Учебник Природоведение 5 класс Базанова Новак

На сайте Учебник-скачать-бесплатно.ком ученик найдет электронные учебники ФГОС и рабочие тетради в формате pdf (пдф). Данные книги можно бесплатно скачать для ознакомления, а также читать онлайн с компьютера или планшета (смартфона, телефона).
Учебник Природоведение 5 класс Базанова Новак - 2014-2015-2016-2017 год:


Читать онлайн (cкачать в формате PDF) - Щелкни!
<Вернуться> | <Пояснение: Как скачать?>

Текст из книги:
Т. и. БАЗАНОВА Е. В. НОВАК A. Г. ДЕРБЕНЕВА B. И. САДКИНА ПРИРОДОВЕДЕНИЕ Учебник для 5-го класса Рекомендовано Мипистерстпвом образования и науки Украины ХАРЬКОВ «Мир детства» 2005 УДК 502(075) ББК 20.Я721 Б17 Рекомендовано Министерством образования и науки Украины (Письмо № 1/11-24 от 05.01.2005 ) Издано за aiem государственных средств. Продажа запрещет Рецензенты; Г. В. Залшняк, директор Харьковского планетария А. И. Лесин, кандидат педагогических наук, зав. лабораторией ггренодаванкя физики ХНУ им. В. Н. Каразина Е. Е. Перский, доктор био.тогических наук, ир(к{)ессор, зав. кафедрой ХНУ им. В. Н. Каразина Л. А. Слета, ка:1дидат химических наук, доцент ХНУ им. В. Н. Каразина Художники; С. Э. Кулинш. А. Л. Макарова Издательство выражает благодарность Я. Т Гринчшшну, кандидату физико-математических наук, директору издательства «11|дручники & Постбники», И. П. Крячко, председателю совета общественной организации .«Киевский планетарий» — за помощь в создании учебника: К. Ж. Гузу — за предоставленные ()ютоп)афии Базанова Т. И., Новак £. В., Дербенева А. Г. и др. Б17 Природоведение: Учебник для 5-го класса. — X.: Мир детства, 2005 ISBN 966-544-367-4. 192 с. Учебник соответствует действующей программе по П1)иродоиедению для 5-го класса. Его цель — формирование у пятиклассников целостной картины мира, а также пропедевтика естественно-нау'чных дисциплин. И, что главное, всжпитание у ребенка интереса к их изучению. Книга призвана вызвать у учащегося понимание того, что исследование сложных и интересных природных явлений воз.можно не только в научной лабо[>атории. а и за школьной партой. Структура и стилистика ежновного текста па|)а|рафов, подбор 1и1люстраций, блоки «Проверьте себя» активизируют деятельность детей, нацеливая их на творческое решение учебных задач. Блок «Наша лаборатория» по.зволит ребенку jneiwerb необычное в повседневном, поможет ОСМЫСЛИТ!, и применить полученные знании. В приложении «Рассказы об ученых» п[)елставлены материалы, позволяющие глубже понять некоторые из описанных в учебнике явлений. Книга {иссчитавд на учащихся 5-х клас;сов общеобразовательных школ. УДК 502(075) ББК 20.М721 ISBN 966-544-367-4 ® Т. И. Базанова. Е. В. Новак. А. Г. Де1)бенева, В. И. Садкина, 2005 © И.здательство «Мирдетства», оршинал-макет, художественное (х}юрмление, 2005 Дорогие пятиклассники! Перед вами учебник «Природоведение» — книга о загадочном и удивительном мире природы и о человеке, который живет в нем и изучает его. Откройте книгу и рассмотрите ее. Познакомились? Тогда поговорим о том, как построен этот учебник, как с ним работать. Вы увидели, что каждую главу учебника предваряют несколько вопросов. Прочитайте их, и вы поймете, о чем пойдет речь в этой главе. А отвечая на вопросы в конце главы, вы сможете систематизировать полученные знания. Основной текст каждого параграфа ра.зделен на части. Названия этих частей помогут вам лучше понять содержание параграфа. Помогут в усвоении учебного материала рисунки, поэтому внимательно рассматривайте их и чигайте подписи к ним. После основного текста параграфа приведено резюме. Так называется небольшой текст, в котором сжато пересказаны основные сведения, и.зложен-яые в параграфе. Резюме выделено розовым цветом. Не спешите читать резюме сразу после знакомства с основным текстом. Попробуйте составить собственное и сравнить его с приведенным в учебнике. И тогда резюме поможет «разложить по полочкам» собственные мысли, вазникающие во время чтения. Раздел «Наша лаборатория» — очень важная часть книги. Вы найдете его почти во всех параграфах. Невозможно и.зз^ать природоведение и не быть исследователем природы. А чтобы стать им, нужно научиться задавать природе вопросы, проводить наблюдения и опыты. Для этого необходимо вместе с авторами учебника и его персонажами поработать в «Нашей лаборатории». Выберите из заданий, приведенных в этом разделе, те, что вам наиболее интересны, выполните их. Вы поймете, какое это увлекательное дело — исследование природы. Чтобы быть уверенным в своих знаниях, нужно проверить себя — ответить на вопросы в конце параграфа. Они помогут вам глубже понять содержание учебного материала. Если все же что-то останется непонятным, не стесняйтесь спросить учителя или родителей. Ведь вы потому и учитесь, что еще не все знаете и понимаете. Обратите внимание на вопросы, выделенные желтым цветом. Прямых ответов на них в тексте параграфа нет. Однако, размышляя над ними, вы лучше поймете окружающий вас мир природы. Огромную радость и удовольствие может принести обучение, если оно правильно организовано. Умение организовать учебную работу изменяет ашого человека — делает его ум острым, улучшает память. Поможет вам овладеть этим умением учебная тетрадь — спутница этой книги. Успехов вам! Авторы § 1 Введение Кто мы и что вокруг нас? Мир природы... Каждому знакомо это выражение. Каков он, этот мир? Кто-то видит его, к примеру, таким: освещенные утренним солнцем макушки деревьев, тихая заводь пруда с камышом, цветущий луг или быстроводная река с высоким крутым берегом. А еще — пение жаворонка и белые облака в небе, зайчик, шмыгнувший в густую траву, зеленая ящерица на теплом камне. В этом мире гфисутствуем и мы с вами — люди. Мы тоже часть мира природы. Человек — создание природы, однако создание особенное, педа|юм в науке его называют «человек разумный». Легко убедиться в удивительных способностях человека. Для этого достаточно сделать несколько шагов, и мы окажемся в другом мире. Мчатся автомобили, идут поезда, в небо поднимаются самолеты, сияют огнями много.этажные дома. Рис. 1.1, а. Таким был мир природы, пока человек i te начал преобразовывать его Огромен и разнообразен мир человека — мир предметов, созданных его трудом, разумом и волей. Человек — дитя природы — много тысяч лет строил собственный мир, стремясь стать независимым от матери-природы. Не желая мириться с изнуряющей жарой и пронизывающим холодом, человек создал комфортные жилища и удобную теплую одежду. Человек не мог двигаться так быстро, как, скажем, гепард, или летать, как орел. Он прои1рывал животным в зоркости, остроте слуха, силе и выносливости. Однако благодаря разуму, этому бесценному дару природы, он создал мащины и самолеты, телескопы и микроскопы, телефоны, телевизоры... Человек окружил себя множеством предметов, которые сделали его самым быстрым, самым сильным, самым зорким существом на нашей п.танете. Человек — исследователь и труженик. Как много чудесных вещей в мире человека! К примеру, гтредмет, к которому мы давно привык- Рис. 1.1, 6. Так изменяется мир природы благодаря труду человека, создающему свой мир двигатель Рис. 1.2. Схема устройства автомобиля ЛИ, — автомобиль (рис. 1.2). Но как много знаний и усилгш необходимо для того, чтобы создать такую привычную вещь! Почему вранщются колеса автомашин? Их приводят в движение сложные MexaHH3NH>i. Действуют эти механизмы П1х.>жде всего благодаря работе двигателя. Это железное «сердце» автомобиля. Кроме двигателя, в автомобиле есть еще множество устройств и механизмов, которые дают водителю возможность тормозить, изменять скорость и направление движения, двигаться при различных погодных условиях и любом освещении. Все механизмы должны работать четко и слаженно. Но добиться этого не так просто. На рисунке 1.2 видно, насколько сложна конструкция обыкновенного автомобиля. Прежде чем автомобиль появился на улицах наших городов, человеку пришлось разобраться в законах движен1Ш и и.зучить свойства разных веществ, понять природу электричества, сконструировать множество разнообразных устройств. А главное — создать немато машин, с помощью которых можно изготавливать такие автомобили! Впрочем, автомобиль — не салюе сложное мэ тою, что создал человек. Дух захватывает при мысли о том, как много надо знать и уметь, чтобы построить высотные дома, реактивные лайнеры, космические аппараты, создать компьютеры, средства связи, телевизоры, лекарства и еще множество разных предметов, без которых невозможно представить современную жизнь. 6 Мир человека и мир природы — одно целое. Человек постоянно совершенствует созданный им мир, изменяя его, стремясь сделать более удобным, безопасным и экономичным. На первый взгляд кажется, что мир человека существует независимо от мира природы. Но так ли это в действительности? Подумаем, откуда берутся материалы для производства, например, автомобиля. Различные пластмассы, сталь, алюминий и медь человек получает, перерабатывая нефть, руду и другие полезные ископаемые. Стены вашей классной комнаты, столы и стулья, оконные рамы, ваша одежда, школьные принадлежности, книги и тетради — абсолютно все, до последней пуговицы — изготовлено из веществ, которые человек взял у природы и затем переработал. Да и тело самого человека состоит из природных веществ. Представьте, что случилось бы с нами, если бы вдруг природа решила забрать свои «подарки». Однако не только вещества объединяют мир человека и мир природы. Все в шфе человека — от обычной ложки до самой современной ракеты — существует б.лагодаря тому, что создано по законам природы. Природа щедро раскрывает перед человеком свои секреты. Она дала ему огонь, на протяжении тысячелетий демонстрировала человеку силу воды, ветра и пара, подсказывала конструкции построек, помо1'ала преодолевать бо/гезни. Изучая природу, человек открывал ее законы и создавал собственный мир. Но чтобы этот лшр был прочным и надежным, человеку необходимо заботиться о природе, соблюдая главный закон — закон ответственности перед миром природы. Человек - создание природы. Он является единственным сущеа-вом, которое преобразует мир природы, создавая собственный мир. Мир человека - это мир предметов, созданных его трудом. Он уменьшает зависимость человека от природы, увеличивает возможности его организма. В своей деятельности человек познает природу, опирается на ее законы, использует природные вещества. Мир человека существует благодаря миру природы, поэтому человек должен беречь его. Проверьте себя 1. Рассмотрите рисунки на с. 4-5 (рис. 1.1, а, б). На них изображен один и тот же участок земной поверхности. Слева его изображение 300 лет назад, справа — эта же местность сегодня. Какие изменения внес человек в мир природы? Назовите предметы мира человека и мира природы на этих рисунках. 2. Внимательно осмотрите свою комнату и найдите в ней предметы, которые создал человек, и предметы, которые относятся к миру природы. Каких предметов больше? 3. Известно ли вам, какие вещеава потребовалось взять у природы, чтобы создать эти предметы? 4. С вами постоянно происходят события, которые крепко связывают вас с миром природы. Назовите их. 5. Известно: если собеседник находится на расстоянии больше 100 метров, вы не можете слышать его голос. Какой предмет мира человека позволяет нам разговаривать с друзьями, живущими в другом городе? 6. Почему человека называют «человек разумный»? 7. Рассмотрите рисунок 1.2. Найдите на схеме двигатель. Можно ли разобраться Е строении автомобиля без схемы? А построить автомобиль без чертежа? 8. Назовите предметы на рисунке 1.3. Какие способности человека они совершенствуют? 9. Можно ли считать домашних животных — например, собаку — только «созданием» природы? Обоснуйте свой ответ. Рис. 1.3. Предметы мира человека 8 § 2 Как человек познает природу? Существует два основных метода — способа познания, с помощью которых человек изучает природу. Это наблюдение и опыт. Что такое наблюдение? Наблюдение — это очень просто, скажете вы. Действительно, многое мы видим собственными глазами. Однако видеть — не значит наблюдать! Вы, конечно, не раз видели звезды. Изменяется ли картина зве.здного неба в течение ночи? Чтобы ответить на этот вопрос, недостаточно только смотреть в небо. Необходимо правильно вести наблюдение. Но как это делать? Во-первых, нам понадобится прибор — трубка диамет{юм 2-3 см и длиной 15-20 см. Во-вторых, необходимо оборудовать место для наблюдения: установить трубку на штативе или прикрепить ее к поручням балкона так, чтобы трубка мог.па двигаться вверх-вниз и влево-вправо. Теперь можно начинать наблюдение. Наведите трубку на какую-нибудь яркую звезду в южной части неба и .зафиксируйте прибор в этом положении (рис. 2.1, а). Через 3-5 минут вы заметите, что звезда исчезла из поля зрения (рис. 2.1, б). Чтобы продолжить наблюдение, необходимо немного повернуть трубку в нужном направлении. Продолжайте наблюдение в течение 20 25 минут. Почему положение трубки- приходится постоянно изменять? Потому что звезда движется. Следовательно, картина звездного неба в течение ночи меняется. Теперь понятно, что наб/гюдение — дело непростое. Чтобы правильно его провести, необходимо определить, что наблюдать, и разработать способ наблюдения. Наблюдение — основной метод изучения природы в случаях, когда человек не может Рис. 2.1. Наблюдение движения звезды 9 оказать влияние на ход явлений. Это главный метод в изучении звезд и планет. Чем опыт отличается от наблюдения? Используя метод наблюдения, не всегда можно установить, почему происходит то или иное явление природы. И тогда применяют другой метод — опыт, или, как его еще называют, эксперимент. Все вы наблюдали, как весной, когда воздух становится теплым, тает лед. Маленькие сосульки тают быстрее, а глыбы льда долго лежат на обочинах до|юг. Чем больше масса льда, тем медленнее он тает. Но только ли от массы зависит скорость таяния льда? Мы часто наблюдаем, что замерзшая вода в болыной неглубокой луже уже растаяла, в то время как маленькая, но глубокая ямка еще полна льда. Можно предположить, что условием, от которого зависит скорость таяния льда, является площадь поверхности льда, соприкасающаяся с теплым воздухом. Проверим это на опыте. Отмерим две одинаковые массы воды и перельем их в тарелку и стакан (рис. 2.2), которые поместим в морозильную камеру. Когда вода Рис. 2.2 В тарелке и стакане должно быть одинаковое количество воды А 7*^ « , О Рис. 2.3 Лед в тарелке растает быстрее 10 замерзнет, поставим тарелку и стакан со льдом на подоконник. Через некоторое время мы увидим, что первым превратился в воду лед в тарелке, затем растаял лед в стакане (рис. 2.3). Почему так произошло? Сравним условия, при которых происходило таяние льда. И тарелку, и стакан окружал воздух одинаковой температуры. Массы льда в тарелке и в стакане тоже были одинаковыми. Единственное отличие — площадь поверхности льда, которая соприкасалась с воздухом. В тарачке она была большей, и лед растаял бысчрее. Эксперимент подтвердил наше нредпо.чожение: величина площади соприкосновения льда с воздухом влияет на скорость таяния льда. Сегодня научное познание природы невозможно баз эксперимента. Необходимым условием опыта является измерение. Даже в нашем простом опыте понадобилось измерить массы. Для проведения измерений используют измерительные приборы. Некоторые из них вам хорошо знакомы: весы — прибор для определения массы; часы, которые отсчитывают время; линейка для измерения длины (рис. 2.4). Приборы для наблюдений. Даже невооруженным глазом можно увидеть очень многое, особенно если это пытливый и внимательный югляд. К примеру, древние ученые наблюдали ночное небо без каких-либо приборов. Первый звездный каталог был сосчавлен еще 2400 лет тому назад. Изобретение телескопа— прибора, позволяющего рассматривать далекие предметы, — позволило великому ученому Галилео Галилею в начале XVII века сделать удивительные открытия. Выяснилось, например, что М.чечный Путь, который мы видим как светлую полосу, проходящую через все ночное небо, — это огромное скопление звезд (рис. 2.5). Рис. 2.4. Измерительные приборы Рис. 2.5. Скопление звезд Млечного Пути 11 Рис. 2.6. В капле воды из пруда — целый мир растений и животных Сегодня ученые с помощью гигантских телескопов изучают звезды, кометы и планеты. В XVII веке был изобретен микроскоп — прибор, с помощью которого можно рассмотреть очень мелкие предметы. Используя микроскоп, голландский натуралист Антони ван Левенгук обнаружил, что даже в «чистой» воде роятся мельчайшие живые существа (рис. 2.6). Сегодня ученые благодаря микроскопам особой конструкции рассматривают даже отдельные молекулы. Телескоп и микроскоп (рис. 2.7) — приборы, увеличивающие возможности наблюдателя. Создание приборов для научных исследований зребует знаний о природе: чтх)бы сконструировать эти приборы, следует изучить свойства света. Так, раскрывая тайны природы, человек создает новые приборы, которые дают ему Boci-можн(Ють продвигаться по пути познания. Наблюдение и эксперимент — методы, с помощью которых человек изучает природу. Наблюдение - метод, при котором человек не вмешивается в ход природных явлений. Эксперимент допускает изменение человеком условий, при которых происходит определенное природное явление. Для проведения наблюдений и экспериментов используют измерительные приборы и приборы для наблюдения. Рис, 2,7. Современные приборы для наблюдения: а — телескоп для научных исследований; б — любительский телескоп; е — микроскоп 12 с С л Q X— Рис. 2.8. Исследование зависимости длины тени от расположения предмета относительно источника света Наша лаборатория Проводим опыты, делаем выводы. 1. Все наблюдали, как предметы отбрасывают тень. Выясним, от чего зависит ее длина. Проведем опыт. Нам понадобятся стержень с подставкой или карандаш с кусочком пластилина и настольная лампа. • Установим стержень на некотором расстоянии от лампы (рис. 2.8, а) и измерим длину его тени. • Переставим стержень ближе к лампе (рис. 2.8, б). Повторим измерение. Как изменилась длина тени? • Поднимем лампу выше (рис. 2.8, в). Как изменилась длина тени стержня? Подумайте, как нужно разместить лампу, чтобы тень от стержня исчезла. Сделайте вывод о том, от чего зависит длина тени предмета. 2. Все видели «умывающуюся» кошку. Как она это делает? Каким образом язык чистит шубку кошки? Чтобы разобраться в этом, проведем опыт. Нам понадобятся пилочка для ногтей, ватный тампон и карандаш. • Проведем грифелем карандаша по пальцу так, чтобы на пальце осталось черное пятно. Слегка прижимая пилочку, проведем ею по запачканному месту. Что произойдет? • Потрем пилочкой тампон. Что мы увидим на nei^? Пилочка снимает с пальца след от карандаша, а с тампона срывает отдельные волокна. 13 Рис- 2.9. Когда кошка «умывается», ее язык действует, как обыкновенная пилочка для ногтей Почему МЫ использовали в этом опыте пилочку? Пилочка — это своеобразная модель языка кошки. На языке кошки находятся твердые кожаные горбики, особенно заметные посередине. Когда кошка вылизывает свою шубку, ее язык действует, как пилочка: его горбики снимают пыль, мусор и выпавшие волоски (рис. 2.9). Проверьте себя 1. Рассмотрите рисунок 2.1 и объясните, за каким объектом велось наблюдение. Какой прибор при этом использовали? 2. Чему человек научился раньше — проводить наблюдения или опыты? 3. Рассмотрите рисунки 2.2 и 2.3. С их помощью расскажите о ходе опыта. 4. Назовите измерительные приборы, которые вам известны. 5. Назовите известные вам приборы, которые используются для наблюдений. 6. Вы ознакомились с экспериментом, в котором определялась зависимость длины тени предмета от его расположения относительно источника света (рис. 2.8, а-в). Расскажите, как изменялись условия опыта. 7. Как можно использовать результаты этого опыта, определяя высоту Солнца над горизонтом? 8. Для чего в опыте по изучению поведения кошки мы использовали пилочку? 9. Прочитайте перечень названий бытовых приборов: пылесос, счетчик расхода электроэнергии, термометр, электрический чайник, радиоприемник, счетчик расхода газа, часы. Выберите среди них измерительные приборы. Объясните, что они измеряют, для чего их используют в быту. 14 ГА. Раздел 1 Человек и среда его обитания Глава 1 Тела и вещества, окружающие человека Вы хотите знать как определить толщину листа бумаги какова масса воздуха в комнате что общего у веществ графит и алмаз почему кристаллик иода закрашивает стакан воды как превратить газ в жидкость как из соленой морской воды сделать пресную? Внимательно поработайте с текстом главы, и вы получите ответы на эти вопросы § 3 Тела. Линейные размеры тела, их измерение Вам уже известно: словом «тело» можно назвать все предметы, которые нас окружают. Слош «тело» — научный термин. Почему таким разным вещам, как, например, мяч и собака, стакан и шда в нем, звезда и яблоко, ученые дают одно и IX) же название — «тело»? Какие свойства харакхсрны для всех предметов? Прежде всего, это их размеры, форма, масса. Определяя массу и размеры каких-либо предметов — портфеля, собаки, мальчика, мы вслед за учеными назовем эти предмете! телами. А рассмахривая столкновение ноги футболиста с мячом, спортсменов во время игры или работу механизма часов, мы наблюдаем взаимодействие тел, имеющих разные массы и размеры (рис. 3.1). Как сравнивать тела по форме и размерам? Множество тел похожи по форме. Лампочка похожа на грушу. Подобны по форме такие разные тела, как, например, мяч, яблоко и капелька шды. Все они имеют форму шара (рис. 3.2). Оглядевшись вокруг, вы легко найдете тела, напоминающие параллелепипед, — эхх) и комната, и спичечный коробок, и книга. Рис. 3.1. Взаимодействие тел разных масс и размеров 16 Рис. 3.2. Тела шарообразной формы Тела можно сравнивать по размерам: длине, ширине и высоте. Эти ра.змеры называют линейными. Для определения размеров тел и расстояния между телами проводят измерение. Измеряя, мы сравниваем длину тела с эталоном (образцом) — единицей измерения. Основной единицей измерения длины является метр. Чтобы поль.зоваться прибором, необходимо знать, как устроена его шкала. Шкала прибора — это совокупность делений, обозначенных отметками — рисками. Все деления на шкале соответствуют определенной единице измерения данной величины. Перед измерением обязательно определяют цену деления шкалы — число единиц измерения между двумя ближайшими рисками на измерительном приборе. Находят цену деления так: выбирают на шкале две риски, которые обозначены числами. Потом от бо.аыпего числа отнимают меньшее и делят на количество делений между ними. Рассмотрим ученическую линейку (рис. 3.3). Начало шкалы обозначено числом нуль. Определим цену деления шкалы линейки. Выберем две риски, обозначенные числами, — например, 6 и 7. Количество делений между ними — 10. Цена деления шкалы линейки: 7-6 1 1 - (см); см = 1 мм. Единицы измерения длины 1 см = 10 мм 1 м = 100 см 1 км = 1000 м ^ QQ (Р 10 10 Рис. 3.3. Линейка 17 Рис. 3.4 Д./тка ключа, измеренная линейкой, равна 65 мм. Штан генциркуль дает более точное значение сг 5Л длины: 65— мм 100 Рис. 3.5. Диаметр трубы ос 25 равен 25— мм * 100 . ип ill " «о ас 30 «3 OD во i —Judiifflmi!ij«lHiibmluiju{jiadtaJiiate Некоторые из измерительных приборов, с помощью которых измеряют длину, представлены на рисунке 3.4 (а, 6). Если требуется высокая точность измерения, удобно пользоваться штангенциркулем. Этот измерительный прибор имеет сложную шкалу. На рисунках 3.4 и 3.5 показано, как с помощью штангенциркуля с электронным табло определяют длину ключа и диаметр трубы. • Все предметы, которые нас окружают, называются телами. Их основные характеристики — линейные размеры и масса. • Основная единица измерения линейных размеров тел — метр. • Длину измеряют с помощью различных измерительных приборов. простейший из которых — линеика. > < <—> Рис. 3.6 Наша лаборатория Учимся измерять линейные размеры тела (это задание лучше выполнять вместе с товарищем). 1. Всегда ли можно доверять своему глазомеру? Попробуйте «на глаз» определить, одинакова ли длина цветных отрезков на рисунке 3.6. Проверьте свой глазомер измерением. 18 Рис. 3.7. Измерение длины окружности велосипедного колеса 2. Как измерить длину окружности велосипедного колеса (рис. 3.7)? «Выровняем» окружность: • обозначим на колесе точку, в которой оно соприкасается с землей, и сделаем соответствующую отметку на земле; • прокатим колесо по прямой, чтобы обозначенная на нем точка коснулась земли, и в этом месте сделаем отметку на земле; • соединим две сделанные нами на земле отметки отрезком и измерим его длину; она будет равна длине окружности колеса. 3. Как измерить толщину листа бумаги? Это можно сделать с помощью обычной линейки. Возьмем пачку из 100 листов бумаги и сильно сдавим ее. Измерим толщину пачки линейкой. Полученный результат разделим на 100 и определим толщину листа бумаги. Таня выполнила измерение: толщина пачки равна 14 мм. Она сделала расчет; 14 :100 = 14/100 (мм). Таня сделала вывод: «Толщина листа бумаги 14/100 мм». 4. Читаем научный текст. В повседневной жизни нам часто приходится измерять длину. Основная единица измерения длины - метр. Но всегда ли существо-в'ала именно такая единица измерения? Оказывается, нет. В древних государствах - Египте, Греции — единицей длины был локоть, то есть расстояние от локтя до кончиков пальцев руки. В Древней Руси единицами длины служили: сажень - расстояние между кончиками пальцев разведенных в разные стороны рук, аршин — длина всей руки. Не удивительно, что единицы измерения отличались у разных народов. В Египте локоть был равен 45 см, в Греции - 51 см. В технике используют единицу длины «дюйм» (приблизительно 2,5 см), что в переводе с голландского означает «большой палец». 19 Рис. 3.8 Англичане до сих пор пользуются такими единицами длины, как «фут» (около 30 см) и «ярд» (немного меньше метра), «фут» по-английски «нога». Это длина мужской ступни (рис. 3.8). В 90-х годах XIX века было решено ввести единую для всех стран и народов систему единиц. Ученые разработали единую систему мер -метрическую. Именно тогда за единицу длины был принят метр. • Дайте название этому тексту. • С чем связано происхождение единиц измерения длины в старину? Проверьте себя 1. Какие из окружающих нас предметов называются телами? Почему? 2. Рассмотрите рисунок 3.1, б. Сколько тел на нем изображено? 3. Назовите цену деления шкалы линейки, рулетки, портняжного метра. 4. На каком из рисунков измерение длины бруска выполнено правильно (рис. 3.8)? 5. С помощью какого измерительного прибора вы определяете длину комнаты, расстояние между концами указательного и большого пальцев, толщину спички? 6. Измерьте ширину парты. Каким измерительным прибором сделать это наиболее удобно? 