Просмотр содержимого документа
«"Физические задачи к сказкам, мифам, легендам". Оптика»
ФИЗИЧЕСКИЕ ЗАДАЧИ К ТЕКСТАМ ИЗ СКАЗОК, ЛЕГЕНД И МИФОВ. ОПТИКА.
Все в детстве с удовольствием читали сказки. Сказки представляют собой ценный материал для изучения физики, поскольку их персонажи живут и действуют на Земле, где происходит разнообразие физических явлений и «работают» физические закономерности. Изложение побудило меня взяться за составление нетрадиционного дидактического пособия «Сказки и физика», объединяющего «физику и лирику». Оно включает тексты из сказок (такие их фрагменты, которые отражают те или иные физические явления), а к ним — вопросы и задачи, органически связанные с их содержанием. Отбирая материал, я стремилась к тому, чтобы отрывок был интересен как с точки зрения описываемых в нем житейских событий, так и с точки зрения физики. Ниже предлагается подборка материалов по одной из тем - "Оптике".
Задачи и задания
Прямолинейное распространение света.
Из древнегреческой легенды о Персее.
«Не далее полета стрелы было чудовище, когда Персей взлетел высоко в воздух. Тень его упала в море, и с яростью ринулось чудовище на тень героя. Персей смело бросился с высоты на чудовище и глубоко вонзил ему в спину изогнутый меч».
Вопрос: Что такое тень и благодаря какому физическому явлению она образуется? Нарисуйте ход лучей. (Ответ. Благодаря прямолинейному распространению света.)
Из африканской сказки «Выборы вождя».
«Собратья,- молвил Аист, степенно выйдя в середину круга.- Мы спорим с самого утра. Смотрите, наши тени уже укоротились и скоро совсем исчезнут, ибо близится полдень. Так давайте же еще до того, как солнце минует зенит, придем к какому-то решению».
Вопрос: Почему длины теней, которые отбрасывали люди, стали укорачиваться? Поясните свой ответ рисунком. Может ли тень "совсем исчезнуть"? Есть ли на Земле такое место, где изменение длины тени минимально? Если есть, где оно? (Ответы. Источник света изменял свое положение относительно предметов. Есть: на полюсе.)
Из итальянской сказки «Тело-Без- Души».
«Джуанин попрощался с матерью и отправился в путь. Долго он шел и, наконец, добрался до одного города. У короля в этом городе был конь по имени Ронделло. Никто не мог его обуздать. Каждому удавалось проехать всего несколько шагов: конь всех сбрасывал на землю. Джуанин заметил, что он пугался своей тени, и вызвался объездить Ронделло. Около конюшни он стал гладить коня, ласково называл по имени и вдруг неожиданно вскочил в седло и вывел Ронделло на улицу, стараясь ехать...».
Вопрос: Как по отношению к Солнцу ехал Джуанин, чтобы Ронделло не видел собственной тени и не пугался? (Ответ. Джуанин ехал навстречу Солнцу)
Из исландской сказки «Школа чернокнижия».
«А иные рассказывают, что все было иначе: когда Сэмунд поднялся по лестнице и ступил за порог, Солнце стояло так, что тень Сэмунда упала на стену. Только черт приготовился его схватить, как Сэмунд сказал:
-А я вовсе не последний. Вон за мной еще один идет.- И показал на тень.
Черт принял тень за человека и схватил ее. Так Сэмунд вырвался на волю, но с тех пор он жил без тени, потому что черт оставил ее у себя».
Вопрос: Изобразите рисунком описанную в первой части отрывка ситуацию. Могло ли случиться так, что "Сэмунд вырвался на волю, а его тень осталась у черта"? В каких еще сказках вы встречали описание теней? (Ответы. Тень без отбрасывающего ее предмета существовать не может. Описание теней есть еще в сказках Г.-Х. Андерсена "Дикие лебеди", "Тень".)
Из африканской сказки «Как солнце появилось на небе»
«С тех пор так: Солнце появляется - мрак исчезает, Солнце садится - мрак приходит. А по ночам Луна борется с мраком. Однажды Солнце пронзило Луну своими острыми, как нож, лучами. Луна от этого пошла на убыль. Когда от нее остался лишь тонкий серпик, она взмолилась:
- О Солнце, пощади меня, разреши светить ради детей!
Солнце сжалилось над Луной, отпустило домой. Там она вновь набралась сил. Полная Луна опять вышла на небо, а Солнце опять стало метать в нее свои острые, как нож, лучи. И снова Луна стала ущербной. Так оно и ведется поныне».
