эффективным способов лечения без применения химических препаратов и других лекарств. «У этого маленького прибора- большое будущее»- подчеркнул академик В.А.Анисимов

     Электронный биостимулятор «ЭРОС-3 ЛЮКС" изобретен, разработан и рожден в СКБ Московского НИИ космической радиофизики совместно с медиками столицы, прошел испытания в ведущих клиниках страны. Одобрен Федеральной службой по надзору в сфере здравоохранения и социального развития. Рекомендован для применения в медицинской практике в амбулаторных и бытовых условиях. Вот уже 12 лет прибор "ЭРОС-3 люкс" - этот :электронный доктор - врачует нас бережно и заботливо.  Как же это ему удается? Прибор состоит из сложной электронной микросхемы, которая питается от литиевой батарейки. Им создается знакопеременное электромагнитное поле, волны которого строго выверенной определенной частоты, амплитуды и формы. Вот они-то в комплексе и влияют благотворно на организм.                                                  Прибор необыкновенно прост в употреблении: он миниатюрен                       (размером с наручные часы), легок, удобен: его достаточно положить в карман, и он упорно и кропотливо начнет работать на ваше здоровье, не требуя никакой подзарядки, потому он всегда с вами. В период садово-огородной страды, в дни агрессивных магнитных бурь, при работе внаклон, он окажет неоценимую помощь вашему организму.

     «ЭРОС- 3 ЛЮКС»- прибор комплексного воздействия на организм, помогает при лечении:

• сердечно-сосудистых заболеваний разбивает микротромбы;
• способствует нормализации кровяного давления;          
• улучшает мозговое кровообращение, снимает головные боли;         
• помогает при реабилитации в постинсультных и  постинфарктных состояниях;
• облегчает и устраняет многие сексуальные расстройства, как у мужчин, так и у женщин;
• значительно влияет на излечение болезней        суставов ног, рук, поясницы, позвоночника;
• ускоряет заживление трофических язв, ожогов и ран в том числе в послеоперационный период;
• способствует лечению при воспалительных процессах, а также при гинекологических  заболеваниях.

     Зимой и летом, днем и ночью - ВСЕГДА!- это маленькое электронное «сердечко» бережно и заботливо будет поддерживать ваше здоровье!

      Заказать прибор можно по адресу: 454080, Челябинск, пр. Ленина, 64, а/я 12465, «Регион», или по телефонам: 8-912-320-61-66, 8-919-303-41-58, 8(351) 266-96-80, 8 (351) 263-31-40

       Стоимость прибора «ЭРОС-3 ЛЮКС» 750 руб.+ почтовые расходы.

Магнетизм - всеобъемлющее, глобальное свойство природы, но, к сожалению, мы

много о нем не знаем. Нам неизвестно, например, есть ли монополь - частица с одним магнитным полюсом, наподобие положительных или отрицательных электрических частиц. Законы электродинамики не запрещают существование магнитного монополя, но он пока не обнаружен. До сих пор нет законченной теории земного и солнечного магнетизма, ряда других магнитных явлений в космическом масштабе. Не завершены исследования сверхпроводимости, которую тоже можно отнести к магнетизму. Овладев его тайнами, мы не только решим многие задачи, стоящие перед создателями современной техники, но и поймем, как рождаются и умирают миры в окружающем нас пространстве Вселенной.

  Литература

1.  Журнал «Физика», №19-1996.
2. Энциклопедия для детей. Т.8.Астрономия.- М.: Аванта+, 2002.
3. Космонавтика: Энциклопедия.- М.:,1985.
4. Журнал «Физика в школе», №6-1999.
5. Е.П. Левитан. Астрономия: учебник для 10 кл. общеобразовательных учреждений- М.: Просвещение,1994.
6. Российская газета – 16 октября 2008 г. №217(4774).

Фрагмент заключительного урока по элективному курсу – «Магнетизм»

Выполнили учащиеся 9 «Б» класса:

1. Монгуш Салгал
2. Ховалыг Чаяна
3. Танзырын Диана
4. Оппай-оол Айдыс
5. Бопан-оол Айлаана
6. Монгуш Дан-Хаяа

Руководитель: учитель физики Моисеев А. П.

г. Шагонар, май 2013г

Ход урока

- Сегодняшний урок пройдет в виде устного журнала о магнитном поле, его влиянии на биосферу Земли. Этот урок подготовили для вас – ваши одноклассники.