0 1 2 3 ^ ^ » 7 ( Рис. 3.8 20 § 4 Масса и объем тела, их измерение. Плотность вещества Как сравнить массы тел? Чем большую массу имеет тело, тем сильнее оно притягивается Землей. Благодаря этому массы тел можно сравнивать с помощью взвешивания. Основная единица измерения массы — килограмм, обозначается кг. Образец (его еще называют «эталон») кило^адмма — гиря, сделанная из сплава металлов платины и иридия, — хранится в Международном бюро мер и весов в городе Севр около Парижа. По этому эталону с большой точностью изготавливают копии, которые используют во всех странах мира. Гири, применяемые в торговле, сделаны на основе этих копий. Прибор, с помощью которого сравнивают массы, - весы. Если Земля одинаково притягивает два тела, это значит, что они имеют равные массы, то есть уравновешивают друг друга на весах (рис. 4.1). Чтобы измерить массу тела на рычажных весах, на одну чашку кладут это тело, а на другую — гари разной массы до тех пор, пока весы не уравновесятся. Рычажные весы могут иметь и дру1ую конструкцию, существуют даже такие, в которых результат измерения отображается на электронном табло. Сравниваем тела по объему. Такое сравнение мы проводим, когда хотим узнать, например, поместится ли в чашку вода, налитая предварительно в стакан, одинакова ли емкость миски и кастрюли. Часто для этого необходимо измерить объем тел. Основной единицей измерения объема яв- жтр. KyCvinee™ метр - !»ТГ> с и oil ) л/. ные единицы измерения — кубический дециметр, кубический сантиметр. Кубический Рис. 4.1. Рычажные весы Единицы измерения массы 1 кг =1000 г 1 т = 1000 кг Единицы измерения объема 1 куб. м (м^) = = 1000 куб. дм (дм^) 1 куб. дм (дм^) = = 1000 куб. см (см'Р = = 1 л 1 куб. см (см^) = 1 мл 21 Рис. 4.2. Мерная некуда — цилиндр и стакан Рис. 4.3. 1 — правилынх? положение глаза наблюдателя Цена деления lUKajibi мерной)цилиндра 80-60 10 = 2 (мл) Объем жидкости — 68 мл Рис. 4.4. Измерение объема тела неправильной формы Об1>ем тела равен; 12 - 7 = 5 (мл); 5 мл = 5 см3 дециметр еще называют литром, а кубический сантиметр — миллилитром. Чтобы измерить объем тела, пользуются сиецианьными измерите.тьными приборами; мерным цилиндром и мерным стаканом (рис. 4.2). Для того чтобы не ошибиться при измерении объема, следует разобраться в том, как устроена шката измерительного прибора, и научиться им пользоваться (рис. 4.3). Понятно, как с помощью мерного цилиндра ши мерного СШШ можно измерять объем жидкости. Но что делать, ес.т1и нужно определить объем твердого тела? Объем те.та, имеющего форму нарал.пеле-пиггеда, можно вычислить. Так, если комната имеет размеры 5 м, 4 м и 3 м, то ее объем равен 5 X 4 X 3 = 60 (м3). На уроках математики вы узнаете, как вычислить объем шара и цилиндра. Однако в природе часто встречаются тепа, не имеющие формы пара.плелепипеда, шара или цилиндра. Как определить объем таких тел? Известно, что тело, ио1ружениое в жидкость, словно бы «пододвигает» жидкость, чтобы самому погрузиться целиком. Какую же часть жидкости вытесняет тело? Ту, которая равна его собственному объему. Поэтому, вычислив разность между показаниями мерного цилиндра после и до погружения тела, мы найдем его объем (рис. 4.4). 22 Плотность вещества. Вы много раз видели гири в магазине или на рынке. Их изготавливают из металла. Почему гири не делают из другого материала, например, из пластмассы? Потому что пластмассовой гарей массой 1 кг пользоваться неудобно — ее размеры намного больше металлической. Тело массой 1 кг, сделанное из пластмассы, имеет больший объем, чем тело с такой же массой, но изготовленное из стали. Если бы мы сделали пластмассовую гирю такого же объема, как стазьная, то ее масса была бы меньше одного килограмма. Почему тела одинакового объема, но изготовленные из разных веществ, имеют разную массу? Потому что вещества обладают важным свойством, которое называется плотностью. Плотность — .это масса, которую имеет единица объема вещества (один кубический метр, один кубический дециметр или один кубический сантиметр). Для того чтобы ее вычислить, измеряют массу и объем тела, состоящего из этого вещества, а затем находят их частное: Масса Плотность = —-----. Объем Приведем значения плотности некоторых веществ. Например, плотность воды 1000 кг/мЗ, или 1 кг/дмЗ. Это значит, что объем 1 мЗ воды имеет массу 1000 кг, а 1 дмЗ (л) — массу 1 кг. Поэтому массу воды .тегао определить, зная ее объем. Плотность стали 7800 кг/мЗ. А 1 мЗ воздуха па уровне моря имеет массу 10.3.3 г, хотя он и кажется невесомым. Зная плотность вещества и его объем, легко вычислить массу тела, которое состоит из этого вещеч:тва. Масса = плотность х объем. Найдем массу во.здуха в классной комнате с размерами 6 м, 5 м и 3 м. Объем воздуха в этой комнате 6 х 5 х 3 = 90 (мЗ). Его плотность приведена выше. Проведем расчет: 1033x90 = 92 970 (г), 92 970 г = 92 кг 970 г. Трудно поверить, однако масса тела пятиклассника почти в три раза меньше, чем масса воздуха в классе. • Свойава тел, по которым их можно сравнивать, - это масса и объем. • Измерение массы называется взвешиванием. Прибор, с помощью которого измеряют массу, - весы. • Объем измеряют с помощью мерной посуды. • Каждое вещество имеет важное свойство - плотность. 23 Рис. 4.5. Измерение массы тела с помощью рычажных всч:ов Наша лаборатория Выполняем и комментируем измерения и расчеты. 1. Определите массу арбуза (рис. 4.5). 2. Прокомментируйте проведенное измерение массы растительного масла (рис. 4.6). Согласны ли вы с тем, что для измерения массы масла необходимо: • измерить массу пустого сосуда; • измерить массу сосуда с маслом; • вычислить разницу масс сосуда с маслом и пустого сосуда? Выберите правильный ответ. Масса равна: • 92 г; • 332 г. 3. Чему равна плотноаь растительного масла? • С помощью мерного цилиндра определяем объем растительного масла (рис. 4.7). • Вычисляем плотность растительного масла, разделив массу масла на его объем. Масса масла 92 г, его объем — 100 смз. 92 Плотность масла: 92:100 = — (г/емз). 100 ^ f—•М' ■ SM II шл Рис. 4.6. Измерение массы растительного масла с помощью весов с электронным табло Рис. 4.7. Измерение объема растительного масла 24 ч 40- 20-10 — б ( 4. Как измерить объем сыпучего тела? Аня и Витя решили измерить объем горсти. Для этого они воспользовались сыпучим телом - песком. Витя набрал полную горсть песка и пересыпал его в мерный цилиндр. Подумайте, на каком из рисунков показано, как правильно провести измерение объема сыпучего тела (рис. 4.8). Каков объем Витиной горсти? Проверьте себя 1. С помощью какого прибора можно сравнивать массы тел? 2. Какая из известных вам единиц массы является самой большой, а какая — наименьшей? 3. На рисунке 4.9 показано измерение объема жидкости. Укажите, какое из измерений выполняется правильно. ч 1 ?? 1е ✓ р ч -Ь й:- к- i "-ё а Рис. 4.9 25 1.да а Рис. 4.10 4. Масса стакана с молоком 200 г. Какое измерение необходимо выполнить, чтобы найти массу молока в стакане? 5. Объем жидкости вместе с погруженным в нее камнем равен 25 смЗ. Что нужно сделать, чтобы определить объем камня? 6. Определите массу вилка капусты. Какой вилок тяжелее (рис. 4.10)? 7. Определите объем лекарств, содержащихся в каждом из шприцев (рис. 4.11). 8. Как определить объем растворимого в воде тела неправильной формы, например, карамельки? Подумайте, можно ли в таком случае воспользоваться сыпучим телом вместо жидкости. Рис. 4.11 26 Название и обозначение химических элементов Гидроген - Н (аш) Оксиген - О (о) Нитроген - N (эн) Карбон - С (це) § 5 Вещество. Атомы и молекулы. Диффузия Атомы и химические элементы. Все окружающие нас тела состоят из веществ. А из чего состоят сами вещества? Из мо.аекул, скажете вы и будете правы, ведь в начальной щколе вы уже познакомились с некоторыми из них, например, с молекулами газа кислорода и 1'аза водорода. Из чего же состоят сами молекулы? Оказывается, существуют частицы, меньщие, чем молекулы. Они называются атомами. Ученые научились измерять массы атомов, определять их размеры. Самые леп<ие на свете атомы образуют молекулу водорода, а атомы, входящие в состав металла золота, тяжелее их в 197 раз. Масса — одна из важнейших характеристик атомов. Мысленно проведем эксперимент. Представим, что мы разобрали на атомы все вещества на свете. Взвесим каждый из атомов и, в зависимости от значения массы, рассортируем атомы на группы. Оказывается, что групп, куда войдут атомы одинаковой массы, — чуть более ста. Значит, всего в природе чуть более сотни видов атомов. Каждый вид атома называется химическим элементом. Атомы химических элементов различаются массой и другими признаками. Каждый из химических элементов имеет научное название и обозначается буквой латинского алфавита. Например, химический элемент Гидроген обозначается латинской буквой Н (читается «аш»), Оксиген — О («о»). Нитроген — N («эн»), Карбон — С («це»). Самые легкие атомы — это атомы химического элемента Гидрогена. Атомы химических элементов Карбона, Нитрогена и Оксигечш тяжелее атомов Гидрогена в 12, Нив 16 раз соответственно (рис. 5.1). Рис. 5.1. Сравнение масс атомов Карбона, Нитрогена, Гилрогепа и Оксигена 27 Рис. 5.2. Модели молекул водорода и кислорода Рис. 5.3. Модель молекулы углекислого lasa Чтобы легче бьиго представить такие маленькие частицы, как атомы и молекулы, удобно пользоваться моделями. На моделях атомы, образующие молекулы, представлены шариками разного размера и цвета. Вернемся к нашим старым знакомым — газам, входящим в состав воздуха, — кислороду и водороду. Атомы каких химических .элементов образуют их молекулы? Молекулу водорода образуют два атома Гидрогена. Молекула кислорода содержит два атома химического элемента Оксигена (рис. 5.2). Подумайте, мoлeкyJta какого из известных вам газов имеет самую большую массу, какого — самую маленькую? Если массу атома Гидрогена принять за единицу, .дегко рассчитать, что масса молекулы газа водорода составляет 2 такие единицы. Молекула углекислого газа — 44 единицы, молекула кислорода составляет .32 единицы. Все много раз стадкивались с веществом, которое называется графит. Из него делают стержни для карандашей. Эдо вещество обра-.зуют атомы химического .элемента Карбона. В молекулы углекислого lasa, который образуется при горении дров, угля, также входит Карбон. Молекулу углекислого х-аза обра.зуют один атом Карбона и два атома Оксигена (рис. 5.3). Рис. 5.4. В пача^че XIX века английский ученый Р. Броун наблюдал в микроскоп пыльцу растений, которая плавала в воде. Он заметил, что пылинки постоянно беспорядочно /iBHi'aancb. Движение пылинок не прекращалось в течение многолетних опытов. Это явление получило чгазвание «броуновское движение». Движение пылинок обусловлено тем, что их «бомбардируют» молекулы вещества, в которых пылинки находятся 28 Еще одно хорошо знакомое вещество вода. Ее молекула образована одним атомом Гидрогена и двумя атомами Оксишна. Молекулу воды образуют атомы Оксигена и Гидрогена, тех же химических элементов, которые входят в состав молекул кислорода и водорода. Но кислород и водород при комнатной температуре — газы, а вода — жидкость. Как ведут себя молекулы в веществе? Наблюдения за мельчайшими частицами пыльцы растений в жидкости показывают, что они непрерывно и хаотично перемещаются (рис. 5.4). Частицы пыльцы движутся вследствие ударов молекул жидкости об их поверхности. Толчки молекул жидкости вынуждают частицы принимать участие в «бесконечном танце». Почему? Потому что молеку;гы вещества непрерывно и хаотично дви1'аются с болымой скоростью. Опыты Броуна были первыми доказател1)Ствами движения молекул. Что такое диффузия? Молекулы любого вещества движутся. Какие явления, кроме «бесконечного танца» мельчайших частиц пыльцы, происходят вследствие движения мо.аекул? Проведем опыт. Аккуратно опустим на дно стакана с водой кристаллик иода. Мы увидим, как изменяется цвет воды сначала около кристажпика, затем — дальше от него. Постепенно вся вода в стакане окрашивается (рис. 5.5). Что же произошло? Сначала в том месте, куда попал кристаллик иода, молекул иода было значительно больше, чем молекул воды (рис. 5.6). Однако молекулы иода движутся, постепенно нро1саадывая путь между молекулами воды. Так же ведут себя и молекулы воды. Благодаря движению происходит проникновение молекул одного вещества между молекулами другого. 0^0 Рис. 5.5. Окрашивание воды иодом Рис. 5.6. Схема диффузии иода в воде 29 Но что означает — «между молекулами»? Неужели между ними есть пустоты? В это трудно поверить, поскольку вода кажется нам «сплошной». Однако расстояния между молекулами в жидкости существуют. Они сравнимы с размерами самих молекул. Пустоты есть во всех веществах, благодаря им молекулы перемещаются. Вот и молекулы воды и иода воспользовались этими пустотами: произошло их взаимное перемешивание. Перемещение молекул приводит к тому, что через некоторое время во всем объеме жидкости окажется одинаковое количество молекул иода (рис. 5.6). Движение молекул, приводящее к переносу вещества, называется диффузией. С диффузией мы встречаемся на каждом шагу. Вспомним, что происходит, если в одном конце комнаты брызнуть духами. Через несколько минут запах распространится в помещении. Почувствовать его позволяют молекулы вещества, «добравшиеся» до нашего носа. Вещества состоят из молекул, молекулы — из атомов. В природе существует более 100 видов атомов. Один вид атомов отличается от другого по массе. Вид атомов называют химическим элементом. Атомы как одного, так и различных химических элементов соединяются друг с другом, образуя молекулы разнообразных веществ. Молекулы веществ непрерывно движутся. Движение молекул, приводящее к переносу вещества, называется диффузией. Наша лаборатория *1 ■ Комментируем эксперимент. Как доказать, что происходит диффузия веществ? Проведем эксперимент. Для этого опустим в высокий сосуд полоску фильтроваль- Рис. 5.7 Диффузия молекул иода и нашатырного спирта вата, пропитанная наиштырным спиртом фильтровальная бумага, пропитанная специальнгям составом кристаллики иода 30 ной бумаги, пропитанную специальным составом. На дно сосуда поместим кристаллики иода. На крышке закрепим нить, на которой подвесим вату, пропитанную нашатырным спиртом. Крышку плотно закроем (рис. 5.7). Через некоторое время полоска снизу вверх начинает окрашиваться в синий цвет. Это до нее «добрались» молекулы иода. Одновременно вниз распространяется малиновая окраска - это молекулы нашатырного спирта осаждаются на бумаге. • Как молекулы иода и нашатырного спирта попали на фильтровальную бумагу? • Согласны ли вы с выводом: «Молекулы иода и нашатырного спирта переходят в воздух - испаряются. Далее они диффундируют в воздухе, постепенно занимая весь объем сосуда. Об этом свидетельствует постепенное окрашивание полоски бумаги»? 2. Проводим эксперимент, объясняем его. Возьмем лист бумаги из альбома для рисования и хорошо смочим его водой. Однако будьте осторожны; не перелейте воду, чтобы не получилась лужа! С помощью пипетки или шприца капнем на мокрый лист немного чернил. Будем наблюдать, как пятно постепенно «расползается» (рис. 5.8). Если использовать разноцветные чернила, диффундировать и перемешиваться будут молекулы нескольких веществ, а мы будем наблюдать удивительные изменения цвета (рис. 5.9). Таким образом можно получить настоящие картины, например, виды космоса, фейерверк или снегопад. Если мокрый, окрашенный чернилами лист промокнуть сухой фильтровальной бумагой, можно получить просто фантастические изображения (рис. 5.10)! I Рис. 5.8 Рис. 5.9 Рис. 5.10 31 • Почему расплылись чернильные пятна? • Согласны ли вы с выводом: «Чернильные пятна расплываются вследствие диффузии молекул веществ, составляющих чернила, и молекул воды». Про&ерьте себя 1. Из каких частиц состоят молекулы вещества? 2. Дополните предложение, чтобы получилось правильное утверждение: «Химическим ... называется определенный вид...» . 3. Масса какого из атомов — Оксигена, Гидрогена или Нитрогена -является самой большой? Самой маленькой? 4. Из атомов каких химических элементов состоят молекулы, модели которых показаны на рисунке 5.11? 5. Почему двигались частички цветочной пыльцы в опытах Р. Броуна? 6. Есть ли среди веществ такие, молекулы которых неподвижны? 7. Опишите явление, представленное на рисунке 5.12. 8. На дно стакана с холодной водой с помощью пипетки опустили несколько капель крепкого растворимого кофе. Через некоторое время кофе окрасил воду в стакане. Почему? 9. Некоторые растения привлекают насекомых ароматом цветов. Какое СВОЙС1ВО молекул и какое явление они «используют»? 10. В случае опасности морское животное каракатица выбрасывает в воду жидкость чернильного цвета. Однако через некоторое время вода вокруг каракатицы снова становится прозрачной. Почему? \ - ■■ iv Рис. 5.11 Рис. 5.12 32 § 6 Твердое, жидкое и газообразное состояния вещества Свойства твердых, жидких и газообразных тел. Назовем все тела, изображенные на рисунках 6.1 и 6.2. Это как будто несложно: стол, мензурка и мерный стакан, колбы, рука человека, кусочек картона. Пожалуй, все! Нет, возразите вы, названы только твердые тела, а есть enie жидкость в мерной посуде — жидкие 1’ела, газ в колбах — тела газообразные. Обсудим некоторые особенносги «поведения» гаг^ообразных и жидких тел, которые отличают их от тел твердых. Что произойдет, если перелить жидкость из стакана в цилиндр? Она примет форму цилиндра. И хотя может показаться, что объем воды при этом увеличился, мы знаем, что это иллюзия — он не изменился (рис. 6.1). Проследим теперь за тзообраз^гым телом. В колбе, закрытой кусочком картона, находится 1-аз рыжего цвета (рис. 6.2, а). Поместим сверху еще одггу колбу и вытащим перемычку. Газ заполнит обе колбы (рис. 6.2, б). И форма, и объем газообразного тела изменились. L. Рис. 6.1. Жидкие тела сохраняют объем, но не сохраняют форму; жидкости принимают форму сосуда, в который они налиты картон \ Рис. 6.2. Форма и объем га;кх)бразного тела и;^меняются: газеюбразные тела не сохраняют ни объем, ни (}юрму. Газы легко заполняют собой любой объем 2 «Природоведение» 33 о о о о о о о Рис. 6.3. Распшгожение молекул в газе Рис. 6.4. Расположение молекул в жидкости Рис. 6.5. Поверхность жидкости всегда горизотальиа Мы выяснили, что свойства твердых тел, жидкостей и газов различны. Твердые тела сохраняют форму и объем. Жидкие тела сохраняют объем, но не сохраняют форму, принимая форму сосуда. Газообразные тела не сохраняют ни объем, ни форму, запо.дняя весь сосуд, в котором находятся. От чего зависит способность тел сохранять или изменять форму и объем? От состояния вещества. Плотность газа очень мала, его молекулам просторно (рис. 6.3). Расстояния между молекулами намного больше размеров самих молекул. Отт «носятся» с высокой скоростью, сталкиваясь друг с другом сравни-телтлю редко. С такой «непоседливостью» молекулам таза достаточно легко заполнить любой объем. Плотность жидкости намттого больше плотности газа — молекулам жидкости тесно (рис. 6.4). Частицы не мог}т мчаться подобно частицам в газе; им мешают соседи. Молекула «мечется» вокруг одной и той же точки. Перемещения молекул жидкости намного меньше тех, которые совершают молекулы в газах. Поэтому жидкости и сохраняют свой объем. Если наклонить сосуд, мо.текулы жидкости ведут себя, как песчинки. Они «перекатываются» до тех пор, пока поверхность жидкости не станет горизонтальной. При этом жидкость приобретает форму той части сосуда, куда «перекатились» молекулы. Поверхность жидкости независимо от (|)ормы и положения сосуда всегда горизонтальна (рис. 6.5). В твердом веществе — еще бо.пее плотном, чем жидкость, — атомы или молекулы размещаются в определенном порядке (рис. 6.6). Это не дает им возможности не только стремительно «.тетать», как в газах, но и «перескакивать» с места на место, как в жидкостях. Молекулы лишь постоянно «колеблются» 34 Рис. 6.6. Атомы или молекулы вещества в твердом с<хггоянии расположены в определенном порядке вокруг своего места. Вот почему твердые тела сохраняют форму и объем. Все ли вещества могут существовать в разных состояниях — твердом, жидком, газообразном? Твердое, жидкое и газообразное состояния вещества называются агрегатными состояниями. Нам известны агрегатные состояния воды — твердое (лед), жидкое (собственно вода) и газообразное (пар). Существуют ли они для других веществ? Ведь мы привыкли, что железо твердое, растительное масло жидкое, а кислород — газ. Вспомним: вода изменяет агрегатные состояния при нагревании и охлаждении. Такое же свойство имеют и другие вещества. Железо при нагревании до очень высокой температуры +1539 °С превращаегея в жидкость (рис. 6.7), а при +3200 'С становится газообразным. Га;^ азот — составная часть воздуха — при охлаждении до температуры -210 "С превращается в жидкость. Такие низкие температуры можно получить в лабораториях. Хранят жидкий азот в специальных сосудах. На рисунке 6.8 видно, 1сак из такого сосуда вытекает струя. Boiqiyr — мельчайшие капли воды, образовавшиеся из водяного пара воздуха под во:адействием очень низкой температуры азота. Открыв такой сосуд с азотом при комнатной температуре, мы вскоре обнаружим, что он опустел. Жидкий азот испарился — перешел в газообразное состояние. Рис. 6.7. При высокой температуре железо превращается в жидюють — плавится Рис. 6.8. Жидкий азот вытекаст из с(х;з'да 2* 35 Температуры, при которых происходит изменение агрегатного состояния, у всех веществ различны (вспомните, например, при какой температуре плавится лед, а при какой — железо). TcMnepaiypa на поверхности Земли может изменяться в пределах от -80 °С до +50 °С. Для множества веществ такие колебания температуры не приводят к изменению их агрегатного состояния. Вот почему мы обычно сталкиваемся с твердым железом и газообразными кислородом, азотом, водородом. • Твердые тела сохраняют и форму, и объем. Жидкие тела сохраняют объем, но не сохраняют форму. Газообразные тела способны изменять и форму, и объем. • Жидкое, твердое и газообразное состояния вещества называются агрегатными состояниями вещества. • Все вещества могут находиться в разных агрегатных соаояниях. Изменяет или сохраняет тело объем и форму, зависит от агрегатного состояния вещества, из которого состоит тело. Наша лаборатория Комментируем результаты опытов. 1. В стакан налили воду и взвесили его. Затем накрыли крышкой и поместили в морозильную камеру. Когда вода замерзла, то есть превратилась в твердое тело, стакан поставили на весы. • Сравните показания весов (рис. 6.9). • Согласны ли вы с тем, что при переходе из жидкого состояния в твердое масса воды не изменяется? 2. В небольшой сосуд налили спирт, сосуд поместили в банку, банку плотно закрыли (рис. 6.10). Эту «экспериментальную установ- ^ спирт L Рис. 6.9. Кзвешивание воды и льда Рис. 6.10. Схема «установки» до на1тх?вания 36 ку» взвесили. Ее масса равна 1 кг 350 г. Банку поставили возле батареи. Через некоторое время обнаружили, что сосуд пуст. «Экспериментальную установку» повторно взвесили. Весы вновь показали, что ее масса равна 1 кг 350 г. » Почему не изменилась масса установки? • Как вы думаете, исчез ли спирт? Сопоставьте результаты опытов с водой и со спиртом. Согласны ли вы со следующим выводом: «При переходе вещества из одного агрегатного состояния в другое масса тела не изменяется»? 3. Изменяется ли объем воды при переходе из жидкого в твердое состояние? Рассмотрите схему опыта (рис. 6.11). В мерный цилиндр налили воду, измерили ее объем и отметили его черточкой на цилиндре. Воду перелили в пластиковый стакан и заморозили. Затем измерили объем льда, опустив его в растительное масло. Когда лед растаял, измерили объем масла и талой воды. Затем вычислили объем талой воды. • Сравните результаты измерений: объем воды до затвердения, объем льда и объем талой воды. В каком случае объем был самым большим? • Согласны ли вы с утверждением; «При переходе воды из жидкого состояния в твердое (лед) объем воды увеличивается»? Запомним: Вода - вещество, объем которого увеличивается при затвердевании и уменьшается при переходе в жидкое состояние. Другие вещества ведут себя иначе; при переходе из твердого состояния в жидкое их объем увеличивается, а при затвердевании уменьшается. Рис. 6.11 а) Объем воды до затвердевания 50 мл б) Объем растительного масла 100 шг в) СХгьем растительного масла с кусочком льда 155 мл. Объем льда; 155 - 100 = 55 (М.Т) г) Объем растительного масла и талой воды 150 мл. Объем талой воды: 150 - 100 = 50 (мл) 37 проверьте себя 1. Дополните предложения; «Жидкие тела сохраняют объем, однако не сохраняют....» «Газообразные тела не сохраняют... и не сохраняют....» «Твердые тела сохраняют и.... и объем.» 2. Пользуясь рисунками 6.3,6.4 и 6.б, расскажите о взаимном расположении и движении молекул в жидких, газообразных и твердых телах. 3. Почему газообразные тела изменяют объем, а жидкости — нет? 4. Дополните схему изменения агрегатного состояния вещества; твердое состояние нагревание жидкое состояние охлаждение газообразное состояние 5. Определите, каким был объем воздуха в шприце до того, как нажали на поршень, и после этого. Почему объем воздуха можно изменить (рис. 6.12)? 6. Катя нарисовала схему, которая показывает, как были расположены молекулы газов воздуха, когда поршень шприца находился в положении айв положении б (рис. 6.12). Свои схемы нарисовали Максим и Стас. Какая из схем правильная (рис. 6.13)? 7. Как изменяется плотность воды при замерзании? Для ответа воспользуйтесь выводами опытов 1 и 3. FK Т7ТТТТТ1 Рис. 6.12 б а а Схема Ката Рис. 6.13 Схема Максима 38 § 7 Простые и сложные вещества Разнообразие простых веществ. Вы уже знаете, что атомы одного вида могут объеди-^шться в молекулы. Венщства, образованные из атомов одного вида — одного химического элемента, — называются простыми. Ознакомимся с некоторыми простыми веществами. Для этого рассмотрим таблицу 1. В ней приведены названия и символы некоторых химических элементов и простых всидеств, которые они образуют. 1-1айдем уже известные вам химические элементы и простые вещества. Что вы заметили? В графе «Простое вещество» химическому элементу Оксигену соответствует не только кислород, но и озон. Чем отличаются эти вещества? Никто не чувствовал запаха кислорода, а как пахнет озон, знают все. Его свежий, приятный запах мы ощущаем в воздухе летом сразу после грозы. Определим е помощью таблицы, молекулы каких веществ могут быть образованы атомами Карбона. Это алмаз и ipa(J)HT. Свойства этих веществ раз7гичны. Графит — мягкий, черного Таблица 1 Названия некоторых химических элементов и простых веществ Название химического элемента Символ химического элемента Произношение символа Простое вещество Г идроген Н Аш водород Оксиген О О кислород, озон Нитроген N Эн азот Карбон С Це алмаз, графит Силиций Si Силициум кремний Феррум Fe Феррум железо Аурум Аи Аурум золото Купрум Си Купрум медь Натрий Na Натрий натрий Хлор Cl Хлор хлор 39 Рис. 7.1 Модели молекул кислорода и озона Рис. 7.2 Модель молекулы воды Рис. 7.3. Кристалл повареююй соли цвета. Он оставляет черный след на бумаге, и поэтому из него изготавливают грифели для карандашей. Алмаз — самое твердое вещество в природе, он легко режет стекло, а алма:щыми резцами затачивают стальные детали. Почему различаются между собой свойства кислорода и озона? Потому что молекулы этих веществ состоят из разного количества атомов Оксигеиа (рис. 7.1). Молекула кислорода состоит из двух атомов Оксигена, а молекула озона — из трех. А свойства алмаза отличаются от свойств фафита потому, что атомы Карбона в этих веществах по-разному расположены. Продолжим знакомиться с простыми веществами. В таблице указано, что атомы химического элемента Купрум образуют вещество медь, атомы Аурума — вещество золото, атом1)1 Феррума образуют вещество железо. Это знакомые вам металлы. Где в природе можно встретить простые вещества? Газы азот и кислород входят в состав воздуха. Известны месторождения алмазов и графита. А простые вещества медь и железо в природе всл’речаются крайне редко — их получают специальным образом. Сложные вещества. В природе существует огромное количество веществ — более 5 миллионов, а разных видов атомов (химических элементов) немногим более сотни. Если бы объединяться друг с другом могли атомы только одного химического элемента, то и веществ было бы чуть больше сотни. Почему же веществ так много? Потому что соединяться друг с другом могут и атомы раг^иых видов. При взаимодействии атомов различных химических элементов образуются молекулы сложных вехцеств. Большинство окружающих нас вещечгтв — сложные. Вы легко приведете пример сложно- 40 Рис. 7.4. Модель молекулы жира Рис. 7.5. Модель молекулы глюко.