Вопрос: От чего на самом деле зависит видимая форма Луны? (Ответ. Видимая форма Луны зависит от ее положения по отношению к Солнцу и Земле.)
Из алтайской сказки «Семеро братьев»
«Семь леших братьев за семь шагов семь вёрст позади себя оставляют. За семь дней семь братьев на семь переходов обогнали Дельбегена (быка - С. Т.)
Дельбеген от злости совсем коричневый стал:
- У-у-у! Этих братьев я догоню - у-у-у! Этих братьев я проглочу-у-у!
И вот братья уже слышат тяжелый бег быка, уже видят впереди себя на дороге тень бычьих рогов».
Вопрос:Можно ли "видеть впереди себя" тень рогов догонявшего быка? Что можно сказать по этому эпизоду о высоте Солнца над горизонтом? Нарисуйте ход лучей. (Ответы. Да. Солнце находится низко над горизонтом.)
Скорость света
Из итальянской сказки «Человек, который искал бессмертие».
«И тут Грантэста увидел что-то, что показалось ему страшнее бури. К долине приближалось чудовище, летевшее быстрее, чем луч света. У него были кожистые крылья, бородавчатый мягкий живот и огромная пасть с торчащими зубами».
Вопрос: Что неверно, с точки зрения физики, в этом отрывке? (Ответ. Согласно теории относительности, скорость света — предельная скорость распространения физических воздействий.)
Отражение света.
Из древнегреческой легенды о Персее.
«Скорей отвернулся Персей от горгон. Боится увидеть он их грозные лица: ведь один взгляд - и в камень обратится он. Взял Персей щит Афины-Паллады — как в зеркале отразились в нем горгоны. Которая же из них Медуза? Как падает с неба орел на намеченную жертву, так ринулся Персей к спящей Медузе. Он глядит в ясный щит, чтобы верней нанести удар».
Вопрос: Какое физическое явление использовал Персей, чтобы обезглавить Медузу? Нарисуйте возможный ход лучей.
Из эстонского народного эпоса «Калеви- поэг»
«Калевипоэг повернулся к ним спиной, опустил глаза на гладь речную и не промолвил ни слова. В воде ему было ясно видно отраженье трех железных воинов. Он заметил, как они выхватили мечи из ноже; бы внезапно поразить его в спину».
Вопрос: Какое физическое явление помогло левипоэгу избежать опасности? Попробуй изобразить на чертеже, используя физическое понятие "луч", описываемое событие.
Из ассирийской сказки «Собака и мясо».
«Собака схватила в мясной лавке кусок говядины и бросилась бежать. Когда она добежала до реки, то увидела в воде свое отражение. Но ей показалось, что это другая собака с куском мяса в зубах. И этот кусок больше того, который она стащила. Собака оставила мясо и бросилась в погоню за своим отражением».
Вопрос: Почему собака могла увидеть в реке самое себя? Может ли изображение предмета, даваемое зеркальной поверхностью, быть больше самого предмета?
Из турецкой сказки "Как ходжа тащил из колодца месяц"
«Однажды поздно вечером ходжа при свете луны поднимал ведро из колодца и увидел он, что в колодец упал месяц. Чтобы вытащить месяц, он привязал к веревке крюк и опустил вниз. Случайно крючок зацепился за камень, и, когда ходжа сильно потянул веревку, крючок сорвался, а ходжа упал на спину.
Он взглянул наверх и увидел, что месяц на небе. «Ну, слава богу, помучился я немало, но зато месяц теперь вернулся на свое место».
Вопрос: Какое физическое явление ввело ходжу в заблуждение? Попробуйте изобразить ход лучей.
Из сербской сказки «Вытащили сыр из колодца».
«Как-то ночью возвращались домой с базара крестьяне. Ночь была лунная. Остановились у колодца воды напиться и увидели на дне его ...
- Вот так счастье, братцы! Кто-то уронил круг сыра! Большущий - с мельничный жернов, желтый, как масло! - воскликнул один.
- Молчи, чего ты орешь? Так все село услышит,- закричали на него другие и принялись шапками, сумками и сапогами черпать воду из колодца, чтобы сыр вытащить. Пока они так трудились, луна скрылась за горой, сыр исчез".
Вопрос: Почему крестьяне увидели на дне колодца «круг сыра»? Чем он оказался? Поясните чертежом, как это могло произойти. Можно ли и при каких условиях на дне глубокого колодца увидеть Солнце
Из легенды белуджей "Момаль и Рано"
«Момаль велела построить дворец и обнести его широким, но не глубоким, всего в треть метра, рвом. Дно рва выложить зеркалами... Вода в ров должна поступать прямо из моря по особым каналам».