Итак, первая страница – «Магнит и компас». Ее подготовил для вас Монгуш Салгал:

Магнит – это камень из Магнессии – древнего города в Малой Азии, тело, обладающее немагниченностью. Магнитные явления известны людям с очень давних времен. В 1600г. Уильям Гильберт выпустил книгу под названием «Новая физиология о магнитах, магнитных силах и великом магните – Земле», в которой привел факты, доказывающие, что наша планета – магнит: ведь вертикально стоящие окнонные железные решетки с течением времени намагничиваются (очевидно, под влиянием этого магнита); известно, что кусок магнитного железняка, будучи подвешенным, ориентируется в пространстве особым образом (опять-таки, видимо, под влиянием этого магнита).

Последний факт – основа одного из величайших изобретений человека – компаса.

Опыт со штативом и компасом: три штатива и три компаса. Три ассистента (из числа содокладчиков) показывают действия компаса у верхнего конца штатива, затем – у нижнего конца штатива.

Вывод из опыта: штатив намагничен магнитным полем Земли.

Теперь слово Ховалыг Чаяне: (вторая страница нашего журнала)

Из истории компаса. Удивительная способность магнита притягивать железо была известна еще в древности. Свойство магнита указывать на юг и север Земли было открыто позже. Но уже в III в. изготавливали особые "югоуказатели" в виде человека с вытянутой рукой. Это фигурка - древнейший компас - укреплялась на магните, который мог вращаться. Значительно позже (в VIII - XI вв.) арабы стали применять компас для мореплавания. Европейские мореплаватели пользовались компасом примерно с IX в., но не знали (также, как и китайцы, и арабы), почему один конец стрелки указывает на юг, а другой на север.

Первые компасы представляли собой небольшие кусочки немагниченного железа, прикрепленные к пробке, плавающей в глиняном сосуде с водой. Такие примитивные приборы применяли кочевники при переходах через пески бескрайних пустынь. Эти компасы были настолько ценны для кочевников, что их держали в специальных ящичках между горбами верблюдов.

Шло время менялся внешний вид компаса. В стойке для стрелки стали прикреплять карточку с нанесенными обозначениями частей света. Потом ввели 4 промежуточных румба: северо-восточный, северо-западный, юго-восточный, юго-западный. Все направления изображали в виде лучей расходящихся из центра круга в разные стороны, как лепестки цветка. Рисунок получил название "Роза ветров".

Устройство простейшего сегодняшнего компаса такое: в плоской цилиндрической пластмассовой коробочке на острие стальной игры находится магнитная стрелка. Один конец стрелки окрашен в синий цвет, он указывает на юг, на дне коробочки расположено градусное кольцо.

Конкурсы бывают разные. Например, в маршрутах геологов и географов сопровождает горный компас, у которого есть приспособление для измерения углов наклона поверхности Земли и горных пластов.

** Ассистенты раздают компасы по группам, которые выполняют задание: определить, в каком направлении расположена классная доска.

Всем известно, что магнитная стрелка компаса ориентируется в данном месте пространства определенным образом. Как вы думаете: почему? Попытаемся дать ответ, послушав третью страницу нашего устного журнала.

Слово Танзырын Диане: Моя тема – «Магнитное поле Земли и его природа».

Сегодня ученые знают, что одна из особенностей Земли, как планеты - наличие у неё магнитного поля. Именно, благодаря ему мы можем пользоваться компасом.

Что же является источником этого магнитного поля? По современным воззрениям, первая причина - это процессы, происходящие в недрах Земли. Ядро Земли является жидким и состоящим из железа; в нём циркулируют круговые токи, которые и порождают земное магнитное поле: вокруг токов всегда есть магнитное поле.

В 1958 г. при помощи космических аппаратов в российские и американские ученые открыли существование вокруг Земли двух "поясов", которые расположены в экваториальной плоскости. Эти пояса (их называют радиационными) состоят из движущихся потоков заряженных частиц - протонов и электронов, которые создают кольцевой ток. Таким образом, радиационные пояса - вторая причина существования у Земли магнитного поля. В первом (грубом) приближении на не слишком больших расстояниях от поверхности планеты ее магнитное поле напоминает поле знакомого нам полосового магнита. Северный полюс этого магнита находится в Южном полушарии и не на поверхности Земл, а на некоторой глубине, а Южный магнитный полюс - в Северном полушарии и тоже в недрах планеты. Если мы мысленно соединим эти полисы прямой, то полученный отрезок диаметром Земли не будет. Это - первая особенность магнитных полюсов Земли.

Есть еще одна интересная особенность этих полюсов: они постепенно смещаются. На основе изучения намагниченности пород, извергнутых из глубин Земли и осадочных пород на морском дне получены данные, говорящие о том, что магнитное поле Земли некогда имело почти противоположное направление по сравнению с нынешним.