зы го вещества. Это вода, мо-декула которой состоит из двух атомов Оксигена и одного атома Гидрогона (рис 7.2). У1лекислый газ, который мы выдыхаем, — тоже сложное вещество. Его молекулы состоят из одного атома Карбона и двух атомов ()кси1'ена (рис. 5.3, § 5). В криста.длах поваренной соли (рис. 7.3) на один атом Натрия приходится один атом Хлора. В кристаллах пищевой соды — вещества, которое добав.пяют в тесто для приготовления блинчиков и оладий, — на один атом Нат]^ия приходится один атом Гидрогона, один атом Карбона и Т1^и атома Оксигена. Обратите внимание: молекулы некоторых сложных веществ очень большие (рис. 7.4, 7.5). В их состав входят атомы Карбона, Оксиго*на, Гидрогена и дру1их химических элементов. Такие вещества называются органическими. Органические вещества входят в состав всех живых организмов. Большинство веществ в нашем организме также органические. Назовем ор1аиические вещества, с которыми вы хорошо знакомы. Это сахар и крахмал, а также жиры, содержащиеся в растительном и сливочном маслах. Органическим является и вещество полиэтилен, который испол1>зуется для изготовления пакетов. Примеры неорганических веществ — железо, водород, кисло1хгд, вода, углекислый газ, поваренная соль, пищевая сода. Отличие органических веществ от пеорг анических заключается в том, что молекулы органических веществ содержат цепочки из атомов уг лерода, а в моле-ку.тах неорганических веществ их нет. • Все вещеава в природе можно разделить на простые и сложные. Простые вещества состоят из атомов одного вида (химического элемента), а сложные — из атомов разных видов (химических элементов). • Сложные вещества делятся на органические и неорганические. Примерами органических веществ являются жиры, сахар, крахмал, а неорганических — железо, поваренная соль, вода и другие. 41 Рис. 7.6. Схема проения целлюлозного волокна Наша лаборатория Читаем и комментируем научный текст. Вещество глюкоза является составной частью виноградного сахара. Ее сладкий вкус мы ощущаем, когда едим виноград. Молекула глюкозы состоит из 6 атомов Карбона, 12 атомов Гидрогена, б атомов Оксигена {рис. 7.5). Бумага, на которой напечатана эта книга, изготовлена из вещества целлюлозы. Вы удивитесь, но молекула целлюлозы - цепочка, собранная из молекул глюкозы (рис. 7.6). Из цепочек (1) молекул глюкозы образуются волоконца (2), из которых, в свою очередь, состоят волокна (3). Целлюлозные волокна очень прочные, из них состоит древесина (рис. 7.7). Молекулы глюкозы и целлюлозы образованы атомами одних и тех же химических элементов, а свойства веществ различны. Например, глюкоза сладкая, а целлюлоза - нет. • Согласны ли вы с утверждением; «Свойства вещества зависят не только от того, какие атомы, соединившись друг с другом, образовали молекулу, но и от того, сколько атомов в молекуле»? Проверьте себя 1. Какие вещества называются простыми? 2. Какие вещества называются сложными? 3. Назовите известные вам простые и сложные вещества. 4. Приведите примеры органических и неорганических веществ. 5. Как вы считаете, каких веществ больше — простых или сложных? Обоснуйте свой ответ. 6. Как вы полагаете, одинаковы ли свойства веществ, молекулы которых изображены на рисунках 7.1 и 7.2? 7. Найдите на рисунках модели простых и сложных веществ. Изготовьте сами такие модели из пластилина. 8. Какие простые и сложные вещества входят в состав воздуха? 9. Какие из окружающих нас органических веществ созданы человеком? Рис. 7.7. Целлюлозные волокна древесины под микроскопом 42 § 8 Превращения веществ Как образуются вещества? Hei вещества, с которым вы знакомы лучше, чем с водой! Вы знакомы с ее «родителями» кислородом и водородом. Как из двух газов может образоваться жидкость? Попробуем разобраться. Если в специальном зак^^ытом сосуде с горелкой смешать 2 л г аза водорода и 1 л газа кислорода, ничего особе1Шого не произойдет. Если зажечь 1Т)релку — раздастся взрыв. При этом образуется водяной нар (рис. 8.1). Молекулы воды получить непросто, но не менее сложно и разрушить. Чтобы это произошло, вода должна попасть на расплавленное железо. Каждая из молекул разрушается, и образуются атохмы Гидрогена и Оксигена. Затем образуются молекулы газов водорода и кислорода (рис. 8.2). Образование воды из кислорода и водо1Юда, как и получение этих газов из воды являются примерами П1х;вращения одних вещст'гв в другие — химических превращений. В нри|Х)де превращения, 1)ассмотренные выше, г^юисхо-дят редао — их проводят ученые в специальных лабораториях. Однако другае химические пре-вращегЕия вокруг нас происходят постоянно. Наблюдаем химические превращения. Все видели, как появляется ржавчина, а значит, наблюдали превращение веществ. Железо азаимодействует с кислородом, содержащимся в воздухе, при этом образуется новое вещество; на поверхности железа появляется слой ржавчины. Сколько металла разрушается из-за свойства железа ржавет!)! Но для нашего организма эта «вредная» способность железа взаимодействовать с рсислородом является жизненно важной. Атомы Феррума входят в состав веществ, содержащихся в крови человека. Кислород поступает в легкие при дыхании. Ф 0 (В Рис. 8.1. С помощью моделей 1Юка;щно, как образуются молекулы воды. Сначала молекулы газов водорода и кислорода (а) распадаются иа атомы Гидрогена и Оксигена (б). Затем эти атомы образуют молекулы воды (с) © © © Ф Рис. 8.2. Схема образования молекул кислорода и водорода из молекул воды 43 Рис. 8.3. Изменение Рис. 8.4. Немного соды насына.<т в шарик, который цвета — результат хими- надели на бутылку с уксусом. Сода пересына.г|ась ческого превращения в бутылку. В шарике собрался углекио1ый газ Соединяясь с атомами Оксигена, атомы Феррума транспортируют их к каждому органу. Так организм человека обеспечивается кис.дородом. Химические превращения происходят во всех организмах. Плоды растений (например, яблоко) созревают и из зеленых и кислых становятся красными и сладкими. Изменение вк>юа яблока говорит о том, что произошли химические превращения — кислых веществ стало меньше, а сладких — больше. При химических превращениях можно наблюдать изменения внешнего вида веществ. Иногда они пртхто удивительны! Вот, например, изменение цвета: белое вещество насыпали на срез апельсина, образовавшееся при этом новое вещество оказалось ярко-голубым (рис. 8.3). Химические превращения окружают человека везде — в природе, промышленности и даже дома на к>тсне. Вы много раз видели, как соду «гасят» уксусом. При этом также происходит превращение одних веществ в другие. Одно из образовавшихся веществ — знакомый вам углекислый газ. Мы наблюдаем, как Рис. 8.5 Схема горения угля 8 а ! эээ 44 сода вспенивается и как лопаются пузырьки под давлением образовавшегося газа. Газ можно собрать, как показано на рисунке 8.4. Еще один хорошо знакомый пример химического превращения, которое мы часто наблюдаем, — горение угля. В нем участвуют молекулы кислорода — одной из составных частей во.здуха — и атомы Карбона, из которых состоит уголь. Образуются молекулы углекислого газа (рис. 8.5). Если накрыть горящий уголь, то горение вскоре прекратится. Почему? Потому что п{Х!кратится доступ кислорода, который принимает участие в этом химическом превращении веществ. • Повсюду — и в живой, и в неживой природе — происходят химические превращения. • При химических превращениях вещества взаимодействуют друг с другом, образуя новые вещества. Наша лаборатория 1. Комментируем эксперимент. Юлю интересуют химические превращения, а еще она любит сладкое. Поэтому она решила приготовить карамель в домашних условиях. Юля положила сахар в ложку и подогрела его на огне (рис. 8.6). Сахар расплавился и потемнел, появился приятный запах. Вкус вещества оказался замечательным! Получилась карамель. А произошло ли химическое превращение? Согласны ли вы с Юлей, что химическое превращение произошло, так как сахар потемнел и запахло карамелью? Следовательно, одни вещества превратились в другие. 2. Читаем научный текст, делаем опыты. Вам хорошо известно вещество крахмал, который можно приобрести в магазинах. Его используют при изготовлении кондитерских изделий. Рис. 8.6 Образование карамели 45 Рис. 8.7. Присутстеие крахма.'1а в картофеле проверяется с помощью иода При добавлении крахмала к другому известному веществу — иоду — происходит взаимодействие веществ. Новое вещество при этом не образуется: изменяется форма и расположение молекул крахмала и иода. Результат такого взаимодействия — появление пятна темно-синего цвета. С помощью иода можно определить, присутствует ли крахмал в разных продуктах питания. Налейте в чашку немного воды и добавьте туда несколько капель йодной настойки из домашней аптечки. Разрежьте картофелину и с помощью пипетки или шприца нанесите каплю полученного раствора иода на срез. Появление пятна темно-синего цвета показывает, что в картофеле есть крахмал (рис. 8.7). С помощью иода проверьте, содержится ли крахмал в зернах кукурузы и в муке. Проверьте себя ________________ 1. Приведите примеры химических превращений на кухне. 2. Какие вещества взаимодействуют при горении угля? 3. Какой газ образуется при горении угля? 4. Найдите в тексте параграфа примеры химических превращений, происходящих в организмах животных и растений. 5. Основной составляющей природного газа, которым мы пользуемся в быту, является газ метан. Рассмотрите рисунок 8.8, на котором схематически изображена молекула метана. Сделайте из пластилина модели молекул метана и кислорода. С помощью моделей покажите, как происходит превращение метана и кислорода в углекислый газ и воду при горении. Рис. 8.8. Схема П1)евращения молекул метана и кислорода в молекулы углекислого газа и воды при горении 46 § 9 Смеси и способы их разделения в предыдущих параграфах вы познакомились с веществами, состоящими из одинаковых молекул. Это, например, вода, газы кислород и водород, >тлекислый газ. Такие вещества называются чистыми. В природе чистые вещества практически не встречаются. Они находятся в виде смеси друг с другом. Так, природной смесью газов является воздух, окружающий нашу планету. В состав воздуха входят несколько веществ в газсюбраз-ном состоянии; азот (78/100) и кислород (21/100), а также углекислый газ, водяной пар и некоторые друг ие газы. В быту мы также постоянно сталкиваемся СО смесями. К примеру, смесью яв.тается вкусный шоколад. Его составляющие (компоненты) — какао, молоко и сахар. Однако молоко и какао — это не чисз ые вещесз на, а закже смеси многих компонентов. Таблетки содержат смес1> лекарственного вещества с сахаром или мелом (рис. 9.1). Даже стены зданий покрывают смесью воды, мела и других веществ — побелкой. Пример смеси, козх)рую делают в каждом доме, — тесто. Для того чтобы приготовить тесто, нужно соединить несколько компонентов — муку, воду, поваренную соль, сахар. Если все это тщательно смешать, смесь станет однородной, то есть отдельные компоненты в ней будут неразличимы. Часто для получения смесей необходимо использовать специальные машины. Так, для получения бетона — смеси цемента, песка, мелких камешков и воды — применяют бетономешалки (рис. 9.2). Иногда ЖИДК0С1И тоже трудно смешать. Например, растительное масло и уксус исполь- Рис. 9.1. Смеси, которые мы употребляем, шоколад и таблетки поливитаминов Рис. 9.2 Бетономешалка смешивает компоненты бетона 47 б Рис. 9.3 Рис. 9.4. Во всем объеме свежеотжатого сока видны твердые частицы мякоти зуют для приготовления однородной смеси — соуса. Мальем масло в стакан с уксусом (рис. 9.3, а). Если их соединить не перемешивая, растительное масло окажется сверху, так как его плотнсхггь меньше плотности уксуса (рис. 9.3, б). Поэтому смешивать их нужно тщательно (рис. 9.3, в). Разделшше смесей. Часто смеси необходимо разделить па компоненты, из которых они состоят. Мы ознакомимся с некоторыми из способов разделения смесей. Рассмот|:)им самый простой способ разделения смесей — отстаивание. Он основан на различии в плотностях компонентов смеси. Как получиП) прозрачный апельсиновый сок? Свежеотжатый сок мутный, так как содержит мякоть (рис. 9.4). Дадим ему отстояться Рис. 9.5. Разделение смеси отстаиванием 48 и через некоторте время увидим, что частички мякоти опустились на дно, поскольку они имеют большую плотность, чем вода. В верхней части сосуда сок стал прозрачнее. Аккуратно СОЛ1ЮМ его в отдельную псюуду (рис. 9.5). Таким же способом можно разделить смесь воды и жира. Только, в отличие от частиц мякоти, жир не «пойдет ко дну», а всплывет па поверхность, потому что имеет меньшую, чем вода, плотность. Следующие сггособы разделения смесей — это просеивание и фильтрование. Они основаны на том, что частицы, из которых состоит смесь, имеют разные размеры. Все знают; чтобы очистить муку от примесей, ее нужно просеять через сито. Мельчайшие частицы муки проходят через ячейки, а частицы больших размеров остаются на дне сита. Просеивание — это разделение смеси твердых частиц различного размера. Л если одно из веществ, составляющих смесь, — жидкость? Тогда роль сита будет выполнять фильтр. Фильтр можно изготовить из марли или из специальной фильтровальной бумага (рис. 9.6). Продолжим осветлять апельсиновый сок; пропустим его через фильтр. Фильтр задержит самые мелкие частицы мякоти, оставшиеся в соке после отстаивания (рис. 9.7). 1 t ! j i i t i Рис. 9.6. Изготовление фильтра из фильтров101ьной бумага Рис. 9.7. Разделение смеси филырованием 49 Таким же способом очищают нерафинированное (то есть неочищенное) растительное масло, делая его более прозрачным. • Вещества, состоящие из одинаковых молекул, называются чистыми. При смешивании чистых веществ образуются смеси. • В природе чистые вещества встречаются редко. Чаще всего они являются компонентами смесей. Примером природной смеси веществ является воздух. » Способы разделения смесей: просеивание, фильтрование, отстаивание. Просеивание и фильтрование основаны на отличии в размерах частиц компонентов смеси, а отстаивание — на отличии в плотности компонентов. Наша лаборатория 1. Комментируем эксперимент {р\лс. 9.8). В емкость налили растительное масло и спирт, тщательно перемешали. Плотноаь растительного масла 0,92 кг/л, а спирта — 0,79 кг/л. Смесь отстоялась. Что произошло через некоторое время: • растительное масло оказалось под спиртом (рис. 9.8, а); • растительное масло оказалось над спиртом (рис. 9.8, 6)7 Согласны ли вы с утверждением, что масло оказалось над спиртом? Ответ обоснуйте. 2. Учимся объяснять практические действия. Чтобы отделить бульон от жира, кастрюлю с бульоном поместили в холодильник. • Как выглядело содержимое кастрюли после того, как ее вынули из холодильника? • Согласны ли вы с тем, что затвердевший жир оказался на поверхности, а обезжиренный бульон в виде жидкости — внизу? • Предложите дальнейшие действия по очистке бульона. • Какой из методов разделения смеси применили? 3. Читаем и анализируем научный текст. Для разделения смеси можно воспользоваться тем, что все вещества имеют разные температуры затвердевания. Этот способ называется вымораживанием. Рис. 9.8 50 Оливковое масло является смесью двух компонентов. Для того чтобы разделить эту смесь, поставим бутылку с оливковым маслом в холодильник. Температура отвердевания одного компонента-составляет -6 “С, а другого +10 °С. Температура воздуха в холодильнике от о °С до +4 °С. Следовательно, компонент с температурой отвердения +10 °С замерзнет - затвердеет. Можно наблюдать интересную картину (рис. 9.9), когда часть содержимого бутылки - жидкость, а часть - твердое тело. Осталось только слить жидкую часть. • Дайте название этому тексту. • Объясните, почему в холодильнике затвердевает жидкость с температурой твердения +10 °С. • Можно ли разделить на компоненты оливковое масло, если поместить его в морозильную камеру, где температура воздуха -10 °С? Рис. 9.9. Разделение оливкового масла вымо1)аживамием Про§ерьтв €§6j4 1. Приведите примеры твердых и жидких смесей. 2. Из перечня выберите сначала природные смеси, а потом смеси, приготовленные человеком. Воздух, нефть, томатный сок, речная вода, соус, бетон, мюсли, шоколад, молоко, почва. 3. На носик заварочного чайника часто прикрепляют ситечко. Для чего^ Какую смесь при этом разделяют? Какой способ применяют? 4. Дополните предложения: «Разделение ... с помощью отстаивания основано на различии в ... веществ.» «.... смесей с помощью... основано на различии размеров частиц.» 5. Что чаще встречается в природе — чистые вещества или смеси? 6. Какой способ разделения смесей используют хозяйки, когда делают творог из кислого молока? 7. Максим приготовил в банке смесь из песка, глины и деревянных опилок. Он предложил Кате определить, чем является содержимое банки — чистым веществом или смесью. Катя справилась с этой задачей. Что она сделала? 51 § 10 Вода и растворы Рис. 10.1. Мескалин и пластина трамадола СКЛАД, MfWi • ЭКМЮО. Рис. 10.2 В 1 л минеральной воды растворено не менее 1 г полезных природных веществ Что такое раствор? С однородными смесями веществ, где одним из компонентов является жидкость, мы сталкиваемся постоянно. Например, смесью иода, воды и спирта мы обрабатываем раны (рис. 10.1). Минеральная вода — смесь воды и природных веществ (рис. 10.2). Эти однородные смеси называются растворами. Maine всего и в быту, и в природе встречаются растворы, в которых растворителем является вода. И это не удивительно, ведь она — самое распространенное вещество на нащей планете, обладающее замечательным свойством растворять множество веществ. Мы пьем водный раствор растворимого ко([)е и сахара; едим суп, в котором растворена поваренная соль; добавляем в салат уксус, являющийся раствором уксусной кислоты в воде. Кажется, что вода может растворить любое вещество, однако это не так. Растительное масло — пример жидкости, «не поддающейся» действию воды. Есть и другие нерастворимые в воде вещества — бензин, железо и др. Изменяется ли масса вещества при растворении? Прежде чем ответить на этот вопрос, проведем опыт. Мы все видели, как «исчезают» в воде кристаллики соли. Означает ли это, что «исчезает» масса соли? Рассмотрим рисунок 10.3. Растворитель (воду) и растворимое вещество (соль) взвесили перед тем, как приготовить раствор. Рис. 10.3. Масса раствора равна сумме масс растворотеля и растворимого вещества 52 После приготовления раствор взвесили. Показания весов в обоих случаях оказались одинаковыми. Масса раствора равна сумме масс растворителя и растворимого вещества. Следовательно, соль никуда не «исче.зла», ее масса не изменилась. Растворетше и математика. Чтобы точно знать, какой именно раствор мы хотим получить, нужно предварительно взвесить и растворитель, и растворяемые вещества. Приготовим раствор воды, растворимого кофе и сахара. Для этого возьмем 5 г растворимого кофе, 10 г сахара и 100 г воды. Вспомните: воду можно не взвешивать, а просто налить в мерный стакан 100 мл, ведь мы знаем, что масса 1 л воды равна 1 кг. Смщиаем все компоненты и по.лучим раствор. Какова его масса? Будем снова взвешивать? Конечно, нет! С.чожим массы веществ, входящих в раствор, и определим его массу: 5 г + 10 г i 100 г = 115 г. Чтобы описать полученный раствор, достаточно ука:^ать массы веществ, из которых он состоит. От чего зависит растворегае? Как ускорить процесс растворения? Каждый из вас знает приемы, ускоряющие растворение веществ, из собственного опыта. Например, и соль, и сахар быст{)ее растворяются в горячей воде, чем в холодной. Еще быстрее они растворяются, если перемешивать раствор. Почему? В горячей воде молекулы движзпся с большей скоростью, чем в холодной, поэтому ди(|)фузия веществ в ней происходит быстрее. Перемешивая соль с водой, мы «помогаем» молекулам воды «добраться» до частиц повартчпюй соли. Поэтому нафевание и перемеишвание ускоряют процесс расгеорения. Растворение — это ие навсегда. Можно ли «вернуть» растворенное вещество в первоначатьное состояние, то есть разделить смес1> растворителя и растворимо1'о вещества (например, разделить воду и соль)? Фильтрование, отстаивание здесь не помшут! Способ разделения растворов называется выпаривание. Рассмотрите схему (рис. 10.4): на Рис. 10.4. Выпаривание соли 53 ней показано, как проводят выпаривание. Раствор нужно довести до кипения. Через некоторое время вода испарится (перейдет в газообразное состояние), а соль останется. Результат выпаривания в приведенном опыте — это соль и водяной пар. Если пар собрать и охладить, мы получим пресную воду. В природе и быту мы часто встречаем растворы — однородные смеси, одним из компонентов которых является жидкость. Вода - один из самых распространенных растворителей. Чтобы найти массу раствора, необходимо сложить массы растворителя и растворимого вещества. Раствор можно разделить на компоненты с помощью выпаривания. Наша лаборатория 1. Проводим опыт. Возьмем два одинаковых кусочка сахара и два стакана. Подогреем воду до температуры 35“40 °С и наполним стаканы. Положим в стаканы сахар, предварительно измельчив один из кусочков. В каком из стаканов сахар растворится быстрее? Почему? 2. Учимся объяснять практические действия. Как очистить соль (рис. 10.5)? Соль, которую добывают в природе, как правило, загрязнена. Чтобы разобраться в методе ее очистки, проведем опыт. Смешаем столовую ложку поваренной соли с песком. А теперь ра.зделим смесь, очистив соль. Для этого: • зальем соль стаканом горячей воды (сделаем это осторожно, чтобы не обжечься); • полностью растворим соль с помощью перемешивания; • отфильтруем раствор от песка; • поставим отфильтрованный раствор на небольшой огонь и выпарим его. Полученная в результате этих действий соль будет белоснежной. Какие способы разделения смесей мы применили? Рис. 10.5. Очищенная соль 54 Рис. 10.6 Рис. 10.7 Рис. 10.8 3. Читаем текст, озаглавливаем его. Соль получают из морской воды. С марта по сентябрь насосная станция перекачивает через ряд прудов морскую воду. Под действием солнечного тепла и ветра вода испаряется (рис. 10.6). Соль, оаав-шуюся после выпаривания, собирают машины, оснащенные ковшами (рис. 10.7). Собранный «урожай» соли ссыпают в кучи высотой более 20 м. Они напоминают огромные белые холмы (рис. 10.8). Проверьте себя 1. Назовите известные вам природные растворы и растворы, созданные человеком. 2. Приготовьте самостоятельно 75 г водного раствора, в котором содержится 15 г сахара. Сколько воды вам понадобится? Проведите необходимый расчет. 3. Какое из утверждений является верным: масса раствора больше суммы масс растворителя и растворимого вещества; масса раствора равна сумме масс растворителя и растворимого вещества? 4. Какое свойство воды позволяет растениям получать вещества, содержащиеся в почве? 5. При выпаривании морской воды можно получить два очень важных для человека вещества. Назовите их. 6. Как вы думаете, вода, которая испаряется с поверхности океана, пресная или соленая? 7. Назовите вещества, на которые можно разделить при выпаривании сладкую воду, соленую воду, сладкий раствор растворимого кофе в воде. 8. Рассчитайте, какую часть массы раствора составляет сахар, если в 100 г раствора содержится 20 г сахара. 55 Вы изучили главу «Тела и вещества, окружающие человека» Попробуйте кратко пересказать то. что узнали. Нашли ли вы ответы на вопросы, поаавленные в начале главы? Проверьте, все ли вы поняли, во всем ли разобрались. 1. Какие особенности свойственны всем телам? 2. Почему воздух в комнате можно назвать телом? 3. С помощью каких приборов определяют массу и объем тела? 4. Назовите единицы измерения массы, длины, объема. 5. Что такое плотность? 6. Из каких частиц состоят молекулы? 7. Согласны ли вы с утверждением: «Молекулы пребывают в постоянном хаотическом движении»? 8. Опишите движение молекул вещества в твердом, жидком и газообразном состояниях. 9. Что необходимо сделать с твердым веществом, чтобы оно превратилось в газ? 10. Чем смесь веществ отличается оттого, что получается в результате химического превращения веществ? 11. Как разделить смесь? 12. Приведите пример раствора. Человек и среда его обитания Глава 2 Мир явлений 9 в котором живет человек Вы хотите знать как охотятся дельфины как самому в домашних условиях сделать телефон почему мы видим красное яблоко и зеленый огурец почему можно замерзнуть в жаркий летний день после купания в теплой речке почему иней и дождь — «родственники»? Внимательно поработайте с текстом главы, и вы получите ответы на эти вопросы §11 4 4 Рис. 11.1 Движение автомобиля и полет воздуипюго шара подчиняются одним и тем же законам природы Явления природы: механические, тепловые, химические, звуковые, световые, магнитные, электрические Как разобраться в многообразии мира, окружающего нас? Оказалось, среди явлений природы есть «родственники», подчиняющиеся одним и тем же законам. Так, явлепиями-«родственниками» являются движение Земли вокруг Солнца и полет ())5пболыюго мяча, падение яблока, движение велосипеда и наше собственное движение. Такие явления называются механическими (рис. 11.1). Изучение законов, которым они подчиняются, дает возможность понять, почему автомобиль продолжает двигаться, когда его двигатель выключен, почему яблоко падает на землю, а воздушный шар взмывает в небо. Что происходит, когда вы расчесываетесь пластмассовой расческой? Несколько движений — и волосы потяттулись за расческой. Вы удивитесь: «родственниками» этого явления является молния, работа лампочки и электрического утюга. Эти явления называются электрическими (рис. 11.2). Человек научился использовать электричество, создав электрические ма1иины и приборы. Но электричество не TOJtbKO заставляет крутиться лопасти вентилятора или работать пылесос. Электричество управляет сокращением наших мышц, а некоторые животные (например, рыба электрический скат) с его помощью способны охотиться. Почему синяя часть стрелки компаса всегда указывает на север? Потому что она сделана из вещества, обладающего свойствами мапшта. Такие же свойства имеет и Земля. Маленький магнит (стрелка) взаимодейст- 58 Рис. 11.2 Электрические явления — вспышка молнии и свечение электрической лампочки вует с огромным магнитом — Землей ,(рис. 11.3). Это заставляет стрелку поворачиваться всегда в одном и том же направлении. На использовании магнитных явлений основано действие электрических машин; трансформатора, двигателей пылесоса и холодильника. В этих привычных нам бытовых приборах есть искусственные, то есть созданные человеком, магниты. Относятся ли к одной группе явлений кипение масла на сковороде и появление утренней росы? Конечно, ведь речь идет о на-февании и охлаждении, об изменении афс-гатного состояния веществ. К тепловым явлениям также относятся дождь, снег, град, иней и туман (рис. 11.4). В .