Вопрос:Чего хотела достичь Момаль своим приказом? Поясните ответ чертежом. А теперь решите задачу: "Человек смотрит на свое изображение в зеркале, расположенном на дне рва глубиной 0,33 м, наполненного водой. Каково расстояние между лицом человека и его отражением, если лицо находится на высоте к — 1,5 м над уровнем воды? Показатель преломления воды п — 1,33". (Ответ." 3,5 м.)
Преломление света.
Из турецкой сказки про ходжу –«Ходжа, проснувшись, просит очки».
«Однажды ночью ходжа в волнении разбудил жену и говорит:
- Ай, жена, подай мне поскорее, пока я не разгулялся, мои очки!
Жена дала ему очки, но спросила о причине беспокойства.
- Мне снится красивый сон, но кое-что я не могу разглядеть,— заметил ходжа».
Вопрос:Как происходит коррекция зрения при помощи очков? Свой ответ иллюстрируйте чертежами.
Из карело-финского эпоса «Калевала».
«Если ж ты спустился с неба,
С облаков далеких, тонких,
Ты взойди опять на небо,
Поднимись опять на воздух,
В облака, где много капель,
На мерцающие звезды...»
Вопрос:Чем объяснить мерцание звезд?
Из сказки В. Гауфа «Маленький Мук».
«Бодро шагал он целый день,- ведь от- правился-то он искать счастья; заметив блестящий на солнце черепок, он, должно быть, подбирал его в надежде, что тот превратится в алмаз; завидев вдали купол мечети, сияющий, точно зарево, увидев озеро, сверкающее, словно зеркало, он радостно спешил туда, ибо думал, что попал в волшебную страну. Но увы! Те миражи исчезали вблизи, а усталость и голодное бурчание в животе тотчас напоминали ему, что он все еще в стране смертных».
Вопрос: Что такое мираж и как он образуется? Почему озеро сверкает, как зеркало?
Из сказки Г.-Х. Андерсена «Дикие лебеди»
«Элиза спросила, не та ли это страна, куда они летят, но лебеди покачали головами; она видела перед собой чудный, вечно изменяющийся облачный замок фата-морганы; туда не смеет проникнуть ни одна человеческая душа».
Вопрос:Что такое фата-моргана и имеет ли она отношение к оптике? (Ответ. Фата-моргана — редко встречающаяся форма миража, когда на горизонте появляются сложные и быстро меняющиеся изображения предметов, находящихся за горизонтом. Ее происхождение связано с особым преломлением света.)
Дисперсия. Волновые и квантовые свойства света.
Из австралийского мифа «Дарящие жизнь».
«Людям не часто удается видеть улыбающееся лицо Лойны (т. е. Солнца.- С. Т.) и заплаканные глаза Кальи (т. е. дождя.- С. Т.) одновременно. Обычно, когда Калья плачет, Лойна прячет свою веселую улыбку. Но случается и так: во время дождя вдруг блеснет из-за туч солнце. И яркие лучи Лойны отражаются в слезах Кальи, образуя огромную многоцветную йулу-вирри – радугу».
Вопрос:0 каких физических явлениях здесь идет речь? Как и почему образуется многоцветная радуга?
Из «Песни о Гайавате» Г. Лонгфелло - по мотивам легенды североамериканских индейцев
«... Видел радугу на небе,
На востоке, и тихонько Говорил: «Что там, Нокомис?»
А Нокомис отвечала:
«Это Мускодэ на небе;
Все цветы лесов зеленых,
Все болотные кувшинки,
На земле, когда увянут,
Расцветают снова в небе».
Вопрос:Какое было время суток? Каково происхождение радуги по мнению Нокомис - женщины из племени североамериканских индейцев?
Из чукотской сказки «Морская радуга»
«В море у самого берега, там, где малая волна начинается, увидел радугу. Посмотрел и домой пошел. Остановился у дома и снова увидел радугу. Любопытно ему стало пошел туда. Спустился на то место, где радуга начинается, и увидел женщину, которая огонь в воде разжигает. Очень красивая женщина, все пальцы в перстнях».
Вопрос:Можно ли увидеть радугу у одного его конца?( Ответ: Нет: чтобы увидеть радугу, ее ось, солнце и глаз наблюдателя должны находиться на одной прямой).
Использование на уроках фрагментов из сказок с описанием изучаемых природных явлений может создать у ребят положительный эмоциональный фонд, что нужно для успехов в учебной деятельности.