Итак, Земля обладает свойствами, позволяющими считать нашу планету магнитом с двумя полюсами - Северным и Южным. Магнитные полюса не совпадают с географическими: Южный магнитный полюс находится в Северном полушарии, Северный - в Южном.

** - Как вы думаете, на какие полюса указывает стрелка компаса - на географические или на магнитные? (Выслушиваем ответы).

Теперь, четвертая страница нашего журнала – «Магнитное поле Земли и климат». Ее открывает Оппай-оол Айдыс:

В последние годы в исследовании изменений земного климата большую роль играют физические методы. С их помощью была, в частности, установлена связь серьезных климатических изменений, происходивших на Земле в течении миллионов лет, с изменениями концентрации радиоактивных изотопов и напряженности магнитного поля Земли. На первый взгляд, эта связь кажется странной. Климат зависит, прежде всего, от притока лучистой солнечной энергии и от состава газов в земной атмосфере. Но это – поверхностное мнение. Процессы, происходящие в недрах Земли, порождают земное магнитное поле; оно изменяется от эпохи к эпохе. Это поле препятствует проникновению заряженных частиц и космических лучей в атмосферу. Чем оно сильнее, тем препятствие значительнее. В 80-е гг. XX в. Ученые разработали методы определения напряженности магнитного поля, которую Земля имела тысячи и миллионы лет назад. Было установлено, что вулканическая лава, остывая, фиксирует магнитное поле, которое Земля имела во время извержения. Изучая образцы лав разных эпох, ученые находят значения остаточных магнитных полей и по ним определяют дату остывания лавы, и восстанавливают историю магнитного поля Земли.

Ученые обратили внимание на то, что в последние миллионы лет магнитное поле Земли возрастало. В то время, когда на Земле случались крупные оледенения, оно было наиболее сильным. Первые признаки оледенения Гренландии и Антарктиды проявились практически вместе с проявлением магнитного поля Земли: около 3-4 млн. лет назад. С тех пор напряженность магнитного поля Земли возросла в 6-10 раз; особенно высокой она была примерно 380 тыс. лет назад, тогда и происходил активный процесс оледенения континентов и океана, шло понижение температуры Мирового океана.

Интересны такие данные: конец последнего оледенения (около 12 тыс. лет назад) совпал с периодом резкого усиления магнитного поля Земли; период же очень теплого климата (бывший 608 тыс. лет назад) совпал с периодом очень слабого магнитного поля Земли (оно было в 2-3 раза слабее современного, хотя последнее относят к полям относительно слабым).

Эти совпадения не случайны, а свидетельствуют о том, что процессы, происходящие на Земле, связаны с космическими процессами.

Сейчас считают, что изменения климата нашей планеты, по-видимому, связаны с изменениями магнитного поля Земли. Дальнейшие исследования океана, атмосферы и особенно космического пространства помогут специалистам более полно выявить связь магнитного поля Земли и климата на ней.

- Теперь мы знаем, что живем в магнитном поле Земли. Замечает ли наш организм это магнитное поле? Откроем пятую страницу нашего устного журнала: пожалуйста, Бопан-оол Айлаана:

Действие геомагнетизма на здоровье человека может быть благоприятным и неблагоприятным, в зависимости от силы воздействия.

У истоков изучения этого явления стоял наш выдающийся соотечественник биолог А. Л. Чижевский (1897 – 1964). Это был достойный восхищения исследователь, мужественный, не жалевший себя, никогда не жаловавшийся на трудности ученый, преданный науке. 16 лет жизни он провел в заключении – в лагерях ГУЛАГа. В день освобождения обратился к коменданту с просьбой: оставить его в лагере на месяц для завершения научной работы. Свою книгу «Физические факторы исторического процесса» он издал в 1924г. на собственные деньги, которых хватило лишь на 300 экземпляров. В ней молодой ученый утверждал, что происходящие на Земле природные «буйства» (землетрясения, извержения вулканов и др.) и многие социальные события (эпидемии, войны, голодные моры) в значительной степени зависят от 11-летнего цикла солнечной активности и солнечных бурь, вызывающих на Земле бури магнитные. В беседах с К. Э. Циолковским он доказывал, что магнитные бури влияют на состояние нервной системы, которая является своеобразным «приемником». И нервы, и головной мозг – очень чувствительные «приемники» и реагируют с большой быстротой. Нет никого, кто бы был свободен от воздействия геомагнитного поля. Открытия ученого определили науку почти на столетие.

В наше время все знают о неблагоприятных днях (когда сильны магнитные возмущения), о том, что кровать или диван, на котором спят, надо ставить изголовьем на север, чтобы магнитные силовые линии геомагнитного поля шли параллельно телу, тогда головной мозг и нервная система отдыхают более продуктивно.