эту группу входят все явления, обусловленные изменением скорости движения молекул в веществе под влиянием источника тепла. Вы легко приведете примеры звуковых явлений: пение птиц, звонок на урок, бой ба- Ссверный полюс Южный полюс Рис. 11.3 Земля — огромный природный магаит Рис. 11.4 Снег, иней, туман — тепловые явления 59 Рис. 11.5. Колебания струны гитары в воздухе порож,тают звук Рис. 11.6. Световые явления Рис. 11.7. Фейерверк — это пример химических явлений, которые сопровождаются световыми рабапа. Ученые относят к звуковым явлениям и «ра:я'Оворы» китов в океане. А их голоса ни один человек никогда не слышал! Почему же и эти явления относят к звуковым? Потому что они обусловлены колебаниями среды (воздуха, воды), возникающими вследствие колебаний тел (рис. 11.5). Что общего между тенью от дерева и солнечным зайчиком? Тень образовалась потому, что дерево стоит на пути распространения света, а солнечный зайчик — оттого, что свет упат па поверхность зеркала и отразился от него. Размышляя над тем, что общего у сол-нечпо1'о зайчика и тени, почему появляется радуга (рис. 11.6), мы анализируем явления одной группы. Это световые явления. Они связаны с «поведением» света — его возникновением и распространением. С химическими явлениями мы сталкиваемся, наблюдая великолепный праздничный фейерверк (рис. 11.7) или осветление чая под действием ломтика лимона. Химические явления «отвечают» за питание и дыхание растений и животных. В организмах одни вещества постоянно прев[)ащаются в другие. Все искусственно созданные вещества, медикаменты, строительные материалы — это результат превращений веществ, то есть химических явлений. Рассмотрите рисунок 11.8. Здесь можно выделить несколько явлений. Вращение колес поезда — это механическое явление. Работа ею двигателя, 11риводяще10 колеса в движение, — это электрические и магнитные явления (рис. 11.8, а). Кондитер, выпекающий булочки в печи, сталкивается с электрическими, тепловыми, химическими и световыми явлениями (рис. 11.8, б). Каждый из приведенных примеров может иллюстрировать несколько явлений природы. 60 Рис. 11.8. Па каждом из рисунков вы найдете п{Х)явление нескольких явлений природы • Человек, изучая природу, раскрыл причины многих явлений. Он исследовал законы, которым они подчиняются. • Исследование природы позволило сгруппировать явлен>1я природы, выделив среди них механические, электрические, магнитные, световые, звуковые и тепловые. Наша лаборатория Конструируем вместе. 1. Можно ли самому изготовить магнит из обычного металлического винта? Для эюго нам, кроме винта, потребуется электрическая батарейка и провод (рис. 11.9). Намотаем на винт провод и подсоединим его к батарейке — пропустим через него электрический ток. Поднесем к винту булавку или компас и убедимся, что винт стал магнитом. 2. Можно ли с помощью магнита заставить электрическую лампочку светиться? Чтобы это сделать, кроме лампы для фонаря и магнита, нам понадобятся провод и скотч. Зачистим концы провода так, чтобы была видна металлическая проволока. Присоединим ее к контактам электрической лампочки. Расположим провод так, чтобы он оказался между полюсами магнита. Перемещая магнит, как показано на рисунке 11.10, мы увидим, что лампочка загорелась. Электрические и магнитные явления связаны между собой. Используя взаимосвязь Рис. 11.9 Рис. 11.10 61 Рис. tl.ll Схема элекчрическш лампочки: 1 — спираль; 2 — колба; 3 — поколь; 4 — контакты; 5 — п|ювод1шк, по кото|юму течет электрический ток 'ГО, \ '-/•А Рис. 11.12 Схема итры «Булавочные гонки** ЭТИХ явлений, человек создает разнообразные приборы и машины. 3. Знакомимся с конструкцией устройства. Как устроена электрическая лампочка? Рассмотрите внимательно схему на рисунке 11.11. Какой элемент конструкции лампочки выполняет «главную» работу — излучает свет? Вы, конечно, ответили «спираль» и были правы. По спирали проходит электрический ток, раскаляет ее до очень высокой температуры, и спираль ярко светится. В конарукции лампочки использована связь электрических, тепловых и световых явлений. 1. Можно ли работу вентилятора отнести только к механическим явлениям? 2. Приведите примеры электрических явлений, которые можно наблюдать в вашей квартире. 3. С каким магнитом взаимодействует стрелка каждого компаса на Земле? 4. Какие явления вы наблюдаете, нагревая воду в электрическом чайнике? Какой вывод о связи явлений можно сделать? 5. Приведите примеры электрических и световых явлений? 6. Какие явления происходят в автомобиле при движении по улице вечером? 7. Пример магнитного явления - притяжение стальной булавки к магниту. Катя решила проверить, будет ли наблюдаться это явление, если между булавкой и магнитом поместить лист бумаги. Она придумала игру «Булавочные гонки». Рассмотрите схему игры (рис. 11.12). Придумайте похожую игру. 62 § 12 Механические явления. Взаимодействие тел. Всемирное тяготение. Давление атмосферы Механические явления и взаимодействие тел. В основе каждого явления природы лежат определенные взаимодействия. Какими взаимодействиями обусловлены механические явления? Белые и черные шары катятся но столу, сталкиваются и разлетаются в разные стороны. Столкновение шаров привело к изменению скорости направления их движения (рис. 12.1). Вот по столу катится желплй шар. Его скорость постеггеино уменьшается — расстояние, которое ои проходит в каждую следующую секунду, сокращается (рис. 12.2). Иочек^ изменяется скорость шара? Ведь он не ста.акивался с другими телами. Причина изменения скорости во взаимодействии шара и поверхности стола. Движение шара замедляют неровности поверхности — чем она шероховатое, тем быстрее остановится шар. Что происходит, когда шар падает? На рисунке 12.3 видно, как возрастает скорость си- S, Рис. 12.1. И.змеиение направления движения двух шаров при столкновении Рис. 12.2. Шар фотографировали каждую секунду. Сравните расстояшш, которые он прошел за 1 с в начале и в конце нуги Рис. 12.3. Сравните расстояния, которые синий шар прошел за 1 с в начале и в конце падения 63 него шара. Значит, :л от шар с чем-то взаимодействует. Но с чем? Оказывается, с Землей! Всемирное тяготение. Вы постоянно наб.пюдаете, как тела взаимодействуют с Зеллюй. Вы не раз видели, как возвращается на Землю подброшенный мяч. Даже высоко подпрыгнув, вы не «повиснете» в воздухе, а через мгновение окажетесь на земле. Причину этих нривыч11ых явлений 350 лет FIaзaд разгадал великий английский ученый Исаак Ньютон. Это взаимное притяжение тел. Он установил, что притяжение зависит от массы тел и расстояния между ними. Чем больше массы тел, тем сильнее это взаимодействие. Чем меньше расстояние между телами, тем сильнее взаимодействие. Закон, описывающий притяжение тел, получил название закона всемирного тяготения. Все без исключения тела во Вселенной — от атомов до огромных планет — 110дчипяю1ся этому закону. Наша планета притягивает все тела, находящиеся вблизи, потому что ее масса оцюмна. Трудно поверить, что нритягаваются друг к другу рушка и карандаш, лежащие на столе, ведь мы не видим их движения — резу'льтата притяжения. На самом деле притяжение есть, только очень слабое, потому что массы этих тел ничтожно малы по сравнению с массой нашей планеты. В чем проявляется взаимодействие тел с Землей? Если тело падает, изменяется скорость его движения (рис. 12.3). А что происходит, если тело покоится на поверхности Земли — в чем проявляется дейстЕ?ие земн01Ю притяжения? 4to6i)I это выяснить, проведем опыт. На слой песка положим кирпич. Уберем его, и на песке останстся след. Кирпич давит на поверхность песка. Воздействие кирпича, возникающее вследствие земного притяжения, приводит к изме11ению формы поверхности, на которой он лежая, — к появлению ею отпечатка (рис. 12.4, а). Вернем кирпич на место и положим на него еще один кирпич. Убрав их, мы учзидим: отпечаток на Рис. 12.-4. Воздействие тела зависит от его массы 64 песке стал значительно г лубже. Значит, чем больше масса те.па, тем сильнее воздействие, кото{Х)е оно оказывает на поверхность (рис. 12.4, в). Вы можете возразить: вот, например, телефон стоит на крышке стола, и незаметно, чтобы ее форма изменялась! Значит, телефон не оказывает воздействия на крышку? Конечно, оказывает, просто изменение формы крышки настолько мало, что его невозможно увидеть без специальных приборов. Все тела, находящиеся на поверхности Земли или на другой опоре, оказывают на них воздействие. Это воздействие тем больше, чем больше масса тела. Давление атмосферы. Земное притяжение удерживает молеку.пы газов, состав.чяющих воздушную оболочку нашей планеты — атмосферу. Оно не позволяет молекулам разлететься. Ми.плиарды миллиардов молекул атмосферных газов давят на поверхность Земли и все тела, на ней расположенные, ежесекундно «атакуя» их. Воздействие, которое оказывает атмосфера на каждый квадратный метр поверхности, называется атмосферным давлением. Мы, жители Земли, рождаемся нриснособ.ченными к атмосферному' давлению и потому^ не замечаем, ч то на каждый квадратный сантимеф постоянно давит возду^х массой ОКО.ЯО 1 кг. • Изменения направления и скорости движения тел обусловливаются их взаимодействием. • Одним из видов механического взаимодействия является земное притяжение. Притяжение Земли тем больше, чем ближе тело к Земле и чем больше его масса. • В результате притяжения Земли тела оказывают воздействие на ее поверхность или на другую опору. • Воздействие воздушной оболочки Земли на каждый квадратный метр земной поверхности и находящиеся на ней предметы называется атмосферным давлением. Наша лаборатория 1. Читаем научный текст, отвечаем на вопросы. Изменяется ли давление атмосферы с высотой? Где оно больше: на уровне моря или на вершине высочайшей на Земле горы Эверест? Чем меньше расстояние между телом и Землей, тем сильнее его притягивает к себе Земля. Верхние слои атмосферы давят на нижние. Поэтому у поверхности Земли находится большее количество молекул, чем на некоторой высоте от нее. В нижнем слое воздуха молекулы газов располагаются «гуще», чем в верхних слоях: масса и плот- 3 «Природоведение» 65 ность нижнего слоя больше, чем в верхних слоях. На уровне моря на нас давит столб находящегося над нами воздуха. А высоко в горах столб воздуха меньше и сам воздух разрежен. Потому атмосферное давление на уровне моря всегда больше, чем на вершине Эвереста на высоте 8846 м. • Почему атмосферное давление изменяется с высотой? 2. Проводим опыт и объясняем его. Как убедиться в том, что атмосферное давление существует? Нальем в пробирку и широкий сосуд воду (рис. 12.5). Зажав отверстие пробирки пальцем, перевернем ее, погрузим в сосуд и уберем палец. Некоторое количество воды из пробирки вытекло, большее осталось внутри. Что удерживает воду в пробирке? На воду в пробирке атмосферное давление не действует: препятствием для него являются стеклянные стенки пробирки. А вот на поверхность воды в сосуде размером с мелкую тарелку давит столб воздуха массой около 300 кг. Его давление и мешает воде полностью вытечь из пробирки. Проверьте себя 1. Какие тела взаимодействуют при движении шарика по столу? Что является результатом этого взаимодействия? 2. При падении мяча его скоросгь постоянно увеличивается, С каким телом взаимодействует падающий мяч? 3. Дополните предложения: «Чем... масса тела, тем сильнее притяжение Земли. Чем... расстояние между телом и Землей, тем сильнее притяжение между ними». 4. Как воздействует воздушная оболочка Земли на ее поверхность? 5. Если бы масса Земли увеличилась, что произошло бы с атмосферным давлением; а) осталось неизменным; б) уменьшилось; в) увеличилось? Ответ обоснуйте. 66 § 13 Световые явления Почему мы видам предметы, которые нас окружают? Д|эевние греки и индийцы считали, что из глаз выходят длинные тонкие невидимые лучи, которыми мы «ощупываем» щ-юдметы. И только в X веке арабский ученый Альгазен предположил, что световые лучи идут ие из глаза к п}тедмету^, а наоборот — от п^^едмета к глазу. Распространение света. Источниками света часто являются сильно нагретые тела. Так, например, излучают свет Солнце, нить иакаливаиия в электрической .лампочке, пламя костра или свечи (рис. 13.1). Но бывают и «холодные» источники света — например, светлячки или некоторые глубоководные рыбы. Лампы дневного света — также пример «хо-лодных» источников света. Свет распространяется от источника прямолинейно (рис. 13.2). Однако это происходит ие мгновенно. Скорость распространения света — 300 000 км/с. Это самая большая скорость, существующая в природе! Отражение света. Легко попять, почему мы видим источники света — их лучи попадают к нам в плаз. Однако мы видим не только те тела, которые излучают свет. Сейчас вы рассма'фиваете crj^annny книги. Поднимите плаза — и зщидите стены комнаты, мебель, деревья за окном, небо, т^'чи. Л ведь все эти предметы ие являются источниками света. Почему же мы их видим? Дело в том, что все они отражают свет. Действительно, ночью, когда освещение отсутствует, мь( перестаем видеть предметы — им нечего от|:)ажать. Свет отражают почти все тела, но по-разно-Nfy. Некоторые предметы отражают свет так хо1Х)шо, что при этом сами становятся как бы «невидимыми» — например, зеркало или ровная поверхность воды. Так, глядя на воду, мы щ 1 Рис. 13.1. Свеча источник света Рис. 13.2. Чтобы убе-дит1>ся в нрямолиней-нсх;ти распрсх^трансиия света, проделаем опыт. В темной комнате на пути расп|юстранения света поставим преграду с небольшим отверггием, чюбы выделить узкий световой пучок 1. Мы увидим, что после прохождения преграды пучок движется по прямой 2 67 ш « вм'4 ii I. Рис. 13.3. Оч^эажение моста гладкой поверхностью воды Рис. 13.4. Отражение света гладкой поверхностью тела Рис. 13.5. Рассеивание света шероховатой поверхностью тела Рис. 13.6. Поглощение света поверхностью тела BiiAMNf не ее, а отражение моста (рис. 13.3). Лучиш всего отражают свег гладкие поверхности (рис. 13.4). А если поверхность тела, на котор^то попали лучи света, не гладкая, а шероховатая? В этом случае каждый и.з лучей, попав на какую-либо ее точку, сщ^азится. Однако из-за неровностей поверхности отраженные лучи пойдет в разных направлениях — рассеются (рис. 13..5). Почти все предметы мы видим именно потом}' что их поверхности {тассеивают свет. Поглощение света. Встретив на своем пути те или иные предметы, лучи света могут от-рашться от них или рассеяться. Однако поверхности тел не т олько отражают и рассеивают, но и поглощают свет. В случае полного поглощения света его лучи не отражаются и не доходят до наших глаз. А п^тедметы с такой поверхностью мы видим черными (рис. 13.6). Как ведет себя свет, достиг нув поверхности этой книги? Часть его поглощается, часть рассеивается. Почем}' бумага, на которой напечатана эта ст]таница, белая, а буквы на ней — черные? Б}'мага почти по.чностыо рассеивает' свет, падающгтй на нее, а краска, которой напечатаны буквы, — почти полностью поглощает его. 68 Рис. 13.7. Стеклянная П1)изма разлагает белый свет на составляющие Что такое цвет? Ответ на этот вопрос дал Исаак Ньютон во второй половине XVII века. Он поставил на пути узкого солнечного луча треуго.пьную стеклянную призму (рис. 13.7). Пройдя сквозь нее, белый свет разложился — превратился в набор лучей всех цветов радуги: красный, оранжевый, желтый, зеленый, голубой, синий и фиолетовый (рис. 13.8). Белый солнечный свет состоит из этих цветов! Теперь разберемся, почему предметы имеют разную окраску. Почему, например, яблоко красное, огурец — зеленый, а груша — желтая? Дело в том, что разные предметы по-разному отражают и поглощают составляющие белого света, падающего на них. Так, поверхность красного яблока поглощает все составляющие света, кроме красных, а красные — отражает. Поэтому, когда мы смотрим на него, в наши глаза попадают только красные .пучи, и мы видим яблоко красным (рис. 13.9). Свет и организмы. Свет имеет огромное значение для всего живого на Земле. Под действием солнечного света в зеленых .яистьях растений из углекислого газа и воды образуются органические вещества, обеспечивающие рост растения. При этом выделяется таз кттсло-1Х)д, необходимый бо-пьшинству организмов для дыхания. Растениями питаются животные, поэтому можно сказать, что свет — одно из важней щ их условий жизни на Земле. Для человека солнечный свет важен еще и по другой Рис. 13.8. Схема разложения белого света Рис. 13.9. Поверхность красного яблока отражает красные лучи, а остальные поглощает 69 причине. Под действием света в человеческом организме вырабатывается витамин D, который называют «солнечным витамином бодрости». Свет — это излучение Солнца, электрической лампы, костра и других источников. Свет распространяется прямолинейно. Мы видим окружающий мир потому, что лучи света отражаются, рассеиваются и поглощаются поверхностью тел. Цвет поверхности предмета зависит от того, какую составляющую белого света она отражает. Свет — одно из главных условий жизни на Земле. Наша лаборатория 1. Учимся понимать схему: Рассмотрите схему (рис. 13.10). Как устроен глаз человека? Снаружи глаз покрыт прозрачной оболочкой — роговицей, которая пропускает лучи света в зрачок. За зрачком находится хрусталик. Лучи света, пройдя сквозь хрусталик, дают уменьшенное изображение предмета на сетчатке - внутренней оболочке глаза. Сетчатка соединена со зрительными нервами, сигналы которых «передают» изображение предмета в мозг. Рис. 13.10 Строение глаза человека: 1 — |юговица; 2 — зрачок; 3 — хрусталик: 4 — сетчатка 2. Проводим ОПЫТ И комментируем его. Рассмотрите рисунок 13.11. Какие предметы вам понадобятся для проведения опыта? Ход работы: • нальем в бутылку воды; • сделаем в пробке отверстие и вставим туда тонкую пластиковую трубку, залепим место входа трубки пластилином; • прикрепим скотчем фонарик ко дну бутылки, обернем бутылку темной плотной жанью так, чтобы снаружи осталась только трубка; • в темной комнате включим фонарик и сожмем стенки бутылки, держа ее над тазом или ведром. Если вы все сделали правильно, то станете свидетелями чудесного явления: из трубки будет вытекать светящаяся струя воды (рис. 13.12). Кажется, что световой луч повторил путь воды в трубке. На самом деле он двигался зигзагообразно, отражаясь от внешних слоев струи, которые текут медленнее, чем слои в середине трубки. 70 Рис. 13.11 Рис. 13.12 Проверьте себя 1. Назовите несколько тел, являющихся источниками света. 2. Как распространяется свет? 3. Дополните предложения: «Зеркало, в основном,... лучи света.» «Черная бархатная штора, в основном,... лучи света.» 4. Какое утверждение справедливо; мы видим предметы благодаря лучам, которые выходят из наших глаз; мы видим предметы благодаря тому, что лучи света, отраженные поверхностью тел, попадают в наши глаза? 5. Белый свет называют составным. Из каких цветов он состоит? 6. Рассмотрите рисунок 13.13 и объясните, почему мы первую книгу видим белой, а вторую - желтой. 7. Аня купила два горшка герани. Один поставила на окно, выходящее на север, а второй — на окно, которое выходит на юг. Какое из растений находится в лучших для роста и развития условиях? Ответ обоснуйте. 8. Рассмотрите рисунок моста (рис. 13.3). Видна ли поверхность воды? Как изменилась бы картина, если бы поднялся ветер? 71 § 14 Тепловые явления Что такое температура? Казалось бы, всегда можно наощупь определить, какое из тел нагрето больше, а какое — меньше. Однако вы сами можете убедиться: определяя, какое тело горячёе, нелюя /?5верять ощу1дениям (рис. 14.1). Значит, для определения степени нагрстости тела — температуры — необходим специальный измерительный прибор. Это термометр. Какое явление использовано в устройстве термометра? Известно, что тела при нагревании расширяются — увеличиваются в объеме (рис. 14.2). В медицинских термометрах телом, которое изменяет свой объем в зависимости от степени нагретости, является жидкая ртуть, а в комнатных — подкрашенный спирт. Как строят шкалу термометра, то есть градуируют ее? Конец тер-момегра, где расположен резервуар с жидкостью, опускают в воду со льдом и отмечают уровень жидкости в трубке риской (рис. 14.3, а). Затем погружают термометр в кипящую воду и снова наносят отметку в том месте, 1'де остановился столбик жидкости (рис. 14.3, 6). Отрезок между этими отмегками делят на сто одинаковых частей. Расстояние между двумя соседними отметками соогвегсгвуег одному градусу Цельсия (1 °С). Точка таяния льда соответствует температуре ноль Рис. 14.1. В одной емкости холодная вода, во второй — горячая (однако такая, чтобы не обжечься), в третьей — теплая. Опусттлс на мгновение левую руку в 1юрячую воду, а правую — в холодную, и после этого обе — в теплую воду. Левая рука «расскажет» вам, что эта вода холодная, а правая — что горячая Рис. 14.2. После Hai-pcBaHHa объем игарика увеличился — оп не проходит сквозь кольцо 72 к 4 .0 $ « -1» 7 ;> * : 'U' ' "'Й i m ' K-9 i ■• ' <* * 1^ градусов (0 °C), a точка кипения воды — температуре сто градусов (100 °С). Такую шкалу построил шведский ученый А. Цельсий. Буква С, которая стоит рядом с числом, обозначающим температуру, — это первая буква его фа- i мшши. Чтобы измерить температуру, меньшую чем о °С, температурную шкалу продолжают ниже отметки 0, откладывая отрезки в один градус и обозначая каждый такой шаг с помощью отрицательных чисел. Такую шкалу имеют наружные термометры, с помощью которых измеряют температуру воздуха на улице. Как передается тепло? Проведем простой опыт. Нагреем стеклянный чайник и снимем его с плиты. Измерим температуру воздуха около него и в другом конце комнаш. Температура воздуха около чайника выше (рис. 14.4). Почему? Ведь нагревали чайник, а не воздух! Чайник передал часть своего тепла окружающему воздуху, но как? При нагревании молекулы начинают двигаться быст1юе. Источник тепла ускорил движение молекул веществ, из которых состоит стекло. Даже когда чайник снят с огня, эти молекулы продолжают двигаться с большой скоростью. Они «расталкивают» молекулы газов 3 воздуха, заставляя и их двигаться быгарее. Тер- градуируют шкалу термометра J 10 '10 so |20 Ю '0 40 40 ■ло So dJ-L Рис. 14.4. Температура шздуха вблизи нагретого чайника вьнне, чем на [жсстоянии о^г него 73 С) (ЭО Рис. 14.5. Увеличение скорости движения молекул воды и расстояний между ними при нагревании: а) температура воды ниже; б) температура воды выше. Серым цветом обозначены молекулы веществ, из которых состоит стекло, голубым — молекулы воды юды при нагревании мометр реагирует на увеличение скорости молекул газов и показывает болеч? высокую температуру. А мы говорим, что воздух нагрелся. Как нагревается вода в чайнике? Чтобы проследить за этим, опустим на дно чайника крупинку сухой 1уаши. Нижний слой воды, соприкасающийся с горячим стеклом, постепенно нагревается, так же, как и слой воздуха в предыдупюм опыте. Молекулы в этом слое разгоняются, и расстояния между ними увеличиваются (рис. 14.5). Слой воды, как и любое другое тело при нагревании, постепенно расширяется, и его плотность уменьшается. Поэтому нагретый нижний слой воды всплывает, а на его место опускается более плотный холодный слой. Он нагревается и тоже всплывает. Нам хорошо видно, как двигаются в чайнике окрашенные струйки воды — это меняются местами слои разной температуры и плотности. Так постепенно вся вода в чайнике становится горячей (рис. 14.6). Как тела охлаждаются? Проанализируем, что происходит в том месте, где соприкасаются тела с разной температурой — горячее и холодное. Молекулы вещества горячего тела двигаются с большей скоростью. Они сталкиваются с молекулами вещсч:тва холодного тела и уско-рякуг их движение. Так холодное тело нагревается. Л сами молекулы горячего тела из-за столкновения замедляют свое движение. Вследствие этого горячее тело охлаждается. Процесс будег длиться до тех пор, пока температура обоих тел не станег одинаковой. Именно это происходит с горячим чайником, СТОЯ1ДИМ на столе. Вследствие соприкосновения с холодным воздухом он охлаждается, а воздух около него нагревается. Это будет продолжаться до тех пор, пока температура чайника не станег равной температуре воздуха. 74 Температуру измеряют с помощью термометра. Единица измерения температуры называется градусом. Увеличение температуры тела свидетельавует о том, что скорость движения молекул вещества возрастает, а снижение температуры -что скорость движения молекул уменьшается. Более нагретое тело, соприкасаясь с менее нагретым, передает ему тепло, а само охлаждается. Наша лаборатория 1. Анализируем наблюдения. Дима решил провести наблюдение за тем, что происходит со льдом при нагревании. Пробирку со льдом мальчик опустил в горячую воду (рис. 14.7). Для измерения температуры он поместил в пробирку электронный термометр. Каждую минуту мальчик фиксировал показания термометра и внимательно следил за тем, что происходит со льдом. Результаты своих наблюдений он внес в таблицу. Рис. 14.7 Время (мин) 1 2 ' 3 4 5 6 7 8 9 Температура ("С) -4 -2 -1 0 0 0 +1 +4 +8 Состоя1ше воды лед лед + жидкость жидкость • Как изменялась температура в пробирке в течение первых трех минут опыта? Что находилось в пробирке в это время? • При какой температуре в пробирке появилась жидкость? • При какой температуре исчезли последние кристаллики льда? • Сколько времени температура в пробирке не изменялась? • Что находилось в пробирке в это время? Пока Дима наблюдал за поведением льда при нагревании, Марина заинтересовалась тем, что происходит с водой при охлаждении. Она получила такие результаты. время (мин) Температура (°С) +5 +2 жидкость 3 4 5 6 +10 0 0 жидкость + лед 8 1 Состояние воды ' Сравните результаты наблюдений Димы и Марины. -3 лед 9 -5 75 • в течение некоторого времени температура в обеих пробирках не изменялась. Какой она была? • В каких агрегатных состояниях находилась при этом вода? Марина сделала вывод; когда вода затвердевает, ее температура остается равной О °С до тех пор, пока она вся не превратится в лед. А Дима сказал: «Когда лед плавится, его температура и температура образовавшейся воды остается равной О °С до тех пор, пока весь лед не превратится в жидкость». Согласны ли вы с Димой и Мариной? 2. Читаем научный текст. Проводим опыт. Охлаждение при испарении Обернем конец термометра кусочком ваты, смоченной в воде комнатной температуры, и через 20 минут проверим, изменились ли показания термометра. Мы заметим, что столбик термометра опустился на несколько делений. Почему? Вода, пропитавшая вату, испаряется. Первыми оставляют жидкость самые быстрые молекулы, потом - самые быстрые из оставшихся, и так далее. Остались молекулы-«тихоходы»: температура воды упала, что и «ощутил» наш термометр. • Вместе с товарищем проведите описанный опыт. Определите, на сколько градусов изменились показания термометра. Рис. 14.8 Проверьте себя 1. С помощью какого прибора можно сравнивать тела по степени их нагретости? 