Интегрированный урок по физике и биологии
Тема
«Превращение энергии
в клетке и неживой природе»
« Сейчас нельзя обойтись без знаний физики, если ты хочешь достигнуть ясности относительно физиологических вопросов»
Р. Майер
Никто, нигде, никогда не наблюдал нарушение закона сохранения. Любое событие, происходящее в мире, связано с превращением энергии. Любое! Нет превращения энергии, нет и события.
Цель: Сравнить клетку с физическими приборами
Задачи: - повторить основные положения клеточной теории, строение и функции основных органоидов клетки в создании и накоплении и преобразовании энергии; - доказать, что клетка – накопитель, создатель и преобразователь энергии на примере энергетического обмена и фотосинтеза; показать действие законов физики в жизнедеятельности клетки; -познакомить учащихся с ролью различных видов энергии в живой и неживой природе. - раскрыть взаимосвязь биологии и физики на уровне клетки, а также расширить знания о науках бионика и биофизика.
Этапы урока: 1. Организационный этап.
ПЛАН УРОКА
1. Повторение материала о физических телах.
2. Клетка – живое тело.
3. Клетка – накопитель, создатель и преобразователь энергии:
А) энергетический обмен
Б) фотосинтез
4. Взаимосвязь наук биологии и физики.
2. Актуализация знаний.
3. Обобщения и систематизации знаний.
Виды энергии
- МЕХАНИЧЕСКАЯ
- Кинетическая
- Потенциальная
- ТЕПЛОВАЯ
- ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ
- СВЕТОВАЯ
- ЯДЕРНАЯ
Основной принцип работы любого аккумуляторного элемента — протекание в нем обратимой электрохимической реакции, т. е. при приложении к контактам элемента постоянного напряжения, на его пластинах (электродах) накапливается электрическая энергия, при приложении нагрузки — происходит ее расходование. Причем протекает такая реакция на протяжении большого количества циклов заряда/разряда.
Учащиеся делают вывод : будет ли являться клетка – аккумулятором энергии. В каком виде она накапливается в клетке?
Базовый принцип действия трансформатора состоит в том, что в основе его работы лежит явление электромагнитной индукции. Одну из катушек – первичную подключают к источнику переменного тока. Протекающий по первичной обмотке переменный ток создаёт переменный магнитный поток, пронизывающий сердечник – магнитопровод. Изменяющийся в сердечнике магнитный поток создаёт ЭДС индукции во второй катушке.
ГЕНЕРАТОР
ПЕРЕМЕННОГО ТОКА
Электрическая машина, преобразующая механическую энергию в электрическую энергию переменного тока. Большинство генераторов переменного тока используют вращающееся магнитное поле. Принцип работы генератора заключается в преобразовании механической энергии в электрическую путем вращения проволочной катушки в магнитном поле. Электрический ток вырабатывается и тогда, когда силовые линии движущегося магнита пересекают витки проволочной катушки. Электроны перемещаются по направлению к положительному полюсу магнита, а электрический ток течет от положительного полюса к отрицательному. До тех пор, пока силовые линии магнитного поля пересекают катушку, в проводнике индуцируется электрический ток...
Краткий рассказ о приборе генераторе, способном вырабатывать энергию, демонстрируют опыт по выработке энергии света. Учащимся предлагают подумать является ли клетка генератором (на примере энергетического обмена).
4. Закрепление материала
Название органоидов клетки
Биологические явления или процесс
Физическое устройство, осуществляющее процесс
Учащиеся делают вывод, что клетка работает как аккумулятор (накопитель), генератор (создатель), и преобразователь (трансформатор).
Название органоидов клетки
Биологические явления или процесс
Пластиды
Физическое устройство, осуществляющее процесс
Фотосинтез-накопление и преобразование энергии
Митохондрии
Аккумулятор, трансформатор
Синтез АТФ
Генератор
ВЫВОДЫ
- Клетка- накопитель . Накапливает органические вещества и неорганические вещества подобно аккумулятору. В нужный момент АТФ расщепляется и отдает энергию.
- Клетка – создатель энергии . В ней есть энергетические станции – митохондрии и пластиды. Клетка работает как генератор.
- Клетка – усилитель, то есть преобразователь энергии . Преобразует один вид энергии в другой, является трансформатором.