- Сегодня в медицине получило новое развитие направление – «Магнитотерапия». Это нормализация деятельности практически любой функции человеческого организма.

- Посмотрите, на этих картинках магнитные лечебные приспособления и их применение в оздоровлении функций человеческого организма. (Ассистенты раздают рисунки по применению магнитотерапии – по группам).

 - Теперь, шестая страница. Ее открывает Монгуш Дан-Хаяа:

Влияние магнитных бурь на организм человека, и особенно на больных сердечнососудистыми заболеваниями, было выявлено французскими медиками в 1915-1919 гг. Они установили, что во время таких бурь больных охватывают продолжительные приступы болей, длящиеся 2-3 дня. Исследования показали, что реакция организма человека на магнитные бури зависит от его возраста, пола и реактивности нервной системы, состояния здоровья. У людей пожилого возраста в эти дня учащается пульс и повышается артериальное давление. Было отмечено также, что мужчины более подвержены воздействию магнитных бурь, чем женщины. В магнитоактивные дни инфаркты миокарда случаются на 4,5% чаще, чем в магнитоспокойные дни.

Почему организм человека реагирует на магнитные бури?

Известно, что магнитное поле действует на движущиеся электрические заряды, электрические токи, магниты. В биологических системах, в том числе в организме человека, существуют упорядоченные движения электрических зарядов (электронов и ионов), определяющие все основные процессы жизнедеятельности клеток. Кроме токов и зарядов, в живом организме имеются маленькие «магнитики»; это молекулы различных веществ, прежде всего, молекулы воды. Известно, что магниты взаимодействуют. Именно поэтому меняющееся магнитное поле вызывает переориентацию маленьких «магнитиков» в организме, располагая их иначе, чем прежде. Отклоняясь от обычного направления, они перестают нормально выполнять свои функции, отчего начинает страдать весь организм. В организме человека возникают дополнительно к существующим в нем биотокам иные электрические токи, что еще больше нарушает его нормальную жизнедеятельность. Наибольшей чувствительностью обладает нервная система.

А. Л. Чижевский считал, что физика может помочь оградить человека от такого рода вредных влияний природной среды. По его мнению, в роли спасителя выступает металл. Ученый предлагал помещать больных на период магнитных бурь в экранированные металлом палаты. В реальных же условиях люди в периоды магнитных бурь остаются незащищенными. Поэтому большое значение имеют заблаговременные прогнозы магнитоактивных дней: люди могут заранее принять лекарства.

За многие годы эволюции организм человека и животных адаптировались к существованию магнитного поля Земли и его некоторым колебаниям. Так, в них есть электромагнитный «регулятор».

Электромагнитные свойства крови имеют существенное значение для ее движения; если бы кровь не обладала этими свойствами, то нагрузка на сердце значительно бы возросла, и оно должно было бы иметь большие размеры.

-Магнитное поле Земли – своеобразный щит, оберегающий нас и весь органический мир. Не будь у Земли магнитного поля защищающего его от солнечной радиации, наша планета превратилась бы в выжженную пустыню, а живые существа погибли бы.

Магнитное воздействие имеет важную роль в процессах, протекающих во Вселенной. Вот только два примера, подтверждающих сказанное. Известно, что магнитное поле звезды порождает магнитный ветер, аналогичный солнечному, который изменяет ход ее развития.

Известно также, что магнитосфера Земли защищает нас от гибельного воздействия космических лучей. Если бы ее не было, эволюция живых существ на нашей планете, видимо, пошла бы иным путем, а может быть, жизнь на Земле не возникла бы вовсе.

Магнетизм – всеобъемлющее, глобальное свойство природы, но к сожалению, мы много о нем не знаем. Нам неизвестно, например, есть ли монополь – частица с одним магнитным полюсом, наподобие положительных или отрицательных электрических частиц. Законы электродинамики не запрещают существование магнитного поля, но он пока не обнаружен. До сих пор нет законченной теории земного и солнечного магнетизма, ряда других магнитных явлений в космическом масштабе. Не завершены исследования сверхпроводимости, которую тоже можно отнести к магнетизму. Овладев его тайнами, мы не только решим многие задачи, стоящие перед создателями современной техники, но и поймем, как рождаются и умирают миры в окружающем нас пространстве Вселенной.

Литература

1. Журнал «Физика», №19-1996.
2. Энциклопедия для детей. Т.*.Астрономия. – М.: Аванта +, 2002.
3. Космонавтика: Энциклопедия. – М.: , 1985.
4. Журнал «Физика в школе», №6 – 1999.
5. Е. П. Левитан. Астрономия: учебник для 10 кл. общеобразовательных Учреждений – М.:Просвещение, 1994.