2. С помощью ртутного термометра измерили температуру тела человека, с помощью спиртового - температуру воздуха на улице. Сравните показания термометров. Как чувствует себя раздетый человек при такой температуре воздуха (рис. 14.8)? 3. Какие из указанных источников тепла являются природными? Солнце, электрическая лампочка, радиатор водяного отопления, костер. 4. Как ведут себя молекулы вещества при повышении температуры? При ее понижении? 5. Юля выключила электрический утюг и поставила его на металлическую подставку. Почему через некоторое время подставка нагрелась? Почему остыл утюг? 76 § 15 Тепловые явления в природе Исследуя в ходе опытов нагревание и охлаждение тел, мы воспроизводили явления, постоянно происходящие в природе. Такие природные тепловые явления — это нагревание и охлаждение поверхности Земли и огромных масс юздуха, переход воды из одного агрегатного состояния в другое — выпадение дождя и снега, появление тумана и инея, таяние льда и замерзание рек. Как протекают тепловые явления в природных условиях? Как нагреваются большие массы воздуха? Солнечное излучение плохо прогревает воздух, зато хорошо нагревает поверхность Земли. Именно земная поверхность является источником тепла для воздуха. Вспомните, как менялись местами в стеклянном чайнике слои воды разной температуры. То же самое п^юисходит и с воздухом. Приземный слой воздуха, нагреваясь, расширяется, его плотность уменьшается, и он «всплывает». Теплый воздух поднимается на большую высоту, постепенно остывая. Более тяжелый слой плотного холодного воздуха перемещается вниз, занимая освободившееся место. Так, поочередно нагреваясь и остывая, постоянно меняются местами слои теплого и холодного воздуха. Что спасает нас от ужасных наводнений весной? Наступила вст:на (рис. 15.1). Постепенно прогреваегся земля, за нею воздух. Снег и лед начинают плавиться — тают. Однако происходит это не сразу. Иногда лед держится по обочинам дорог до апреля, когда температура воздуха повышается до +10 °С. Почему лед не исчезает моментально, когда теплый воздух нагревает его поверхность до температуры о °С? Проводя опыты, мы выяснили: чтобы расплавить твердое тело — лед, недоста- Рис. 15.1. Весной вода в природе находится одновременно во всех агрегатных соаюяниях 77 Рис. 15.2. Водяной пар превращается в воду при соприкосновении с холодной твердой поверхносгыо Рис. 15.3. Осадки ТОЧНО только нагреть его до температуры плавления — необходимо продолжать нагревание до полного Г1реврап1ения всего льда в жидкость. Не обладай лед этим свойством, весной он весь растаял бы за очень короткое время. Представьте себе последствия этого: ужасные наводнения, бурные потоки талой воды сносят все на своем пути. Почему идет дождь и падает снег? Вся вода, находящаяся на Земле в жидком содгоянии, постепенно испаряется. Испарение происхо/щт ггри любой температуре. Поэтому в воздухе всегда содержится определенное количество водяного пара. Присутствие водяного пара в воздухе является одной из причин выпадения осадков — дождя, снега, росы, инея, града. Чтобы выяснить, как это п[)Оисходит, проведем опыт. Поставим в морозильную камеру пустой сухой стакан. Когда стакан охладится, достанем его. Через минуту на нем появятся мельчайшие капли воды (рис. 15.2). Температура стенок стакана намного ниже температуры воздуха в комнате. Водяной пар, соприкасаясь с холодной поверхностью, тоже охлаждается и переходит в жидкое состояние — на стенках осаждаются капли воды. Если же сухой стакан подержать в морозильной камере дольше, то, вынув его, мы замелим, что он покрылся инеем. Похожие явления происходят в природе. Теплый воздух поднимается вместе с содержащимся в нем водяным паром. Нагретый пар встречасг на своем пути множество мельчайших твердых частичек — пылинок. Пылинки, 1сак и холодный стакан в нашем опыте, являются «центрами сбора» молекул воды. Пар превращается в капли или затвердевает. 1ак образуются облака. «Цент1^ы сбора» тяжелеют от налипаютцих молекул воды и выпадают в виде осадков (рис. 15.3). 78 Почему тепловые явления в природе повторяются? Сколько раз в жизни вы наблюдали росу летним утром, а иней — зимним, дождь весной, летом и осенью, а снег зимой? Очень много, даже не подсчитать! Эти явления в природе повторяются, потому что постоянно повторяются условия, их вызывающие. Земля вращается вокруг своей оси. Днем освещенная Солнцем часть поверхности планеты прогревается. А ночью лучи Солнца не попадают на эту часть поверхности планеты, и ее температура понижаегся. Каждые сутки температура поверхности Земли, а значит, и приземных слоев воздуха изменяется на несколько градусов — разность между ночной и дневной температурой существует всегда. Какие явления обусловливает перепад дневной и ночной температуры? Днем, когда воздух теплее, вода испаряется интенсивнее, количество пара в воздухе увеличивается. Мочью, когда поверхности тел (листва растений, крыши домов, машины и т. д.) охлаждаются, на них происходит «сбор» пара. Поэтому рано утром летом мы часто наблюдаем росу, а зимой — иней (рис. 15.4). Почему каждую весну, лето и осень осадки выпадают в виде дождя, а зимой — в виде снега? Весной, летом и осенью температура приземных слоев воздуха довольно высокая. Даже если туча, образовавшаяся на большой высоте, состоит из частиц затвердевшей воды (снега или льда), достигают поверхности Земли капли воды — идет дождь. Зимой температура приземных слоев воздуха низкая. I [оэтому из чего бы ни состояла туча (из частиц затвердевшей воды или воды в жидком состоянии — мельчайших капелек), осадки выпадут в виде снега. Попав в холодный приземный слой воздуха, капельки превратятся в снежинки. Рис. 15.4. Роса и иней -ближайшие «родственники» дождя и снега 79 Рис. 15.5. Времена года пов'горяются — повторяются и изменения в природе Особсннсюти обращения Hauieii планеты вокруг Солнца приводят к тому, что год на Земле разделен на «времена» — сезоны. Сезоны из года в год повторяются. Они отличаются друг от дру1'а количество.м солнечного тепла и света, которое получает один и тот же участок поверхности Зем.ди. И повторяемость сезонов, и их рагшичия мы, жители Украины, ощущаем очень хорошо. Из года в год у нас, как правило, теплое, солнечное лего, прохладные осень и весна, холодная зима (рис. 15.5). • Появление и таяние льда и инея, выпадение росы, дождя, снега и града — это примеры тепловых явлений в природе. • Причиной тепловых явлений являются, во-первых, изменения температуры поверхности Земли и воздуха, во-вторых, способность воды изменять агрегатное состояние в пределах земных темпе- ■ ратур. • Тепловые явления в природе повторяются, поскольку постоянно возникает разница между дневной и ночной температурой поверхности Земли и воздуха, периодически — от сезона к сезону — изменяется количество солнечного света и тепла, получаемых определенными участками Земли. 80 Рис. 15.6. Наблюдение за тем, как движется теплый воздух Наша лаборатория Объясняем опыт. Катя решила проверить, поднимается ли нагретый воздух. Для этого она сделала экспериментальную установку, состоящую из проволочной петли, на которую прикреплены полоски бумаги. Девочка разместила установку над электрической печью (рис. 15.6). После того как Катя включила ее, полоски бумаги поднялись. Почему это произошло? Стас размышлял таким образом: «Печь нагрела воздух, и он начал подниматься. Поэтому поднялись бумажные полоски». А Витя объяснил это явление так: «Печь нагрела воздух, его объем увеличился, а плотность уменьшилась, поэтому он и «всплыл», поднимая полоски». Какое объяснение точнее? Пользуясь рисунком 15.6, проведите такой опыт сами. Проверьте себя 1. Все ли тепловые явления в природе, о которых шла речь в тексте параграфа, перечислены: дождь, снегопад, град? 2. Какой источник тепла нагревает приземный слой воздуха? 3. Почему стакан, который достали из морозильной камеры, покрывается капельками воды? 4. Расскажите о том, как образуются дождевые капли. 5. В каких агрегатных состояниях присутствует в природе вода зимой? Летом? 6. Объясните, почему природные тепловые явления повторяются. 7. Максим в течение 10 дней наблюдал за изменением температуры воздуха утром. Данные наблюдений он записывал. В какое время года велись эти наблюдения? Какие тепловые явления мог наблюдать Максим? -8°С -8°С -6”С -2°С 0°С +3°С +3°С +3°С +5°С +2°С 8. Мартовским утром мама сказала Стасу: «Температура воздуха на улице -И °С. Будь осторожен — там скользко!» Можно ли поскользнуться при такой температуре воздуха, ведь лед тает при температуре 0 °С? 81 § 16 Звуковые явления Рис. 16.1. Из емкости откачан во:5дух — зюнок будильника не сльпнеи Ежесекундно мы слышим разнообразные звуки: щебет птиц и шелест листьев, музыку, человеческую речь, шум автомобилей. Как возникают звуки, как они распространяются и благодаря чему мы их слышим? Как возникает звук? Чтобы возник звук, необходимо, иаггример, ударить кулаком по столу, барабанной палочкой но поверхности барабана или оттянуть и отпустить струну гитары. Но почему вследствие нашего воздействия на стол, барабан или струну гитары раздается звук? Посмотрим, как «ведет себя» струна. Мы оттянули струну, но звука не услышали. Отпустили, она начала двигаться вверх-вниз относительно своего первоначального положения — колебаться, и мы услышали звук. Остановим струну — звук прекратится, дернем — звук снова появится. Похожие колебания совершает и поверхность барабана, и крышка стола, и маленький звонок будильника, и большой колокол — любой источник звука. Так же колеблются голосовые связки в горле человека, когда он говорит или ноет. Звук возникает вследствие колебательных движений, совершаемых телом. Где распространяются звуки? Источником звука является колеблющееся тело. Но чтобы услышать звук, мы обычно не прижимаем к нему ухо. Каким образом колебания тела воспринимаются нашим органом слуха? Проведем эксперимент (рис. 16.1). Заведем будильник и поместим его в iuiotho закрытую емкость, подвесив па бечевке. Откачаем из емкости воздух. Через некоторое время мы увидим, что чашечки будильника колеблются. Но звука не услышим. Что же мешает услышать звук звонка? Как это ни удивительно, препятствием для распространения звука является 82 Рис. 16.2. Колебания струны и распространение звуковых волн безвоздушное пространство. Возд>'х, вода, любое другое вещество, как говорят ученые, среда — необходимое условие распространения звука. Звук — это ре.зультат взаимодействия источника .звука и среды. Что происходит со средой под воздействием источника звука? Рассмотрим колебания струны (рис. 16.2). Она движется от начального положения вверх-вниз. Такие колебания повторяются многократно. Струна толкает молекулы газов воздуха, соприкасающиеся с ней. Огромное количество молекул начинает двигаться, повторяя колебания струны. Они толкают молеку.пы, находящиеся дальше, заставляя и их воспроизводить колебательные движения источника звука. Постепенно колебаться начинают все молекулы среды — возникает звуковая волна. Когда она достигает нашего уха, мы слыпшм звук. Звуковые волны распространяются от источника звука в любой среде (газе, жидкости, твердом веществе). Через какое время звуковые волны донесут до нашего уха колебания источника звука, который находится, например, на расстоянии 100 м? Это зависит от того, в какой среде распространяются звуковые волны. Скорость звука в разных средах разная. Например, в во.здухе она равна приблизительно 330 м/с, в воде — [фиблизителыто 1500 м/с, а в стали — более 5000 м/с. ^ Чем звуки отличаются друг от друга? Прежде всего громкостью. Так, стук отбойного молотка имеет большую громкость, чем шепот или шелест листьев. Оттянув струну посильнее, мы увидим, с каким ра.зма-хом она начинает колебаться. При этом звук будет громким. Если струну лишь еле-еле отклонить от первоначального положения, размах колебаний будет небольшим, а звук тихим. Следовательно, громкость звука зависит от размаха колебаний источника. Звуки отличаются друг от друга не только громкостью, но и высотой. Например, писк комара — это звук более высокий, чем жужжание мухи. Л причина в том, что комар делает приблизительно 600 взмахов 83 Рис. 16.3 Строение уха человича: 1 — слуховой проход; 2 — барабанная перепонка крыльями в секунду, а муха — только 350. Количество колебаний, совершаемых телом за секунду, называется частотой. Следовательно, чем больше частота колебаний источника звука, тем выше звук. Человеческое ухо воспринимает звуки с частотой от 20 до 20 000 колебаний в секунду. Например, звуки человеческого голоса имеют частоту от 80 до 1400 колеба!1ий в секунду. Как мы воспринимаем звуковые волны? Когда звуковая волна достигает уха, она заставляет колебаться тонкую барабанную перепонку, находящуюся в слуховом проходе (рис. 16.3). Эти колебания воспринимаются чувствительными органами и передаются мозгу. Мы слышим звук. • Источником звука является колеблющееся тело. Колебания тел вызывают колебания среды — звуковые волны. Когда звуковые волны достигают уха, мы слышим звук. • Скорость звука зависит от того, в какой среде он распространяется. • Звуки различаются громкостью и высотой. Наша лаборатория *1. Читаем научный текст и отвечаем на вопросы. Неслышные звуки Звук, имеющий чааоту свыше 20 000 колебаний в секунду, называется ультразвуком. Человек не слышит ультразвук, однако некоторые животные его слышат прекрасно; собаки слышат звук с частотой до 60 000 колебаний в секунду, летучие мыши - до 150 000 колебаний в секунду, а дельфины - даже до 200 000 колебаний в секунду. Поэтому дельфины могут общаться друг с другом неслышно для человека. Летучие мыши и дельфины используют ультразвук, чтобы ориентироваться в пространстве в полной темноте. Они испускают ультразвуки и чутко улавливают их отражение от других предметов. Так летучие мыши охотятся на насекомых, а дельфины - на рыб {рис. 16.4). • Кто из животных слышит лучше всех? • Как животные используют звук для ориентации в темноте? Назовите таких животных. 84 Рис. 16.4. Использование ультразвука дельфином Рис. 16.5. Самодельное псреюворное усзройство • При дрессировке собак используют свисток. Его звук слышит собака, но не слышит человек. Какова частота звука этого свистка? 2. Конструируем прибор. Прочитайте описание переговорного устройства и сделайте такое же сами. Катя и Валера решили сделать домашнее переговорное устройство. Для этого они использовали бечевку длиной 10 м и два пластиковых стаканчика (рис. 16.5). Дети проделали маленькие отверстия в донцах стаканчиков, пропустили через них концы бечевки и завязали на них узелки. Затем сильно натянули бечевку. Валера тихонько прошептал что-то в свой стаканчик, а Катя, прижав свой к уху, услышала; «Привет, Катя». • Объясните, что является проводником звука в этом приборе. Проверьте себя 1. Назовите несколько источников звука. 2. Распространяется ли звук в безвоздушном пространстве? 3. Рассмотрите рисунок 16.2 и расскажите, как распространяется звук. 4. Почему звуки отличаются громкостью? 5. От чего зависит высота звуков? 6. Скорость звука в воздухе значительно меньше скорости света. Поэтому в грозу мы сначала видим молнию, а потом слышим гром. На каком расстоянии бушует гроза, если Стас услышал гром через 5 секунд после вспышки молнии? 7. В давние времена, чтобы узнать, приближается ли вражеская конница, воины прикладывали ухо к земле. Для чего они это делали? 85 Вы изучили главу «Мир явлений, в котором живет человек» Попробуйте кратко пересказать то, что узнали. Нашли ли вы ответы на вопросы, поставленные в начале главы? Проверьте, все ли вы поняли, во всем ли разобрались. 1. Какие явления природы вам известны? 2. Что является причиной давления воздуха? 3. Как возникает звук? 4. Как распространяется звук? 5. Почему мы видим окружающие нас предметы? 6. Как устроен глаз человека? 7. Почему предметы имеют цвет? 8. Как измеряют температуру? 9. Почему бывает снег и дождь? 10. Почему тепловые явления в природе (дождь, снег, ветер) повторяются? Вселенная как среда ;кизни /• / / > ^ Небесные тела 4*-', , ^ а’ ' ' ^ __-«ff I Вы хотите знать S. 0 • 0 .* ■ почему на небе появились f ^ __ Большая Медведица, Дракон и Жираф как по звездам определить У ^ л> » t < Г . 0 стороны горизонта р «стареет» ли Солнце какая звезда - наш Г " ближайший сосед • 0 # «- как называются планеты и в честь кого они были названы? Ф’* # • г ' . / 0. / ^ Внимательно поработайте Г i • с текстом главы, ' О* ' и вы получите ответы ! ■ш Ш У- _ с ^ г на эти вопросы < /*- J VЛ f&f ii >,-• t - Вселенная и жизнь человека. Представление о Вселенной. Исследования космоса Рис. 17.1. Наблюлая за изменениями высоты Солнца над горизонтом и длиной тени от предметов, люди изобрели солнечные часы Космические ритмы жизни на нашей планете. Когда ночью мы смотрим на небосвод, в.зору открывается безграничный мир — множество звезд и планет... Пылинкой затерялась во Вселенной наша родная Земля. Не все люди до конца осознают, как тесно наша жизнь связана с космическими явлениями. Ежедневно мы встаем вместе с Солнцем, каждый вечер ложимся спать, когда оно .заходит. Радуемся теплому лету, когда путь Солнца по небу долог, и готовимся к зиме, когда он становится короче. Деревья «.знают», когда им цвести, а когда — сбрасывать листву. Животные «знают», когда приходит время зимней спячки, а когда — просыпаться. Так работают внутренние биологические часы организмов. Но правильнее было бы назвать их «космическими» часами. Ведь они .заставляют организмы жить в ритме Солнца. Чему люди научились, наблюдая за небом? В отличие от других живых существ, человек ориентируется во времени не только по своим внутренним «космическим» часам. Много тысяч лет назад люди, проводя наблюдения, обнаружили, что небесные явления повторяются. Свой пу'гь по небу повторяют Солнце и звезды, повторяются и изменения формы видимой части Луны. Эти наблюдения позволили человеку вести отсчет времени — создать календарь и солнечные часы (рис. 17.1). Епщ у древних египтян более 3500 лет тому назад был лунный калегщарь: они знали, что промежуток времени между новолуниями составляет примерно 30 суток. По календарю люди определяли дни посева и жатвы, рассчитывали время разлива рек. 88 Небо помогало людям ориентироваться не только во времени, но и в пространстве. По звездам и Солнцу путешественники прокладывали путь на суше и на море. Множество полезных знаний приобрели люди, наблюдая небо. Как изменялись представления о Вселенной? Человек — существо любознательное. Он всегда стремился понять, как устроена Вселенная. Какое место занимает во Вселенной Зем-ля? Какой она формы? Почему движется по небу Солнце и звезды? Как далеко находятся звезды? Люди искали ответы на эти вопросы и в разное время отвечали на них по-разному. Древние египтяне полагали, что мир расположен в огромном заполненном воздухом шаре, который плавает в безграничном океане. Воздух (бог Шу) не дает водам океана обрушиться на землю. В верхней части шара UJy соприкасается с океаном, образуя небо. В середине находится плоская земля (бог Геб). Под пей — нижняя часть мира Дуат. Египтяне считали, что жизнь су1цествует не только благодаря богу Шу, но и благодаря Солнцу (богу Ра). Днем Ра со спутниками-богами плыл по небу в своей дневной барке с востока,на запад. Ночью он пересаживался на ночную барку и плыл через Дуат по водам нижнего неба. В это время звезды, вышедшие из Дуата, плыли по небу над Землей (рис. 17.2). Каждое из плаваний Ра длилось 12 часов, поэтому продолжительность суток у египтян равнялась 24 часам. Похожих взглядов па строение Вселенной придерживались и древние греки. В греческих мифах Земля делила Вселенную на две части: верхнюю — небо и нижнюю — царство вечного мрака. Ежедневно бог Солнца Гелиос на золотой колеснице объезжал небо над диском Земли. Л каждой ночью в золотой ладье плыл по океану, опоясываютцему земной диск (рис. 17.3). Рис. 17.2. Представления древних епштяи об устройст ве мира Рис. 17.3. Представ.пения древних греков об устройстве мира 89 Древние греки, как и егаптяне, долгое время считали Землю плоской. Представьте, что вы находитесь в чистом поле или в море. Куда ни глянь — до самого горизонта простирается плоская равнина или водная гладь. Как не поверить тому, что видишь собственными глазами? Однако именно в Древней Греции более 2500 лет тому назад великий математик Пифагор предположил, что Земля имеет форму шара. Каким проницательным должен быть ум ученого, чтобы вопреки очевидному «Земля плоская» высказать предположение: «Земля — шар». Позже древнегреческий ученый и философ Аристотель создал картину мира, в центре которой находилась шарообразная Земля. Вокруг нее оборачивались Солнце и Луна, планеты и звезды, закрепленные на прозрачных сферах (рис. 17.4). Прошло более 1500 лет, и люди узнали — мир устроен по-другому. В XV веке это доказал великий польский ученый Николай Коперник. Рис. 17.4. Картина мира по Птолемею — последователю Аристотеля. В центре ■ неподвижная Земля, вокруг нее оборачиваются Солнце, Луна и планеты 90 Стараясь «определить форму мира и соразмерность его частей», он вычислил, что в центре мира находится Солнце, а все планеты, в том числе Земля, обращаются вокруг него (рис. 17.5). Коперник считал, что космос ограничен «сферой неподвижных звезд». Но что тогда находится за этой сферой? Человеком, которому первым удалось мысленно «заглянуть» за нее, стал итальянец Джордано Бруно. «Вселенная бесконечна!» — утверждал Бруно. Через 40 лет после смертрт Коперника он высказал предположение: звезды — это другие солнца, вокруг которых вращаются системы шшнет, похожие панашу! И хотя тогда эта мысль казалась фантастической, сегодня мы знаем — Бруно был нрав. С того времени ученые сделали множество открытий. Оказа.аось, что во Вселенной действительно существует много звездных миров — галактик. Современные исследования раскрывают тайны строения Рис. 17.5. Строение Вселенной по Копернику. В центре — Солнце, вокруг него оборачиваются планеты. Вселенная ограничена сферой неподвижных звезд 91 Рис. 17.6 Первый телескоп звёзд, их «рождения» и «смерти». Ученые изучают также планеты, рассчитывают расстояния до да.чеких звезд. Как человек исследует космос? С древних времен, наблюдая небо, люди использова./1и различные измерительные приборы, которые нозволялрт определять по.пожение тел на небе. А 400 лет тому назад был создан прибор для наблюдения — телескоп (рис. 17.6). С помощью телескопов люди смогли открыть множество небесных тел. Сегодня во многих странах мира есть огромные обсерватории, где ученые проводят исследования космоса (рис. 17.7). В 50-х годах прошлого века в космос были запущены искусственные спутники Зем.чи, а в 1961 году впервые в космосе побывал[ человек. Им стал советский ююмонавт Юрий Гагарин (рис. 17.8). В 1969 году американские космонавты высадились на Луне. В нашей стране также проводятся исследования косм<х:а. Украинский космонавт Леонид Каденюк в 1997 году участвовал в к(Юмическом полете на корабле «Колумбия» в составе украинско-американского экипажа (рис. 17.9). Рис. 17.7. Современная обсерватория Рис. 17.8. Первый космонавт Ю. А. Гагарин Рис. 17.9. Украинский космонавт Л. К. Каденюк 92 Рис. 17.10. Крупнейшая околоземная обсерватория — Хаббловский космический телескоп, названный в честь американского астронома Э. Хаббла С помощью автоматическР1х космических аппаратов ученые проводят исследования космоса, такие аппараты осуществляют полеты к планетам Солнечной системы. Телескопы, выведенные на орбиту Земли, позволяют заглянуть в да.текие уголки Вселенной (рис. 17.10). Искусственные спутники Земли помогают ученым изучать атмосферу. Спутники используют также для теле- и радиосвязи. • Жизнь организмов на Земле подчиняется ритму Солнца. • Наблюдая повюряющиеся небесные явления, люди научились вести отсчет времени и ориентироваться в пространстве. • Представления о Вселенной формировались на протяжении всей истории человечества. Современная картина мира основывается на исследованиях Н. Коперника и идеях Дж. Бруно. • Сегодня ученые изучают космос с помощью мощных телескопов и космических аппаратов. Проверьте себя 1. Как жизнь людей подчиняется ритму Солнца? 2. Как древние греки и египтяне представляли устройство мира? 3. Какую картину мира создали древнегреческие ученые? 4. Чем отличается устройство Вселенной по Н. Копернику от представлений древних греков? 5. Как изменились представления о Вселенной благодаря Дж. Бруно? 6. Какой прибор для наблюдений используют ученые, исследуя космос? 7. Какие возможности в освоении космоса появились у человечества в прошлом веке? 8. Назовите известных вам космонавтов. 9. Какие небесные явления помогли людям изобрести календарь? 93 §18 Рис. 18.1. Старинное изображение созвездий Большая и Малая Медведица Рис. 18.2. Ориентирование но Полярной звезде Созвездия и звезды. Звездные миры — галактики Рыбы и дракон на нашем небосводе. Ма ночном небе в ясную погоду даже невооруженным глазом можно рассмо1рет]> сотни звезд. С древних времен человек для удобства наблюдений объединяет звезды на небе в группы, которые называются созвездиями. Звезды, входящие в одно созвездие, только из-дали кажутся «соседями» — на самом деле их разделяют о^:юмные расстояния. Еще в древ-1КЮТИ созвездия получили свои названия по именам героев мифов и легенд. Так на небе появились созвездия Рыбы и Дракон, Телец и Большой Пес, Большая и Малая Медведица (piic. 18.1). На рисунке 18.2 изображены созвездия, которые видны в нашей стране в любое время хода. По ним легко определить ночХ)Ю стороны 1оризхл1та — север, юх', запад и воет сж. Обратите внимание на семь ярких звезд, образующих ковш. Это часть созвездия Большая Медведица. Если ххродолжить линию, которая соединяет две крайние звезды ковша, то она укажет на Полярную звезду (рис. 18.2). Эта звезда входит в созвездие Малая Медведица. Полярная звезда — важный ориентир, позволяющий определит!» стороны хоризонта; ко1да вы смотрите па нее, ваш взгляд направлен на север. Звезды; первое знакомство. Еегь на небе звезда, которую мы не видим ночью, но можем наблюдать с утра до вечера. Это Солнце. Вх>х удивитесь: разве Солнце — звезда? Конечхю! Ведь звезды — это огромные небесные тела, излучающие свет. Все звезды, кроме Солнца, кажутся ххам ма-лех!ькимхх яркими точками только потому, что расстояние до них в сотхш тысяч раз болыххе, чем до Солнца. Наше Солнце — обычх!ая, ни- 0/5 чем особым не выделяющаяся звезда. Во Вселенной есть звезды, которые светят в тысячи раз ярче и в тысячи раз более тус1Сло. Самая близкая к нам звезда (конечно, кроме Солнна) Прбксима находится так далеко, что свет от нее идет до Земли более четырех лет! Мы смотрим на небо, и оно кажется нам таким близким, а на самом деле наш взгляд проникает на немыслимые расстояния. Чем заполнено безграничное межзвездное пространство? Раньше его считали пустым, а недавно было установлено, что там есть космическая пыль и газы. Пыль и газы образуют гигантские облака Некоторые из них отражают свет звезд, и поэтому их видно в те-тескоп (рис. 18.3, а). Рис. 18.3. Изображения космических объектов, полученные с помощью мощных телескопов: а) свечение межзвездного газа; б) 1ума1шость в созвездии Водолея; в) ту-машкють Эта Киля — место рождения многих звезд; г) звезд1гое скопление П^юяды 95 Рис. 18.4. Участок Млечного Пути, видимый в телескоп Рис. 18.5. Участок Млечного Пути, видимый невооруженным глазом Как образуются звезды? Гигантские облака газов и пыли называются туманностями (рис. 18.3, б). В больших туманностях могут образовываться звезды. Зарождение звезды происходит, когда частички газов и пыли начинают нритягаваться друг к другу. Они плотно сбиваются в один большой шар. Размеры этого шара могут в сотни раз превышать размеры Солнца. Шар разогревается, и со временем температура внутри него достигает миллионов фадусов. При этом выделяется очень большое количество света и тепла. Газовый шар начинает светиться — образовалась новая звезда (рис. 18.3, в). В течение миллионов миллиардов лет со звездой не происходит заметных изменений (рис. 18.3, г). Однако ее «топливо» постепенно исчерпывается, и она заканчивает свой жизненный путь. Значртт, все звезды «рождаются, жршут и умирают». Галактики и Галактика. Звезды притягиваются друг к другу и образуют гигантскрте звездные системы, которые называются галактиками. Ближайшие к нам галактики — Большое и Малое Магеллановы облака и туманность Андромеды. Звездная система, к которой принадлежит наше Солнце, называется Галактика (пишется с большой буквы), или Млечный Путь. Каждый видел ночью в хорошую погоду светлую туманную полеюу, идущую через все небо. Это чаегь нашей Галактики. До появления телескопов Млечный Путь считали просто туманностью. Наблюдения с помощью телескопа показали, что эта «туманность» является колоссатьным скоплением звезд. Ученые насчитывают в Гатактике около 200 мил.чиардов звезд (рис. 18.4-18.5). Где в Гачактике находится наше Солнце? Его расположение в нашей звездной сисч'еме 96 Рис. 18.6. Такой мы могли бы увидеть Галаюику с борта космического корабля, путешествующего за ее пределами примерно показано па рисунке 18.6. Ученые считают, что положение Со.ппца в Галактике благоприятно для нашей планеты. Оно 11с1ходится в спокойном месте Галактики, где на протяжении миллиардов лет ие происходило космических катастрсх}). Наверное, именно поэтому па Земле появилась и сохраняется жизнь. • Все видимые на небе звезды для удобава наблюдений объединены в созвездия. Солнечную систему отделяют от звезд расстояния в миллиарды миллиардов километров. • Звезда является источником света. Звезда не существует вечно, она рождается и умирает. • Галактики - большие звездные системы, образовавшиеся вследствие притяжения звезд друг к другу. Наша Галактика - та, где находится Солнечная система, - Млечный Путь. Наша лаборатория Читаем научный текст, отвечаем на вопросы. Мы восхищаемся достижениями ученых, создавших космические телескопы. Самый мощный из этих телескопов — Хаббловский - назван в честь американского астронома Э. Хаббла. Но зачем огромный телескоп весом 12 т поднимать на околоземную орбиту? 4 «Прирадовелсние» 97 Мы уже знаем о свойстве света отражаться от различных предметов. Свет, излучаемый звездами, рассеивают пылевые туманности, скопления газов в космическом пространстве. Ослабляют свет далеких звезд и молекулы атмосферных газов, пыль, капельки воды и кристаллики льда, находящиеся в атмосфере. Поэтому, чтобы избежать влияния атмосферы, ученые создают орбитальные телескопы. • Что ослабляет (рассеивает) свет звезд на его пути к Земле? Проверьте себя 1. Являются ли «соседями» в космическом пространстве звезды, входящие в одно созвездие? 2. Для чего звезды объединяют в созвездия? 3. Какая звезда выделена на рисунке 18.2? В каком направлении указывает правая рука мальчика, а в каком — левая? 4. Сопоставьте рисунки 18.1 и 18.2. Найдите ковш созвездия Большой Медведицы на рисунке 18.1. 5. Как называется галактика, в которой мы живем? 6. Рассмотрите схему северной части звездного неба зимой (рис. 18.7). Через какие созвездия проходит Млечный Путь? Выберите три созвездия и попробуйте найти их на зимнем небе. • ’' ^ И ’ V \ > • • • V Рис. 18.7. Звездное небо над Украиной зимой. Северная часть неба; 1 ~ Пе}хей; 2 — Жчра(|); 3 — Рысь; 4 — Андромеда; 5 — Кассиопея; 6 — Цс(}«;н; 7 — Малая Медведица; 8 — Большая Медведица; Э — Пегас; 10 — Лебедь; 11 Дракон; 12 — Волопас; 13 — Гончие Псы; 14 — Лев 98 § 19 Солнце. Солнечная система. Движение планет вокруг Солнца Наша звезда — Солнце. Где в космическом пространстве находится планета, на которой мы с вами живем? В Галактике, скажете вы. но этот ответ будет неточ>1ым. Его можно уточнить: в Солнечной системе. Земля — одно из космических тел, которые обращаются вокруг Солнца. Солнце — это гигантский светящийся газовый шар (рис. 19.1). Оно кажется нам небо.ть-|Иим диском, ведь его можно полностью закрыть спичечной головкой, разместив ее на расстоянии 20-30 см от глаза. На самом деле диаметр Солнца более чем в 100 раз превышает диаметр Земли. В}1ешняя часть Солнца — корона — нрос'1 ирается на миллионы километров (рис. 19.2). Гигантское Солнце к<1жется нам маленьким, потому что оно находится очень далеко. Расстояние от Солнца до Земли составляет около 150 мил.аионов километров. Свет Солнца .петит до нас 8 минут, а чтобы облететь всю Землю вдоль экватора, ему понадобилось бы 1/7 секунды. Пылающее Со.пице — источник света и тепла. Какова его температура? Сколько времени светит Солнце и как долго еще будет светгггь? Температура на поверхности Солнца — около 6000 °С, а в центре почти в 3000 раз выше — 15-16 миллионов фадусов. Со.пице светит уже около 5 миллиардов лет и будет так светить еще приблизительно столько же. Что представляет собой Солнечная система? В нее входит звезда — Солнце, 9 болыпих планет со своими спутниками, множество малых планет — астероидов, а также комеп ы и ме-чеориты. Со.пнце — центр этой системы. Его Рис. 19.1 Фотография Солнца, сделанная с номолн>ю пк'циаты1ых нрибороп Рис. 19.2. Солнечная корона, которую видно во в|х?мя по.того СОЛ I (СЧНОГО ЗаТМС! 111Я 4* 99 Рис. 19.3. Солнечная система притяжение удерживает и заставляет обращаться вокруг него планеты и другие космические тела (рис. 19.3). Солнце настолько ве.аико, что его масса почти в 770 раз больше массы всех тел, которые обращаются вокруг него (рис. 19.4)! Планеты, в отличие от Солнца, не являются источниками света, они отражают солнечный свет, поэтому мы их видим. Рис. 19.4. Сравнительные размеры Солнца и планет Солнечной системы 100 Рис. 19.5 Меркурий Все планеты обращаются вокруг Солнца в одном нанравлемии. Пути движения планет — орбиты — разные, но все они имеют форму, близкую к окружности. Форма планет — uiap. Они вращаются вокруг своей оси — воображаемой линии, проведенной черюз центр шара. Вращается вокруг св(^ей оси и Солнце, но очень медленно. Закройте глаза, напрягите воображение и представьте; в бесконечной темноте космоса в течение миллиардов лет 9 планет, находясь на офомпых расстояниях друг от друга, вращаются и движутся но орбитам, словно но команде невидимого дирижера... Планеты земной группы и планеты-гиганты. К планетам земной группы относятся Меркурий, Венера, Земля, Марс. ОстальЕ1ые шшнеты; Юпитер, Сатурн, Уран, Нептуч! и Плутон — это планеты-гиганты. Ознакомимся с некоторыми из них. Меркурий. Ближайшую к Солнцу планету назвали Меркурием (р)ис. 19.5) по имени древнеримского бога торговли и покровителя путешественников. И не случайно: ведь эта планета движется вокруг Солнца быстрее всех других, а бог Меркурий был быстроио-П1М вестником верховного бога Юпитера. Меркурий делает один обс)рот вокруг Солнца всего за 88 земных суток, то есть один меркурианский год равен 88 .земным суткам. Однако мерк>фианские cjt’kh, то есть время одное-о оборота Меркурия вокруг своей оси, очень долгие — о1ш длятся 59 .земных с^ток. Значит, одие! меркурианский год всего в полтора раза длиннее меркурианских суток*. Диаметр этой нлаЕЕеты ссютавляет чуть более трети земЕЕОЕ о диамег-ра, а масса Меркурия почти в 17 раз меньше массы Земли. Из-за слабоЕ'о притяжения и влияния Солнца Eia Меркурии нет атмосферы. Венера. Вторую по удаленности от Ссшиещ планету назвали Венерой в честь древнеримской 6оет1Ееи красоты. Действительно, Е олубая BeEiepa — самая красшзая из всех планет на небосводе Земли (рис. 19.6). Нечасто называют «утренней» или «вечерней звездой», гео-тому что ее можно Езаблюдать только перед самым восходом Солнца или сра.зу после заката. По размерам и массе Венера Еюдобна Земле, Рис. 19.6. Венера 101 Рис. 19.7. Марс Рис. 19.8. Юпитер Рис. 19.9. Caiypii однако все же немного меньше. Как и у Земли, у Венеры есть атмос(|)ера. Ее С1)став отлича-егся trr земной, а температура па поверхности Венеры составляет около 500 °С. Марс. Следующей после Земля, то есть четвертой, планетой является Ма|х (рис. 19.7), Он назван именем древнеримского бога войны: свет, который отражае'г эта планета, имеет красноватый, словно бы кровавый о'пенок. У Марса два спутника — Фобос и Деймос (внepel^oдe с греческого «страх» и «ужас»). Марс существенно меньше Земли: его диаметр чуть больше половины лиамеп» Земли, а масса приблизительно в 9 раз меньше ее массы. Космические аппараты собрали мноп) сведений о Ма}х:е. Ледяные шапки на его по.тио-сах астрономы обнаружили очень давно, но только 30 лет назад удалось установить, что в их состав входит вода в твердом состоянии. На Марсе есть атмос(})сра, однако ее состав отличается от земной. Ученые допускают, что па Марсе можез’ существовать жизнь, хотя до сих нор ее следов не обнаружено. На Марсе есть оче»1ь высокие горы, наиболыиую высоту (27 км) имеет марсианская l opa Олимп. Юпитер. «Царем» среди всех планет является пятая планета Юпитер. Это планета-гигант, которую назвали именем верховного бога древних римлян. Масса Юпитера больше массы всех остальных планет Солнечной системы, вместе взятых! Диаметр Юпитера бо.чее чем в 10 раз превышает диаметр Земли. У него. в отличие от планет земной группы, нет твердой поверхности. Этот гигант состоит в основном из газов (рис. 19.8). У Юпитера найдено несколько десятков спутников — вместе с ними он напоминает Солнечную систему в «миниатюре». Сатурн. Шес'гу'ю планету назвали Сатурном но имени бога — отца Юпитера. Но 102 «отец» 311ач1тгелы1о уступает «сыну»: масса Юпитера более чем в 3 раза превышает массу Сатурна. Сатурн вторая по величине планета Солнечной системы. Он знаменит своими кольцами (рис. 19.9), образованными большим количеством твердых тел. Эти Tejia обращаются вокруг планеты в одной плоскости. У Сатурна так же, как и у Юпитера, очень много сп}Т'ииков (ие считая колец). Друше тела Солнечной системы. В Солнечной системе, есть не только планеты, но и большое количество астероидов. Они обращаются вокруг Солнца между орбитами Марса и Юпитера. Кроме того, в С0.ШЩЧМ0Й системе есть десятки тысяч комет — тел, которые движутся вокруг' Солнца по сильно вытянутым орбитам. В межпланетном прсх'транстве движется множество твердых гел — от пылинок до 1'лыб размером в десятк’и и сотни метров. Тела малых размеров, попадая в атмсхферу Земли, обычно сгорают. Такие сгораювцле тела получили название метеоров. Их иногда еще называют «падающими звездами». Тела большой массы сгорают в атмос(^юре не по.лностью и достигают поверхгкх’ти Земли. Их шзывают метеоритами. • Солнечная система - часть Галактики, система космических тел. Ее центр - звезда Солнце. Масса Солнца в сотни раз больше массы всех тел Солнечной системы, вместе взятых. • Вокруг Солнца обращаются 9 планет и множество мелких космических тел. И Солнце, и все планеты вращаются вокруг своей оси. • У многих планет есть спутники, у некоторых обнаружена атмосфера. Проверьте себя 1. Известно, что планеты не являются источниками света, однако мы видим их на ночном небе. Почему? 2. Сколько больших к(х:мических тел в Солнечной системе? Сколько среди них звезд? 3. Какую форму имеют большие планеты Солнечной системы? 4. Какие движения осуществляют планеты? Какова форма их орбит? 5. Закончите предложение: «К земной группе относятся планеты ....» 6. Какая планета находится между Венерой и Марсом? 7. Приведите пример планеты-гиганта. 8. Укажите «адрес» планеты Земля в космическом пространстве. 9. Есть ли среди планет Солнечной системы хотя бы одна точная копия Земли? 10. Что происходит с космическим телом, попавшим в атмосферу Земли? 11. Назовите основные отличия звезды Солнце и планеты Земля. 103 § 20 Солнце — источник света и тепла на Земле. Обращение Земли вокруг Солнца Солнце — источник света и тепла на Земле. 11а протяжении миллиардов лет наша планета купается в солнечных лучах. Недаром в древние времена люди обожествляли наше светило. Этим они демонстрировали свое понимание значения Солнца для всего живого на Земле. А мы сегодня ласково говорим «солнышко», радуясь eix) появлению па небе. Солнце — непременный участник множества явлений, которые происходят па пашей планете. Земля обращается вокруг Солнца по орбите, форма которой близка к окружности. Поэтому расстояние между нашей планетой и светилом почти не изменяется. Значит, никогда не изменяется и общее количество солнечного излучения, которое достигает Земли за единицу времени (секунду, минуту и т. д.). Однако солнечнсю излучение и тепло распределяется по-разному между разными участками поверхности земного шара. Что является иричирюй этото явления? Почему в одно и то же время на одном участке земной поверхности может быть тепло, а на другом — холодно? Обратимся к оиьну (рис. 20.1). Почему температура одной из гшастинок выше? Лучи от лампы падают па пластинку 1 под прямым углом, а на пластинку 2, нагревшуюся меньше, — под тупым. Следовательно, чем ближе к прямому угол падения лучей, тем больше света и тепла получает поверхность. Еще один опыт: в нем источник света освещае! шар (рис. 20.2). Ур лы, под которыми л)ши света падарот рта различррые участкрр иоррерхрюсти шара, разррые, и поэтому эти участки по-разному осррещены и ррагретрзр. Рис. 20.1. Две одинаковые металлические пластинки расположены по-разиому относительно источника света. Пласгинрса 1, на которую лучи света пахтают под прямым ур’лом, иарреваегся сильнее' 104 Рис. 20.2. Наиболее освещена часть поверхносш шара, обозначенная на рисунке белым цветом, — на ней находится точка Л; меисч; освещена зона, окрашенная в голубой цве! (точка В); меньше всего освещена зона синего цвета (точка D) «Понятно! Источник света — это Солнце, шар это Земля. На тех участках Земли, куда солнечные лучи падают под прямым углом, жарко, а на тех, 1де угол падения нс прямой, температура ниже», — скажете вы и не ошибетесь. Именно поэтому в один и тот же день в Киеве температура воздуха может быть равна +25 °С, а вблизи Северного полюса -8 “С. Неравномерная освещенность разных участков поверхности Земли возникает вследствие шарообразной формы нашей планеты. Опыты с пластинками и шаром помог ли нам понять, почему в одно и то же время на разных участках поверхности планеты температура разная. Но также мы знаем, что в течение ['ода на одном и том же участке Зем.аи происходяч' сезонные изменения температуры. Вспомним § 15, рисунок 15.5: например, сезонный перепад температур можег доходить до 40 “С. В чем причина сезонных изменений температуры на одном и том же участке Земли? Почему мы наблюдаем смену времен года? Вспомним: год — это чфемя, за которое планета делает полный оборот вокруг Солнца. Прсщолжим опыт. Будем обращать шар вокруг лампочки так, чтобы его ось находилась под щ^ямым углом к орбите. Мы увидим, что за время одного оборота освещенность точек, обозначенных на шаре, не менялась — все они находились в одних и тех же зонах освещенности (рис. 20.3). Что бы происходило, если бы земной шар обраща.пся вокруг Солнца так, как наш шар вокруг лампочки? Например, в Киеве (он расположен там, где на шаре обозначена точка В) всегда (и в июле, и в янч?аре) стояла бы одинаково прохладная погода. Однако же этого не iipoiic-ходит! 105 Рис. 20.3. Ось шара находится под прямым У1ЛОМ к его орбите. Мри обращении uiapa вокруг истомиика света освещенность точек Л, В, D не изменяется Рис. 20.4 Глобус модель Земли. Ось его вращения натеюнена так же, как и земная ось Чем же отличается движение шара в нашем опыте от движения Земли по орбите? Мы двигали шар так, что его ось находилась иол прямым углом к его орбите. Посмотрим на глобус — его ось вращения наклонена (рис. 20.4). Почему? Потому что ось вращения Земли наклонена к орбите. Планета обраишстся вокруг Солнца, как бы наклонившись на бок. Наклоним ось шара и будем оборачивать его вокруг лам1гочки в таком положении. Мы увидим, как вследствие наклона оси изменяется освещенность точек, обозначенных на шаре (рис. 20.5). 'Гак же изменяется и (Х'вещешюс гь одтшх и тех же участков поверхности Земли во время ее обращения вокруг Со.пнца (рис. 20.6). Когда Северное полушарие Земли «отворачивается» о1 Солнца, в Украине зима, а в Южном но./1ушарии, повернутом к Солнцу, — лето. И наоборот, когда Земля подставляет Северное полушарие Солнцу, — у нас лето, а в Южном полушарии — зима. В промежуточных положениях в Северном полушарии. 106 W. 20.Г). Ось iiiaj» наклонена к орби те. 1очка Л никогда не оставляет зону наибольшей освещенности. Освещенностт. точки В за полный оборот BOKi^yr источника света изменяется: 1 — точка В наиметгее освещена: 2 — точка В освещена лучше, чем в положении 1\3 — точка В наиболее освещена; 4 ~ о( вещенност1> точки В такая же, как в положении 2 J Рис. 20.6. Годовое движение Земли и смена времен года. Точкой К обозначено положение г. Киева. В|^емена года в Украине: 1 — зима; 2 — весна; 3 — .лето; 4 — осень 107 Видимый nyib Солнца по небу зимой na;i территорией Украины Рис. 20.8 Видимый пу1 ь Солнца по небу весной над Tcppmopiieii Украины а следовательно, и в Украине, — весна или осень, а в Южном — осень или весна. Таким образом, наклон оси нангей планеты к орбите влияет на распределение солнечного тепла и света но поверхности Земли во время ее обращения вокруг Солнца. Поэтому на одних и тех же участках поверхности Земли в течение года изменяегся температура, ггро-исходит смена сезонов. Как движется Солнце по небу в разное время года? Для жителей Земли особенности ее движения но орбите проявляются в виде сезонных и.змеиений в высоте Солнца над горизонтом. Зима, 22 декабря. Солнечные лучи как бы «скользят» но поверхности Земли. Солнце всходит поздно, а заходит рано. Его путь по небу короток, а в полдень оно находится над горизонтом ниже, чем в любой другой день года (рис. 20.7). Это день зимнего солнцестояния — самый короткий в году. Земля продолжает движение по орбите, и Северное полушарие постепенно входит в зону большей освещенности. Солнце появляется 1га небе все раньше, в полдень оказывается все выше, садится все позже. Приходит день весеннего равноденствия — 20-21 марта, когда продолжительность дня и ночи одинаковая (рис. 20.8). Северное полушарие освещается все больше. Угол падения солнечных лучей на его поверхность увеличивается: в полдень Со.пнце поднимается все выше, и его лучи падают на Землю почти отвесно. Оно восходит рано и заходит поздно: светлое время про-до.ажается более половины суток. 11аступает день летнего солнцестояния — 22 июня. В полдень высота Солгща над горизонтом наибольшая в году, его путь по небу самый долгий (рис. 20.9). 108 Когда Северное полушарие после дня летнего солнцестояния начинает смещаться в зону меньшей освещенности, световой день укорачивается, и наступаег день осеннего равноденствия — 23 сентября. После него Солнце в полдень оказывается все ниже и ниже. Out) встаег все позже и садится все раньше. Так продолжается до следуюнщго дня зимнего солнцестояния. Рис. 20.9 ВндимыГ! путь Солнца по небу летом над территорией Украины • Источник света и тепла, обусловливающий множество природных явлений на Земле, расположен в космосе. Это звезда Солнце. • Разные учааки земной поверхности в одно и то же время освещены Солнцем по-разному, поскольку наша планета имеет форму шара. • Во время обращения Земли вокруг Солнца одни и те же участки земной поверхности получают разное количество солнечного света и тепла, потому что земная ось наклонена к ее орбите. • Наклон земной оси к орбите при обращении нашей планеты вокруг Солнца является причиной того, что высота Солнца над горизонтом в разное время года различна. Проверьте себя 1. Почему разные участки поверхности Земли в одно и то же время освещены по-разному? 2. Представьте себе, что ось вращения Земли находится под прямым углом к орбите. Придет ли в Украину жаркое лето? 3. Продолжите предложение так, чтобы получить правильное утверждение; «Сезонные изменения на определенных участках нашей планеты происходят потому, что....» 4. Когда в полдень в Северном полушарии Солнце находится выше над горизонтом- 1 января или 1 апреля? 1 июня или 1 октября? 5. Дополните предложение так, чтобы утверждение было верным: «После 22 декабря световой день увеличивается до дня .... а потом уменьшается.» 109 §21 Наш космический спутник Луна Рис. 21.1. Земля II Луна, освещенные Солнцем (<{)очогра<|)ня сделана с космического корабля) Рис. 21.2 Поверхнос ть .Пуны Рис. 21.3. Лризонскнн кра тер в штате Аризона (США) след о г удара метеорита Размеры, масса, поверхность Луны. Луна ^ ближайшее к нам космическое тело, спутник Земли (рис. 21.1.). Она с4)ормирова-лась очень давно — миллиарды лет тому назад, возможно, одновременно с Землей. Форма Луны близка к шару. Луна кажется нам ма-.аенькой, по на самом де;1е она дово./1ьно велика: ее диаметр .нишь в 4 раза меньше диаметра Земли. Масса Луны меньше массы Земли приблизительно в 80 раз. Расстояние от Луны до Земли — 380 тысяч километров. Какова поверхность Луны? Сегодня мы можем увидеть ее на с})отографиях, сделанных с помощью космических аппаратов (рис. 21.2). Хорошо видны .думные горы и равнины. Вся поверхность Луны покрыта кратер>ами. Кратеры .ото следы ударов метеоритов. Представьте себе, каковы бы.ди эти удары, если диа-мегры MHOIMX лунных кратеров — десятки и даже сотни ки.доме1 ров! Лунные кратеры рассказывают нам v «бурном» прошлом нашего б.дижайшею соседа по космосу. Но ведь такое же прошлое было и V Зе.мли: за миллиарды .дет она также получала космические удары, да еще какие! (рис. 21.3) Эти удары оставляли на се поверхности такие же следы, какие сегодня мы видим на Луне. Однако на Земле почти все кратеры с течением времени сг ладились б.дагодаря наличию атмосферы, воды, почвы и деятельности организмов. Притяжение Луны. Почему у Луны нет атмосферы? Луна так лее, как и Земля, притя-гиггает все предметы, находящиеся на ее по-всрхности. Однако притяжение Луны примерно в 6 рагг слабее, чем притяжение Земли. Ока- 110 завшись на поверхности Луны, вы могли бы прыгнуть намного выше и дальше, чем олимпийские чемпионы на Земле. Иа Луне отсутствует атмосфера; молекулы газов легко преодолевают ее малое притяжение. Из-за отсзтствия атмосферы перепад температур иа Луне очень большой: от + 130 °С на освещешюй Солнцем гговерхности до -170 °С — на неосвещенной. По этой же причине иа Луне не слышно звуков и не бывает ветра. Солнечные лучи не рассеиваю'1 ся в атмосфере, как это происходит на Земле. Поэтому небо над Луной черное, и даже днем над частью ее поверхности, освещешюй Солнцем, видны звезды (рис. 21.4). Движение Л^тцы и фазы Луны. Мы, земляне, видим всегда одну и ту же сторону Луны. Но Луна, как и все планеты, вращается вокруг своей оси. А зе.хяюе притяжение заставляет Луну обращаться вокруг Земли. Особенности этих двух движений Луны — вохфуг своей оси и вокруг Земли — приводят к тому, что она обращена к нам всегда одной стороной. Луна не является источником света, и мы видим ее только потому, что она отражает свет Солнца. Солнце мы всегда видим в форме сияющего круга. А вот форма видимой части Луны постоянно изменяется — иногда это круг, иногда — полукруг, а иногда — светящийся серпик. Форма видимой части Луны называется фазой (рис. 21.5). Рис. 21.4 День иа Луне. Видно Землю Рис. 21.5. Изменение формы видимой часди Луны 111 Рис. 2i.6 Расположение Луны относительно Солнца н Земли (1-8). Черточка делит лунный шар пополам: на половину, обращенную к Земле, и на половину, которую мы никогда не видим Почему изменяются фазы Луны? Потому что изменяется взаимное расположение Солнца, Земли и Луны. Рассмотрите внимательно рисунок 21.6. Когда Луна Егаходится в положении 1, к Земле обращена неосвещенная половина лунного шара, и поэтому мы не видим Луну на небе. Эта фаза Луны ЕЕазывается новолунием. Двигаясь вокруг Земли, Луна изменяет свое положение и относительно нее, и относительно Солнца. В положении 2 к Земле обращена и часть неосвещенной стороны Луны, и часть освещенной. Мы видим с Земли серпик, «рожки» которого направлены влево. Об этой фазе говорят; «Молодой месяц родился». В положении 5 Солнце полностью освещает повернутую к Земле CTopoFiy Луны, а на земном небе появляется «полная Луна». Наау-пила фаза полнолуния. В положешш 8 к Земле снова будет обращена часть неосвещенной стороЕЕы Луны и часть освещенной, одггако уже другая. Изменяется и картина, которую мы видим с Земли, — Луна идет на убыль. На небе снова появляется серпик, однако «рожками» вправо. Полная смена фаз, например от новолуния до новолуния, происходит немногим более чем за 29 суток. За это время Луна делает полный оборот вокруг Земли. Солнечные и лунные затмения. Иногда Луна оказывается на одной прямой между Солнцем и Землей, и тогда тень от Луны надает на Землю (рис. 21.7). В тех точках земной поверхности, где Луна полностью заслоняет Солнце, наб.пюдается полное солнечное затмение (рис. 19.2, § 19). Л там, где Луна заслоняет Солнце лишь частично, — частичное 112 Рис. 21.7. Схема расположения Луны, Земли и Солнца во время солнечного затмения Рис. 21.8. Схема расположения Л>тш в тени Земли во время лунного затмения солнечное затмение. Когда же Земля оказывается на одной прямой между Солнцем и Луной, тень от Земли на;щетна Лу11у (рис. 21.8). Это может происходить только во В1)емя полно-луния. Это — лунное затмение. В это время диск Луны мы видим темно-красным. • Луна — естественный спутник Земли. Размеры Луны меньше размеров Земли, притяжение Луны меньше земного. • На Луне нет атмосферы. Форма видимой части Луны — фаза Луны — постоянно изменяется. Полная смена фаз происходит приблизительно за 29 суток. • Когда Солнце, Земля и Луна оказываются на одной прямой, можно наблюдать солнечное или лунное затмение. Наша лаборатория Читаем текст самостоятельно. Даем ему название, обсуждаем с товарищем. Луна - наиболее изученное космическое тело. Впервые советские автоматические межпланетные станции достигли Луны в 1959 году. Одна из них передала на Землю фотографии невидимой стороны Луны. А через 10 лет, в 1969 году, на Луну высадились американские астронавты Нил Армстронг, Майкл Коллинз и Эдвин Олдрин. Первым из кабины космического корабля вышел Армстронг. Он сделал шаг и произнес исторические слова; «Это небольшой шаг одного человека, но ги- 113 гантский шаг для всего человечества». Астронавты сфотографировали лунную поверхность, собрали образцы лунного грунта. После полета корабля «Аполлон-11» на Луне побывало еще шесть экспедиций. • Почему наиболее изученным космическим телом является Луна? • Как вы думаете, почему Нил Армстронг назвал свой первый шаг на Луне «гигантским шагом для человечества»? • Во время какой части лунных суток — лунного дня или лунной ночи - астронавты высадились на Луну (рис. 21.9)? Проверьте себя 1. Почему Луну называют спутником Земли? 2. Масса какого тела — Луны или Земли — больше? 3. Какие формы поверхности Луны изображены на фотографии (рис. 21.2)? 4. Как ученые объясняют возникновение лунных кратеров? 5. Почему на Луне отсутствует атмосфера? 6. Что такое фаза Луны? 7. На каком из рисунков (рис. 21.5) изображена фаза полнолуние, на каком - фаза, предшествующая полнолунию, а на каком — фаза, наступающая за полнолунием? 8. Назовите причины солнечного и лунного затмений. 9. На какую из уже известных вам планет похожа Луна? 10. К каким, на ваш взгляд, трудностям должен быть готов астронавт, который готовится к лунной экспедиции? 11. Договоритесь со своими друзьями и проведите наблюдениё фаз Луны в течение месяца. Распределите наблюдения по времени, сделайте зарисовку фаз Луны, которые вы наблюдали. Сравните свои рисунки с рисунками друзей. Рис. 21.9 Лстрс;иавты иа Луне 114 § 22 Земля — планета Солнечной системы. Форма и размеры Земли Враи^ение Земли вокруг своей оси. Форма и размеры Земли. Вам уже известно, что Земля — треты! от Солнца планета Солнечной системы (рис. 19.3,22.1). Среди планет земной фуппы она самая большая. Но по сравнению с Солнцем Земля просто крошка (рис. 22.2). Вам также известно, что Земля имеет форму шара, радиус которого приблизительно равен 6371 км. Если по экватору Земли проложить дороф, то ее длина сс)ставит 40 000 км. Земля окружена воздушной оболочкой атмосферой. Атмосфера .защищает нашу планету от вредных космических воздействий. В ней сгорает 6о.льшинство метеоритов, попавших в зону .земного притяжения. В каких видах движений участвует Земля? С одним из дв11жений Земли вы уже знакомы — как и все остальные планеты, она обращается вокруг Солнца. Поэтому в одно и то же время дня в разное время года мы наблюдаем Солнце на небе на разной высоте (сравните высоту Солнца над горизонтом на рис. 20.7, 20.8 и 20.9 в § 20). По ведь мы также видим, как изменяется положение Солнца на небе каждый день: утром оно появляется, в течение дня «плывет» по небу, а вечером исче.зает за горизонтом! Почему движется Солнце по небу в течение дня? Почему день сменяется ночью, а ночь — днем? Впервые это явление об'ьяснил польский астроном Н. Коперник. Он доказал, что причиной смены дня и ночи, как и смены времен года, является не движение Солнца, а движение Земли — ее вращение вокруг своей оси. Время одного такого оборота Земли получило название сутки. За время полного оборота вокруг Со.тнца Земля совер- Рис. 22.1 Вид Земли из космоеа: сквозь просветы в облаках различима суша, большая часть планеты покрыта океаном Рис. 22.2 Со.'нщс в 330 000 |газ тяжелее Земли 115 Рис. 22.3 Суточное вращение Земли. Смена дня и ночи Рис. 22.4 Рассвет над Землей. Фотография сделана с борта космического корабля тает немногам более 365 оборотов вокруг своей оси. Почему вращение нашей планеты вокруг своей оси приводит к смене дня и ночи? Во время суточного вращения Земля подставляет Солнцу то одну сторону, то другую. На той стороне Земли, которая повернута к Солнцу, — день, а па противоположной стороне Земли — ночь (рис. 22.3, 22.4). А теперь рассмотрите рисунок 22.5, и вы поймете, почему мы наблюдаем движение Солнца по небу. Земля вращается вокруг своей оси с запада на восток. Мы воспринимаем это как движение Солнца по небу в противоположном направлении — с востока на запад. В положении 1 территория Украины входит в зону солнечного освещения. На востоке появляется Солнце — наступает утро. Земля продолжает вращаться, а мы наблюдаем, как Солнце движется по неб}): В положе-шш 2 территория Украины получает наибольшее количество солнечного излучения, а Солнце находится на небе в самой высокой точке над горизонтом — наступает полдень. Вследствие вращения Земли территория Украины выходит из зоны освещеЕШости (положение 3), а Солнце склоняется к линии горизонта на западе и потом исчезает. Это вечер, за которым наступает ночь. Как зависит жизг№ на Земле от вращения нашей планеты вокруг своей оси? Мы так привыкли к смене дня и ночи, что этот вопрос кажется нам странным. Однако ЕЕроведем мысленЕплй эксперимент. Представим, что Земля, обращаясь вокруг Солнца, разверЕЕута к ЕЕему всегда одной стороной. На этой стороне планеты всегда будет день, на противоположной — ночь. Температура на дневной стороне возрастет так, что океаны, моря и реки, расположенные здесь, испарятся. На ночной 116 Рис. 22.5. Суточное вращение Земли и вилимый путь Солнца по небу стороне похолодает до такой степени, что вся вода на ней превратится в лед. Жизнь на такой планете невозможна! Подумайте над результатом этого мысленного эксперимента, и вам станет ясно, насколько все, что происходит на Земле, обусловлено ее «космическим поведением». • Земля — самая большая из планет земной группы. Наша планета имеет форму шара, она окружена атмосферой. • Земля обращается вокруг Солнца и вращается вокруг своей оси. Один оборот вокруг своей оси Земля совершает за сутки, за это время происходит смена дня и ночи. • Земля вращается вокруг своей оси в направлении с запада на восток. Для жителей Земли ее суточное вращение проявляется в движении Солнца по небу днем с востока на запад. Наша лаборатория 1. Читаем научный текст и отвечаем на вопросы. Почему мы видим звезды только ночью? Солнечные лучи, попадая в атмосферу, рассеиваются. Лучи идут к нам не только непосредственно от Солнца, но и от всех частиц, на- 117 Рис. 22.6 ходящихся в атмосфере, - пыли, капелек и кристаллов воды, молекул газов воздуха. Рассеянный атмосферой солнечный свет и прямые солнечные лучи намного ярче света звезд. Поэтому свет звезд становится невидимым. Космонавты, которые летали за пределами земной атмосферы, рассказывают, что они видели на черном небе и слепящее Солнце, и сияющие звезды! Ночью мы наблюдаем звезды, расположенные в той части неба, куда обращена неосвещенная Солнцем половина земного шара. Положение Земли в пространстве относительно Солнца на протяжении года изменяется. В разное время года мы видим ночью разные части неба и, соответственно, разные звезды (рис. 22.6). Рис. 22.7. Звездное небо нал Украиной летом. Северная часть неба: 1 — Дракон; 2 — Гончие Псы; 3 — Матая Медведнца; 4 — Цефей; 5 — Болыпа>1 Медведица; 6 — Кассиопея; 7 — Андромеда; 8 — Лев; 9 — Рысь; 10 — Возничий; 11 — Персей; 12 — Треугольник; 13 — Пегас 118 • Найдите в тексте объяснение того, почему с борта космического корабля, движущегося по околоземной орбите, днем видны звезды. • Рассмотрите рисунок 22.7 и сравните его с рисунком 18.7 в § 18. Найдите пять отличий в расположении созвездий. 2. Используем полученные знания. Зная, что Солнце в полдень всегда находится на юге, можно определить стороны света. Для этого в двенадцать часов дня нужно встать лицом к Солнцу. Слева всегда будет восток, а справа - запад (рис. 22.8). В полдень выйдите на улицу и определите, что находится на востоке, на западе, на юге и на севере в вашем дворе, в вашей местности. ю Рис. 22.8 Ориеитщюиаиис 1Ю Солнцу в полдень Проверьте себя 1. Во сколько раз масса Земли меньше массы Солнца? 2. Путешественник движется со скоростью 20 км в день. Сколько времени ему понадобится, чтобы обогнуть Землю по экватору? 3. Какие виды движений совершает наша планета в космическом пространстве? Какие земные явления являются следствием этих движений? 4. Что является причиной движения Солнца на дневном небе? 5. Сколько оборотов вокруг своей оси делает Земля за год? 6. Вспомните наблюдение движения звезд на ночном небе {§ 2). Как можно объяснить это видимое движение? 7. Стас в полдень стал спиной к Солнцу. В каком направлении он смотрит? Как ему определить, где находится восток, а где - запад? 119 Вы изучили главу «Небесные тела» Попробуйте кратко пересказать то, что узнали. Нашли ли вы ответы на вопросы, поставленные в начале главы? Проверьте, все ли вы поняли, во всем ли разобрались. 1. Каков «адрес» Земли в космосе? 2. Какие планеты являются «соседями» Земли? 3. Почему происходит смена времен года? 4. Что такое Луна? 5. Благодаря чему мы наблюдаем фазы Луны? 6. Почему происходят солнечные и лунные затмения? 7. Можно ли наблюдать смену времен года на других планетах Солнечной системы? 8. От чего, по вашему мнению, зависит продолжительность года? 9. От чего зависит продолжительность суток? аздел2 шл Вселенная как среда жизни Глава 4 Условия жизни напланете ЙШ1ЛЯ Вы хотите знать благодаря каким условиям поддерживается жизнь на планете Земля куда исчезает вода из луж что такое ветер из чего состоят горы для чего сурку густой мех почему растения сбрасывают листья осенью? Внимательно поработайте с текстом главы, и вы получите ответы на эти вопросы л; § 23 Почему существует жизнь на планете Земля Рис. 23.1. Пищевая цепь. Под AciicTBUcM света в растениях образуются оу;ганические вещества. Растеиияьти питаются травоядные живо(иыс. Эти животные становятся пищс11 хищников Есть ЛИ ЖИЗНЬ на других планетах? Этот вопрос давно интересова.'! и ученых, и писате лей-с})антастов. Чтобы ответить на нег о, ьгуж-но понять, в каких условиях мо1ут существовать организмы. Единственной планетой о которой доподлишю известно, что жизнь на ней существует, является Земля. Попробуем разобраться, почему уже миллиарды лет на Земле существует жизш., какие особенности нашей планеты ее обусловлш«1ют. Положение Земли в Солнечной системе. Земля тгаходится не так близко к Солнцу, как Меркурий, и поэтому не раскалена до очень высоких температур. На ней не так холодно, как на Carypjie. До Зем.ли не долетают огромные космические тела. Планеты-гиганты Юпитер и Сатурн притягивают их, изменяют направление их движения, оберегая Землю от опасных столкновений. Какова роль Солнца в существовании жизни на Земле? Мы все, жители планеты Земля, — «дети Солнца». Эта звезда дает нам свет и тепло. Без света не могут расти и 1)азви-ваться растения. Растения дают начало пище- 122 вым цепям, по которым получают необходимые для жизни вещества другие организмы. Таким образом, сол}ючпый свет, «перерабо-таппьп!» растениями, есть почти в каждом живом существе на планете (рис. 23.1). Первый «щит» Земли. Солнечны11 свет необходим для жизни. Значит, чем больше его получают обитатели Земли, тем .пуч1ие? Нет, теплое и .пасковое Солнце может быть и жестоким, ведь часть его излучения вредна для организмов. Что же защищает поверхность Земли, а следовательно, и жизнь Jia ней, от этих губительных лучей? Земля — огромный магнит, заставляющий отклоняться стрелку компаса. Зак же он отклоняет к полюсам Земли вредную часть солнечного из.пучеиия и защищает все живое на нашей планете. На полюсах и вблизи них можно часто наблюдать результаты «работы» маг'нитного «щита». Это полярное сияние — яркие радужные всныпгки, пятна или ленты, которые висят в небе на высоте 90-1000 км как огромный занавес. Под прозрачным «зонтиком» озона. В атмосфере Земли расположен удивительный «зонтик», без которого жизнь на нашей планете была бы невозможна. Вспомните § 7: атомы Оксигена образуют не то.пько газ кислород, но 1г газ озон. На высоте 20-.30 км озона значительно больше, чем в других слоях атмос4>еры. Он образует слой толщиной в 2-4 мм (рис. 23.2) — тот самый снасгыельный «зонтик». Солнечное тепло проникает сквозь него, создавая условия, необходимые для жизни. Но для тех вредных .аучсй, что смогли преодолеть магнитный «шит» планеты, озоновый «зонтик» является преградой на пути к поверхности Земли. «Голубое одеяло». Атмосфера не только защищает организмы от вредной части сол- 1000 к в е о U г CQ Помытое сияние '90 —50 Озоновый слой — 18 til. Рис. 28.2. О-зоновый слой в атмосфере 123 нечиого излучения, она «отвечает» за темпера!урные условия на Земле. В состав атмосферы входит водяной пар — главный регулятор тепла. Вспомним о спутнике Земли — Луме. Хотя Луна получает приблизительно одинаковое с Землей количество солнечного света и тепла, перепады температур на ней несравнимы с земными. Если бы у Земли не было такой замечательной атмосферы, и [ш ее поверхности температура снижалась бы до -150 °С и поднималась до +120 °С. Ни одно живое существо не смогло бы приспособиться к таким перепадам температур! Атмосфера и дыхание. Болыпинству организмов на Земае для дыхания необходим кис.^]ород. Они по.пучают его из атмосферного воздуха. Всегда ли кислород был составной частью атмосферы? Нет. Мног о миллиардов лет тому назад атмосфера имела иной состав: в ней нреоб-лада«'1И водород, метан и другае газы. Кислород появился в атмосфере благодаря бактериям — первым обитателям океанов Земли. Сейчас основные поставщики кислорода — водоросли. И только четверть всего атмос4)ерного кислорода — это результат жизнедеятельности наземных растешп! (рис. 23.3). Будем благодарны растениям за их непрерывную работу ради жизни на Земле (рис. 23.4)! Еже10дно растения забирают из атмос4>еры 550 миллиардов тони углекислого газа и возвращают в атмосферу 440 миллиардов тонн кислорода. Вода и жизнь. Почему космические корабли, которые отправляются в поисках жизни на другие планеты, в первую очередь ищут воду? Потому что вода и жизнь — понятия неразде.пимые. Болыиинство живых существ на планете более чем па половину состоят из воды (рис. 23.5). Для множества организмов вода является средой обитания. Рис. 2.’1..3. Леса Ама;«)нии называют лепаши планеты 124 П1эедставьте себе фантастическую картину: злой вол1лебник уничтожил всю воду на нашей планете. Мгновенно на Земле погабнет все живое. Помните об этом и берегите воду! «Волшебная кладовая». Известно, что веществом, очень важным для жизни растений, является углекислый газ — составная часть воздуха. Но только этой «пищи» растениям недостаточно. Для ]юста и развития им нужно множество различных химических элементов. Эю Нитроген и Фосфор, Калий и Кальций, Натрий и другие. Откуда растения их гголуча-ют? Из почвы, где всегда присутствуют вещества, содержатцие необходимые им химические элементы. Поэтому растения, крепко держащиеся корнями за свою ко1)милицу, можно увидеть повсюду — и на плодородных полях, и в каменистых пустынях, и в болотистой местности. В виде водног о раствора они поглощают из почвы жизненно важные вещества. Когда растения погибают, Fi почву попадают вещества, из которых они состояли. Почва обогащается химическими элементами отмерших растений. Их используют следующие поколения растений. Поэтому почву можно назвать «волшебной кладовой», откуда в организмы ноступают необходимые химические элементы. углекислый газ кислород ор1^ЯН(ичёские вещества вода и ми1{ералы1ые вещества Рис. 23.4. В зеленом листе под действием coлнeчF^oro света из воды и углекислого газа образуются органические вещества. При этом растения выделяют в воздух кислород Рис. 23.5. На схеме показано количество воды, которая входит в состав разных ор1Днизмов 125 Важнейшими условиями существования жизни на Земле являются: • количество солнечного тепла и света, которое Земля получает благодаря положению в Солнечной системе; • магнитный и озоновый «щиты», оберегающие поверхность нашей планеты от вредной части солнечного излучения; • наличие в атмосфере кислорода, необходимого для дыхания организмов; • вода в жидком состоянии и химические элементы в почве, обеспечивающие организмы питательными веществами. Наша лаборатория Анализируем информацию телеведущего. В Центре управления полетами ученые обрабатывают показания приборов, поаупающие с борта автоматического космического корабля. Его цель - поиск жизни на планетах Солнечной системы. Корабль уже побывал вблизи Венеры. Его сообщения были неутешительными — признаков жизни там обнаружить не удалось. Корабль продолжил путешествие, на его пути еще одна планета. Однако что это? Приборы корабля обнаружили воду и атмосферу, в которой есть кислород! Температура на поверхности планеты не ниже ~80 °С и не выше 150 °С. Неужели обнаружена еще одна планета, на которой есть жизнь?.. • Какое из продолжений текста соответствует действительности? «Космический корабль приблизился к Марсу, данные приборов позволяют предположить, что на планете существует жизнь». «Космический корабль пролетает вблизи Земли, его датчики передают сведения о нашей планете». npOliepbTe себя 1. Можно ли считать, что одним из условий жизни на Земле является ее положение в Солнечной системе? 2. Что защищает Землю от вредной части солнечного излучения? 3. Почему на Земле нет очень больших перепадов температур? 4. За счет чего постоянно пополняется кислородный запас атмосферы? 5. Объясните смысл высказывания: «Вода — это жизнь». 6. Откуда животные берут необходимые для жизнедеятельности химические элементы? 7. Прочтите внимательно текст информационного сообщения в разделе «Наша лаборатория». На получение каких данных настроены датчики космического корабля? Почему? 126 § 24 Земля — планета воды. Круговорот воды в природе Вода вокруг нас. Купаемся мы в море или в реке, пьем из подземного источника, гуляем под дождем или катаемся на коньках, любуемся легкими облаками или наблюдаем, как садится густой туман. — всегда и всюду мы ощущаем присутствие воды. И даже жарким летним днем или холодной зимой вокруг нас есть вода, ведь ее пары всегда присутсгвуют в воздухе. Вода в трех состояниях — жидком, газообразном и твердом — образует водную оболочку Земли. Ее состав.тяющие: воды океанов и морей, озер и водохранилищ, рек и болот. Это подземные воды, ледники на иоверхрюсти Земли и вода в виде пара, соста1шой части воздуха (рис. 24.1). Планета-океан. Более двух третей поверхности планеты покрыто водой — океанами и морями. Эти огромные водные просторы называются Мировым океаном. Объем воды в Мировом океане так ве^ик, что если бы поверхность Земли была совершенно ровной, а вода равномерно распределялась но ней, то она образовала бы слой толщиной примерно 2500 м. Мировой океан — это удивительный «суп», где гговар-природа щедро растворяет и перемешивает вещества, содержащие атомы Иода, Мага ИЯ, Феррума и других химических элементов, а нерастворимые опускает на дно. Но больше всего в этом «супе» хорошо нам знакомой поваренной соли. Как образовались ледники? Самые большие запасы пресной воды на Зем;1е находятся в твердом состоянии. Ледники огром1£ыми «языками» сползают по ск.тонам гор. Белоснежные панцири на острове Гренландия на севере и на материке Антарктида на юге — это тоже пн ант- моря и океаны 0,97 ледники 0,02 Q подземные воды 0,006 озера и реки 0,0001 О водяной пар 0,00001 Рис. 24.1 Составляющие водной оболочки Земли 127 Рис. 24.2 Высота айсберга над водой может достигать 100 м, но большая его час1Ь находится иод водой Рис. 24.3 Вода под землей — подземные реки и озера ские ледники. В этих местах температура воз-дЗ'ха даже .петом редко поднимается выше 0 °С. В течение миллионов лет под действием земного притяжения слои снега уплотняются и nj^e-вращаются в лед. Образуются ледники. Их толщина переднем составляет 2000 м. Ледники медленно двигаются но поверхности суши. Когда ледник доползает до края берега, от него с оглушительным треском откалываются и сваливаются в океан гагантские куски льда, называемые айсбергами (рис. 24.2). Вода-невидимка. Как вкусна вода из колодца или родника! Но откуда берется вода НОД землей? Просачиваясь сквозь почву, дожди и талые воды достигают плотных пород, которые не ггронускают воду. Слои земли, лежащие на них, ггронитывается водой, как губка. Так образуется водоносный с.пой. Если прокопать до такого слоя колодец, он вскоре наполнится водой. Вода пол землей может образовывать настоящие озера и реки (рис. 24.3). Как рождаются реки? Если в лесу шш в горной долине вы увидите маленький ручеек, отнеситесь к нему с }тажением — возможно, перед вами будущая могучая река. Чаще всего в образовашпг реки участвуют родники — подземные воды, а также осадки — дожди и талый снег. На поверхности почвы вода прокладывает себе дорогу — небольшие бороздки, но которым она и стекает. Объединяясь, маленькие протоки с.пиваются в ручей, где вода течет уже ностоянно. Ручьи объединяются в реку, которая впадает в другую, более крупную реку .пибо в море. Приключения с превращениями. Так можно назвать рассказ о круговороте воды — ее бесконечном путешествии в природе. Как выглядит маршрут этого вечного путешествия (рис. 24.4)? Начнем его описание с новерхио- 128 Рис. 24.4. Круговорот воды в природе сти океана {1). Под действием солнечного тепла происходят два важных превращения воды: часть ее покидает океан и в виде пара попадает в атмосферу: кроме того, испаряясь, вода становится пресной. Теплый воздух, словно лифт, поднимает водяной нар все выше и выше. При .этом водяной пар постепенно остывает и превращается в капли воды или кристаллики льда. Их скопления образуют облака (2). Часть воды, оказавшейся в облаках, под действием земног о притяжения возвращается в океан в виде осадков (3). А другая часть переносится ветром (4) на сушу, где проливается дождем или выпадает в виде снега (5). Оч\'тившись на поверхности земли, очень незначительная часть воды успевает испариться. Основная ее масо» продолжает путешествие по другим маршрутам. Стекая в реки (6), часть воды идет в океан, часть впитываегся в землю (7). Некоторое ее количество поглощают, а потом испаряют растения {8). Оставшаяся часть пополнит запасы подземных вод (9). Подземные воды непременно вернутся в океан. Пробираясь сквозь толщу земли — природный фильтр, вода избавится от твердых примесей. И растворит в себе различные вещества, содержащиеся в почве. Выбравнгись на поверхность и образовав родник, подземная вода будет 5 «Природоьсдснне» 129 необыкновенно прозрачной. Попав в реку {10), она понесет с собой в Мировой океан часть солей земли. Какими бы маршрутами ни нутешествовала вода, она всегда во:^-враншется в Мировой океан, чтобы снова повторить свой муть. • Составляющими водной оболочки Земли являются воды морей и океанов, рек и озер, ледники, подземные воды и водяной пар в воздухе. • Вода на Земле находится во всех агрегатных состояниях: твердом, жидком, газообразном. • Круговорот воды в природе происходит потому, что под действием солнечного тепла вода испаряется и поднимается высоко в атмосферу, а земное притяжение возвращает ее на поверхность Земли. tiduja лаборшррия Комментируем опыт. Испаряют ли растения воду? Марина провела опыт. На горшок с цветком она надела полиэтиленовый пакет так, чтобы он полностью закрыл землю. Затем поместила растение под стеклянный колпак. Через некоторое время на стенках колпака Рис. 24.5 • появились капли воды (рис. 24.5). • Почему Марина тщательно прикрыла землю в горшке? • Почему на стенках колпака появились капельки воды? Марина так объяснила результаты своего опыта; «На стенках стеклянного колпака, под которым находилось растение, появились капельки воды. Поскольку земля в горшке закрыта полиэтиленовым пакетом, я уверена, что эти капли образовались вследствие испарения растением воды. Поэтому я сделала вывод: растения испаряют воду». Согласны ли вы с этим объяснением? Проверьте себя 1. Дополните предложение; «Вода на Земле - это воды океанов и..., это воды суши — реки,...,..., это... воды, это пар — вода в..., это ледники -вода в ... состоянии». 2. Какой воды на Земле больше — пресной или соленой? 3. Где находятся самые большие на Земле запасы пресной воды? 4. Рассмотрите рисунок 24.3. Как вода оказалась под землей? 5. В каких агрегатных состояниях вода участвует в круговороте? 6. По каким маршрутам движется вода, попав на сушу? 130 § 25 Роль воды в природе. Свойства воды Свойства воды. Продолжим знакомство со свойствами вещества, образующего одну из оболочек нашей планеты — водн^чо. В водной оболочке Земли одновременно присутствуют и лед, и жидкая вода, и водяной пар. Почему? На нашей планете температура может изменяться от -80 °С до +50 °С. Температура о °С, при которой вода затвердевает или плавится, входит в этот промежуток. Поэтому вода и встречается на Земле как в жидком, так и в твердом состоянии (рис. 25.1). А вот испарение с поверхности воды — переход в газообразное состояние — происходит при любой температуре. Чем температура вьппе, тем парообразование сильнее. Вода очень медленно нагревается. Для того чтобы нагреть один килограмм воды на один градус, надо затратить в четыре раза больше топлива, чем для нагревания одного килограмма воздуха Зато расстается вода с iiaKoruien-ным теплом так же медленно. Поэтому воду можно назва'гь настоящей «кладовой» тепла. Многие из вас знают — нельзя оставлять надолго стеклянную бутылку с водой в морозильной камере. Если вода замерзнет и превратится в лед, бу'гылка лопнет. Причина этого — в свойстве воды расширяться при замерзании. Со следующим свойством воды вы уже знакомы. Вода способна растворять сахар, поваренную соль. Но вода справляется не только с солью и сахаром. Она растворяет множество веществ, иаходяпщхся в почве и содержащих атомы химических элементов, необходимых для жизни организмов. Эти свойства определяют ту необыкновенную роль, которую вода играет в природе Зем-j[H. В чем состоит эта роль? Рис. 25.1. В природе Зеш1и вола находится в трех агрегатных состояниях; 1 — водяной пар; 2 — жидкая вода; 3 — лед 131 Рис. 25.2 Река — вид из космоса Рис. 25.3 Жители водоема «Великий возничий природыТак назвал воду знаменитый художник и ^'ченый Леонардо да Винчи. Совершая вечное путешествие — круговорот, она переходит из океанов в атмосферу, с воздушными потоками переносится на сушу, там проникает в почву, поступает в организмы растений и животных и, стекая по рекам, переносит в океан вещества, «отобранные» у суши. Так вода связывает между собой все составляющие природы Земли — океан, атмосферу, сушу, организмы. Вода объединяет их в одно целое. Поэтому вещества, «рожденные» на суше, мы находим в океане, а вещества, содержащиеся в атмосфере, — на поверхности суши и в почве. Так, например, большое количество мельчайших твердых частичек — пыли — удерживается в возд^осе в сухую погоду. Проходит дождь, и воздух становится чистым. Капли дождя присоединяют к себе пылинки и возвращают их iia землю. Посмотрите на снимок (рис. 25.2). Похоже на кровеносные сосуды! А это фотография большой реки и речек, речушек и ручейков, впадающих в piee. Эти потоки пронизывают сушу, связывая ее с морями и океанами. Вода и жизнь. Сходство воды с кровеносной системой не случайно. Кровь, текущая по сосудам, доставляет необходимые вещества к каждому органу. А вода снабжает жизненно важными веществами всех обитателей Земли. Сеть «сосудов» — ручьи и реки — доносит вещества, находящиеся в почве, до обитателей водоемов (растений, животных и др;утих организмов), обеспечивая их пищей. По.этому так разнообразна подводная жизнь на участках, где реки впадают в моря или океаны. Ученые предполагают, что жизнь зародилась в древнем океане. Для многих организмов вода и сегодня является средой обитания 132 (рис. 25.3). Олнако и те, что живут на суше, не у'хратили своей зависимости от воды. Растения могут взять из почвы только то, что растворено в воде. Без воды их ожидает «голодная смерть» даже на плодороднейших почвах. Во всех организмах химические превращения происходят только в водном растворе. Поэтому в воде нуждается все живое на нашей планете. Вы уже знаеге, что ее обитатели больше чем наполовину состоят из воды, пополняя ее запасы при необходимости. Вода изменяет об.тик Земли, регулирует погоду. Вода преобразует поверхность Земли: изменяет русла рек, форму берегов. Она способна даже разрушить скалы (рис. 25.4). В жидком состоянии вода проникает во все мельчайшие пустоты, при понижении температуры замерзает, расширяется — трещины в скале увеличиваются, скала постепенно рушится. Подземная вода размывает земные недра и создает чудесные пещеры, украшая их удивительными «скульптурами» (рис. 25.5). Еще одна важная «работа» воды обусловлена ее свойством медленно нагреваться и долго сохранять тепло. Моря и океаны уменьшают перепады температуры 1ш нашей планете. Зимой, когда суша сильно остывает и воздух становится холодным, морская вода согревает его. Она постепенно отдает тепло, накопленное за лето. А летом море смягчает жару, отбирая тепло у разгоряченного воздуха. Рис. 25.4 Так вода разрушает горы Рис. 25.5 Сталагмит — скульптура, созданная водой Важнейшие свойства воды, определяющие ее роль в природе Земли: в пределах земных температур вода существует во всех трех агрегатных состояних, она хороший растворитель, медленно нагревается, долго сохраняет тепло, расширяется при затвердевании. Вода связывает все компоненты природы Земли, доставляет всем организмам необходимые для жизни вещества. Для многих организмов вода является средой обитания. Вода постоянно изменяет облик Земли, влияет на ее климат. 133 Рис. 25.6. Схема системы водоснабжения и очистки воды. В нашей стране значительная часть потребляемой воды поступает из рек, остальная — из подземных источников 134 Наша лаборатория Знакомимся с системами водоснабжения и очистки воды. Вода совершает круговорот и в мире человека. В год каждый из нас потребляет приблизительно 130 куб. м питьевой воды. Откуда берется вода в кране? Как ее очищают, куда она попадает после использования? Рассмотрите рисунок 25.6. Вода из реки поступает в очистные сооружения I Туда же поступают и подземные воды, которые поднимает наверх насосная станция 2. Очистные сооружения делают воду пригодной для питья. Далее она поаупает в водонапорную башню 3, где и накапливается. Сеть водоснабжения 4 подает воду потребителям. Сеть канализации 5 направляет использованную воду на очистную станцию 6. На очистной станции воду очищают и только после этого сбрасывают в реку. Вода - это общее богатство, беречь ее - обязанность каждого! Запомните: если из неплотно закрытого крана вытекает одна капля в секунду, то потеря воды за год составляет 1000 л. • Чтобы сберечь воду, необходимо придерживаться таких правил: следить, не капает ли вода из кранов, не допускать, чтобы вода текла напрасно, например, когда вы чистите зубы. Какие еще меры для экономии воды вы можете предложить? • Стоимость 1 куб. м воды - 0,95 грн. Сколько денег «вытекает в канализацию» за месяц, если ежедневные потери воды из-за небрежности и неисправности кранов составляют 4 л? • Попробуйте подсчитать, сколько литров воды вы употребляете ежедневно. Средние затраты воды: мытье посуды - 5-10 л, еда и питье — 3 л, стирка — 40 л, душ — 25 л, мытье полов - 20 л, одно спускание бачка в туалете - 10 л. Проверьте себя 1. Какие свойства воды вам известны? 2. Докажите, что вода связывает между собой Мировой океан, атмосферу, сушу и организмы, живущие на Земле. 3. Покажите на примере, как вещества, содержащиеся в атмосфере, с помощью воды попадают на поверхность Земли. 4. Почему реки называют кровеносной системой Земли? 5. Как от воды зависят организмы — жители нашей планеты? 6. Как свойства воды обусловливают «работы», которые она выполняет в природе Земли? 7. Придумайте и нарисуйте плакат «Берегите воду!» 135 § 26 Атмосфера — воздушный океан кислород 0,21 другие газы 0,01 Рис. 26.1. Газы, из которых состоит атмосфера Земли Рис. 26.2 Ртутный барометр Состав атмосферы. Атмосфера — одно из важнейших условий существования жизни на Земле. Каков ее состав, какие природные явления наблюдаются в ней? Вам уже известно, что атмосфера состоит из смеси газов. Миллиарды лет назад, когда Земля еще не приобрела современного облика, из ее раскаленных недр на поверхность вырывались газы. Земное притяжение не позволяло им улететь в космическое пространство. Они образовали первичную газовую оболочку. Ее состав существенно изменили организмы, которые позднее появились на Земле. Больше всего в атмосфере азота (0,78) и кислорода (0,21) (рис. 26.1). В воздухе постоянно присутствует водяной пар. Углекислый газ тоже входит в состав возд^'ха Его выделяет при дыхании большинство организмов, он посту'пает в возду'х при гниении и горении, им «снабжают» атмосферу многочисленные автомобили. Увеличение содержания углекислого газа в воздухе опасно для организмов. Атмосфера — воздушный «щит», который оберегает планегу от вредных космических излучений, ударов метеоритов, больших перепадов температур. Как измерить давление атмосферы? Вы уже знакомы с атмосферным давлением (вспомните § 12), вам также известно, что с высотой оно изменяется. Атмосферное давление можно измерить. Прибор, с помощью которого измеряют атмосферное давление, называется барометром. Чтобы понять, как действует барометр, вспомним опыт, который мы проводили в § 12. Конструкция барометра напоминает «экспериментальную установку» (рис. 12.5) из этого опыта, только вместо воды в барометре ис- 136 пользуют ртуть. Ртутный барометр — это запаянная с одного конца стеклянная трубка, наполненная ртутью. Открытый конец трубки погружен в чашку с ртутью (рис. 26.2). При изменении атмосферного давления изменяе'г-ся высота ртутного столба. На трубку нанесена шкала с ценой деления 1 мм. Поэтому еди-^ ница измерения давления называется мили-метр ртутного столба (мм рт. ст.). Таким барометром свыше 300 лет тому назад давление атмосферы было измерено впервые. Сегодня сушествуют барометры и других конструкций (рис. 26.3). Если мы отметим показания барометра на уровне моря, а потом поднимемся с барометром высоко в горы, то увидим, что столбик ртути прибора значительно опустится. 11а высоте около 6 км давление воздуха сосд авля-ет меньше половины значения давления на уровне моря, а на высоте 10 км — всего лишь четверть .этого значения (рис. 26.4). Давление и погода. Чтобы увидеть, как изменяются показания барометра, не обязатель- ■t. /^4 -0$ -st^. a# т .а. Рис. 26.3 Baix)Mei р-анероид 189 мм рт. ст. 378мм рт. ст. - Рис. 26.4 Давление атмосферы зависит от высоты <1 над уровнем моря 137 но подниматься в горы. Достаточно на протяжении нескольких дней внимательно наблюдать за ним дома. Хотя барометр находится на одном и том же Йёсте — стоит iia столе в комнате, положение его стрелки время от времени меняется, свидетельствуя об изменении давления. Представим: стоит ясная солнечная погода. Поверхность земли прогревается. Воздух над ней теплее, чем тот, что расположен сверху. Более холодный воздух плотнее и поэтому опускается, пытаясь вытес-нть теплый приземный слой. Создается зона высокого атмосферного давления. Часть приземного теплого воздуха постоянно «всплывае'г», покидая эту зон>', а на его место опускается воздух, находившийся выше, — высокое давление сохраняется. По бывает иначе. С1релка 6apoMeipa отклоняется влево, показывая, что атмосферное давление понижается. Следует ожидать перемены погоды. И действи'гельно, через некоторое время поднимается ветер, затем на небе появляются тучи. Погода портится, может пойти дождь или снег. Барометр — важный «предсказатель» погоды. Если он показывает, что давление повышается, значит, дни буд^л- ясными, солнечными. Если же давление падает — небо затянут тучи, выпадут осадки. Давление и ветер. Как вы думаете, как называется горизонтальное перемещение слоев воздуха из области более высокого давления в область более низкого? Конечно, это ветер! Представим себе морское побережье. Днем суша [{ахревается сильнее, чем море. Воздух над ней теплее и легче. Он поднимается, создавая постояхшый поток, направленный вверх. Давление воздуха на берегу немного снижается. Над морем воздух прохладнее и тяжелее. Он стремится занять место поднимаюшегося теплого воздуха Появляется ветер: с моря веет прохладой (рис. 26.5). Стоит давлению над какой-то частью земной поверхности уменьшиться, как туда устремляется более плотный воздух, занимая освобо- Рис. 26.5 Давление атмосферы зависит от тешхературы воздуха. Чем выше температура возд>'ха, тем ниже атмосч|зерное давление. Ветер возникает вследствие разницы давлений в с(х;едних областях 138 лившееся место. Поэтому ветер и является таким привычным для нас атмосферным явлением. Атмосфера - газовая оболочка Земли. Кислород и углекислый газ, входящие в ее состав, — газы, важнейшие для жизни организмов. Атмосферное давление измеряют с помощью барометра. Если атмосферное давление у поверхности повышается, следует ожидать солнечной, ясной погоды, если понижается — будет облачно, могут начаться осадки. Ветер — это движение воздуха в горизонтальном направлении из области высокого давления в область низкого давления. Наша лаборатория Читаем научный текст. Изменение атмосферного давления над поверхностью земли, появление облаков, осадки — сложные природные явления. Чтобы в них разобраться, нужно понимать и помнить следующее: 1. При нагревании воздуха молекулы газов начинают двигаться быстрее. Поэтому расстояния между ними увеличиваются: они как бы разлетаются. Воздух расширяется и занимает больший объем. Плотность воздуха уменьшается. При охлаждении воздуха скорость движения молекул газов и расстояния между ними уменьшаются. Воздух сжимается, занимает меньший объем. Плотность воздуха увеличивается. 2. Плотный холодный воздух опускается к поверхности земли, а теплый воздух, плотность которого меньше, поднимается -«всплывает». 3. Количество молекул пара в атмосфере постоянно меняется, оно зависит от температуры воздуха. Чем выше температура воздуха, тем больше расстояние между молекулами газов. А значит, больше молекул испаряющейся воды «поместится» в воздухе. Один литр теплого воздуха может вместить больше молекул пара, чем один литр холодного. Как и почему изменяется давление атмосферы? Представим ясный солнечный день (рис. 26.6). На высоте примерно 2“3 км находится холодный воздух. Его температура в несколько раз ниже, чем температура воздуха у поверхности. Холодный воздух более плотный, чем теплый. Он устремляется вниз 7. Такой поток воздуха называется нисходящим. Постоянный нисходящий поток 139 действует подобно насосу: непрерывно закачивая воздух и удерживая его, он создает у поверхности высокое давление. Держится сухая безоблачная погода. При приближении к поверхности земли воздух из нисходящего потока нагревается. Его объем увеличивается, плотность уменьшается. Однако всплыть вертикально он не может. Ему мешает постоянное давление нисходящего потока. Поэтому приземный воздух устремляется к краям зоны повышенного давления 2. Там он начинает подниматься 3, чтобы, охладившись на большой высоте, снова опуститься на землю. Не все участки земной поверхности нагреваются одинаково. Там, где поверхность земли нагрета меньше, ниже температура приземного воздуха. Поэтому теплый воздух, поднимающийся из зоны высокого давления, сталкивается на своем пути со слоем воздуха, температура которого значительно ниже 4. Теплый легкий воздух Рис. 26.6 140 «взбирается» по холодному слою, как по пологому холму. Над холодным слоем оказывается теплый воздух значительно меньшей плотности. Он постоянно поднимается 5, создавая восходящий поток воздуха 6. Поэтому уменьшается давление на холодный слой воздуха и на поверхность земли, над которой он расположен. На границе столкновения воздуха разной температуры возникает гуаая облачность 7. Это теплый воздух, охлаждаясь, «теряет» часть водяного пара, который переходит в жидкое состояние. Появляются дождевые облака. В зоне низкого давления идут дожди или снег. Облака не позволяют поверхности земли нагреваться, поэтому приземный слой воздуха становится еще холоднее. Погода в зоне пониженного давления пасмурная и дождливая. Проверьте себя 1. Какого газа в атмосфере Земли больше всего? 2. На какой высоте атмосферное давление выше — 3000 м или 5000 м? 3. С помощью какого прибора измеряют атмосферное давление? 4. Прочитайте показания барометров (рис. 26.7). 5. Дополните предложение. «Барометр показывает, что атмосферное давление выросло. Установилась ... погода. Барометр показывает, что атмосферное давление упало. Установилась ... погода.» 6. Температура воздуха в лесу 20 °С, а в поле, находящемся неподалеку, 28 °С. Откуда дует ветер? Почему? 7. Представьте себе, что из атмосферы Земли исчез кислород. Изменится ли атмосферное давление? 8. Какой воздух содержит большее количество водяного пара - теплый или холодный? 9. Какое атмосферное явление наблюдается в месте столкновения теплого и холодного слоев воздуха? Ответ обоснуйте. Рис. 26.7 Показания барометров 141 § 27 Погода и наблюдение за ней Всемирная служба погоды работает для каждого из нас. Воздушный океан непостоянен и изменчив. Эту изменчивость каждый ощущает на себе. Сколько раз бывало: вчера радовались прекрасному солнечному дню, а сегодня с утра небо затянуто тучами, льет дождь, похолодало. 11е зря мы всегда внимательно слуншем прогноз погоды, так как хотим знать, какой она будет там, где живем или куда собираемся поехать. Погода — это состояние нижних слоев атмосферы в определенном месте и в определешюе гзремя. Она является важным условием жизни и деятельности людей. Поэтому для наблюдения за погодой и составления прогнозов специально создана Всемирная служба погоды. Ее еще называют метеорологической. Вы, наверное, удивитесь: для чего необходима Всемирная служба? Разве для прогноза недостаточно наблюдений за погодой в своей местности? Недостаточно! Воздушный океан пребывает в беспрерывном движении. Воздушные массы — огромные объемы воздуха, имеющие сходные свойства (температуру, плотность, давление), постоянно перемещаются в пространстве. Воздух, которым мы дышим сегодня, некоторое время назад мог путешествовать в тысячах километров от пашей страны. Погода в том или ином месте планеты зависит от движения воздушных масс. Так, снижение температуры в Украине может быть вызвано движением ваздушиых масс с далекого севера или востока. А ураган, атакующий полуостров Флорида в США, может зародиться за тысячи километров от него. Чтобы прогнозировать эти атмосферные явления, необходимы наблюдения не только украинской или американской Служб погоды. Нужны и данные, полученные ш метеостанциях, находящихся далеко от Украины или Америки. Поэтому наблюдения за состоянием атмосферы проводятся по всему миру (рис. 27.1). Какие измерения необходимо проводить, чтобы составлять прогноз погоды? Перечислим некоторые из них. Во-первых, это измерение температуры воздуха. Разные участки поверхности Земли по-разному нагреваются. Поэтому различаются температуры воздушных масс, сформированных над ними. Чтобы предсказать, как изменится поведение воздушных масс, нужно получить как можно больше сведений о температуре воздуха в разных уголках Земли. Во-вторых, необходимо измерять атмосферное давление. Изменение атмосферного давления в определенном месте — сигнал к тому. 142 jee /■*? Рис. 27.1. Над сбором данных о состоянии атмосферы работают К) 000 наземных метеостанций 1, размещенных по всему миру. Сотни специально оборудованных самолетов и искусственных спутников Земли 2 проводят необходимые измерения. Ученые запускают в верхние слои атмос(}х;ры воздушные шары, оснащенные приборами радиозондами 3. Около 7000 кораблей погоды 4 собирают сведения о состоянии атмосферы над океаном. Результаты направляют в центры обработки ин(1юрмации 5. Центры беспрерывно обмениваются информацией. На се основании создаются метеорологические карты — по ним и составляется пропюз погоды Д.МЯ каждой местности. 143 Рис. 27.2 Превращение невидимого водяного пара в облачко мельчайших капель воды Рис. 27.3. Стрелка флюгера указывает, откуда дует ветер. С, В, 3, Ю — обозначение сторон горизонта. Стрелка флюгера показывает, что ветер дует с северо-запада. Такой ветер называется северо-западным что происходит столкновение воздушных масс с различными свойствами. Следует ожидать перемены погоды: может похолодать, начнутся осадки или, наоборот, настанет жара. В-трстьих, очень важным показателем для предсказания погоды является влажность воздуха — количество водяного пара, которое содержится в нем. В теплом воздухе водяноп) пара больше, чем в холодном. Так, струя горячего прозрачного воздуха над носиком чайника почти полностью состоит из молекул воды — водяного пара. Над струей пара, там, где температура воздуха ниже, мы видим облачко (рис. 27.2). Горячая струя, соприкасаясь с холодным воздухом, избавляется от части водяного пара: он превращается в капельки воды. Вспомните § 26 — то же самое происходит и в атмосфере. При столкновении теплых и холодных воздушных масс часть пара, содержащегося в теплом воздухе, превращас''гся в жидкость или кристаллики льда, и выпадают осадки. Поэтому для составления прогноза погоды важно знать, какую влажность имеют воздушные массы, двигаю1циеся над территорией. В-четвертых, на метеосташщях определяют отправление и скорость ветра (рис. 27.3). В-нятых, метеорологи измеряют количество осадков, выпадающих па определенной территории. Это очень важный показатель погоды. От него зависит и работа строителей, и движение транспорта, и то, каким будет урожай. Отмечают также, какая облачность была во время наблюдетшя. Измеряя показатели погоды, используют различные приборы. Это термометры, барометры, приборы для измерения влажности воздуха, скорости ветра. Направление ветра 144 определяют с помо]цью флюгера. Количество осадков — высоту выпавшего слоя воды — измеряют в миллиметрах с помощью осадко-мера • Погода - это состояние нижних слоев атмосферы в определенном месте и в определенное время. • Изменения состояния атмосферы в разных уголках планеты взаимосвязаны. Чтобы предсказывать погоду, создана Всемирная метеорологическая служба - Служба погоды. • Метеорологи ведут непрерывные наблюдения за температурой, давлением, влажностью воздуха. Направлением и скоростью ветра, количеством осадков, облачностью. Наша лаборатория Знакомимся с устройством метеостанции. Учимся проводить наблюдения за погодой. 1. Рассмотрите рисунок 27.4. Какие приборы используют метеорологи? 2. Прочитайте текст и дайте ответы на вопросы. Демьян и Володя решили проводить наблюдения за состоянием атмосферы. Поскольку мальчики — начинающие метеорологи, они наблюдали не за всеми показателями погоды. На протяжении пяти дней ребята работали вместе: один снимал показания приборов, а другой делал записи в журнале наблюдений. Температура воздуха, °С +15 +8 +2 +1 +3 Атмосферное давление, мм рт. ст. 750 745 740 740 742 Облачность О О 1 э • Э Количество осадков, мм 0 0 i 5 7 0 Направление ветра \ i / i • Рассмотрите журнал наблюдений. За какими показателями состояния атмосферы наблюдали мальчики? • Изменялась ли погода на протяжении пяти дней наблюдений? 145 Рис. 27.4. Мегеорологическая станция: 1 — термомегр; 2 прибор для измерения влажности во.здуха; 3 — барометр с записывающим устройством; 4 — прибор для измерения скорости ветра; 5 -- флюгер; 6 — осадкомер 146 Рис. 27.5 • 7 апреля Демьян наблюдал следующие показания приборов (рис. 27.5). Чтобы выяснить, откуда дует ветер, он определил, в каком направлении показывает стрелка флюгера. Как вы думаете, что записал Володя в журнале наблюдений? 3. Вместе с товарищем проведите наблюдения за погодой. Выберите показатели, за которыми вы можете наблюдать. Договоритесь о том, как можно распределить эту работу. 4. Ознакомьтесь с народными приметами, предсказывающими изменение погоды. Проведите наблюдения и сделайте вывод, оправдался ли прогноз погоды. Ласточка летает низко, значит, дождик очень близко. Вечерняя заря золотая на хорошую погоду, а багряная — на непогоду. Солнце в облака садится - завтра дождику пролиться. Проверьте себя 1. Почему для составления прогноза погоды в Украине нужны метеорологические данные из других стран? 2. Почему для предсказания погоды необходимо наблюдать за показаниями термометра? 3. О чем «предупреждает» изменение атмосферного давления? 4. Заполните таблицу. Измерительный прибор осадкомер Что измеряет атмосферное давление Единица измерения градус мм 147 § 28 Формы поверхности суши Рис. 28.1 Формы поверхности суши Знакомимся с поверхностью суши. Выйдем за окраину города rih деревни. Перед нами тюле, небольшой овраг, невысокий холм вдали — формы .земного рельефа Рельефом называют все неровности земной поверхности. Они различны по формам и размерам. За околицей мы наблюдали небольшие по размерам формы поверхности Земли. Но как увидеть более крупные неровтюсги сутшт — остювттые формы рельефа? Для этого, как в детской сказке, ттеобходимо «сесть высоко, чтобы видеть далеко». Совершим воображаемое путетпествие тта воздушном шаре — он подттимет ттас на высоту, с которой легко определить, какие остюттные формы имеет рельеф сутпи. Начнем путешествие с побережья моря (рис. 28Л). Наш шар подттимается, и перед ттами открывается плоская равнина 1, покрытая по-ля^ш, от'ородами и садами. Отта чуть ттаклонена к морю, и но ней неторотшиво течет река. 148 Шар поднимается, летит дальше, и картина изменяется. Будто волны бегут по равнине 2: она покрыта л:oлл^aл^м. Речка запетляла, зазме-илась между ними. Резкий поворот русла — и над обрывистым берегом шумит темный лес. Путешествие продолжается. Под нами села, широкие поля, рюща, сады. Мы долго летим над равниной 3, которую перерезают автотрассы и железнодорожные пути. Наш шар поднимается. Снова появились холмы, они все выше и выше. Что пас ждет за ними? Придется нашему шару подняться еще выше. Перед нами скалистые горы 4, угрюмый лес на них. И речка совсем не похожа на равнинную: ее стремительное течение способно перетаскивать обломки скал. Вот самая высокая гора с белоснежной вершиной 5, а те, что вокруг нее, — в серых облачках. На какую же высоту мы поднялись! Пора возвращаться к теплому синему морю... Каковы основные формы рельефа суига? Путешествуя на воздушном шаре, мы увидели, что основные формы рельефа суши — это равнины и горы. Казалось бы, все просто! Однако и равнины отличаются друг от друга, и горы. Какие это отличия? Сравним равнины 1 и 3 (рис. 28.1). Равнина 1 располагается почти на одном уровне с морем. Чтобы увидеть равнину 3, нам пришлось подняться над уровнем моря значительно выше — приблизительно на 350 м. Значит, они отличаются тем, на какой высоте над уровнем моря находятся. Поэтому и названия у них разные: одна равнина называется низменностью (рис. 28.2), а другая — возвышенностью. Во время путешествия мы видели еще одну равнину 2. Она отличается от других, плоских равнин, тем, что покрыта холмами. Поэтому она и называется холмистой (рис. 28.3). Рис. 28.2. Низменность Рис. 28.3 Холмистая равнина 149 Рис. 28.4. Сельскохозяйственные угодья на Приднепровской низменносги Равнины очень удобны для хозяйственной деятельности чело1^ека. На них хорошо строить дома и прокладывать дороги, пахать и сеяп> (рис. 28.4). И реки на этих равнинах спокойные, с медленным течстшем. Чем отличаются холмы от гор? Почему, например, холм на равнине 2 не назвать горой, ведь он также возвышается над равниной на целых 15 м? Только вот над уровнем моря наш холмик «не вышел ростом». Чтобы быть низкой горой 4, необходимо возвышаться над уровнем моря более чем на 500 м, горой средней высоты — более чем >ш 1000 м, высокой 5 — более чем на 2000 м. А самая высокая гора на Земле — Эверест — имеет высоту 8846 м. Рис. 28.5. Крымские горы — прекрасный уголок украинской природы 150 Горы отличаются по форме склонов: у одних более пологие склоны, другие — скалистые, с туманными ущельями. Горы живописны, но не очень удобны для хозяйственной деятельности (рис. 28.5). Что изменяет рельеф? Могут ли разрушиться горы — мощные и неприступные твердыни? Присмотримся к горе. Камни, из которых она состоит, покрыты ц^ещинками. Как они возникли? Разница между температурами воздуха летом и зимой очень велика. Горные породы, как и многие другие тела, расширяются при повышении температуры и сжимаются при ее снижении. От постоянных расширений и сжатий в камне образуются микроскопические трещинки. Начинается разрушение горы. Разрушение горных пород называется выветриванием (рис. 28.6). Оно может продолжаться очень-очень долго — сотни тысяч лет, но гибель горы неотвратима. Рассмотрим, как дальше происходит вьшет-ривание. В маленькие трещинки затекает вода. Зимой она замерзает. Лед, расширяясь, «взрывает» горн}то породу. Веерной талая вода вымывает растворимые вещества, которые есть в этой породе. В трещинки попадают семена растений (например, эдельвейса), их корни продолжают разрушение. Бактерии разлагают растительные остатки, готовя почву для следующих разрушителей горы. Стремительные горные реки «прорезают» гору, и порой можно увидеть, из каких пород она состоит. Выветривание иногда приводит к обнажению — выходу горных по{юд на поверхность (рис. 28.7). Реки стаскивают вниз обломки горных пород, щебень и песок. Они долго движутся вме-те с потоком воды. Но под действием земного притяжения начинают оседать сначала камешки, затем песок, а после и мельчайшие Рис. 28.6. Вывет{)ивание горных пород Рис. 28.7. Этот удивительный пейзаж — результат обнажения горных пород 151 Рис. 28.8. Барханы в пустыне — следствие перемещения и нагромождения горных пород 4i\cTM4KH породы. За десятки тысяч лет реки выносят к морям сотни тонн остатков горных пород. Оседая, они изменяют вид берегов рек и морей, образуя пляжи и плесы. Постепенно перепад температур, лед и вода «перетирают» скалы в щебень, а потом — в песок и пыль. Ветер подхватывает песок и пыль, не закрепленные корнями растений, и уносит их за тысячи километров. В далекой пустыне образуются барханы, а в долинах — дюны. Так благодаря работе льда, воды и ветра, вследствие перемещения и нагромождения горных пород возникают новые формы рельефа суши (рис. 28.8). • Основные формы рельефа суши — равнины и горы. • Равнины делятся на возвышенности и низменности - в зависимости от высоты над уровнем моря. Равнины бывают плоскими и холмистыми. • Выветривание - это разрушение горных пород. Выветривание приводит к обнажению горных пород, к их перемещению и нагромождению. Нашд Лд&оратормм Готовимся к практической работе, читаем текст, отвечаем на вопросы. Как измерить высоту холма? Когда люди строят дома, прокладывают дороги, очень важно знать, на сколько одна точка земной поверхности выше другой, — определять высоту или глубину ее неровностей, например, холма или оврага. Для этого используют прибор, который называется нивелиром. Простой нивелир вы можете сделать сами. Рассмотрите внимательно схему конструкции нивелира (рис. 28.9). Поперечная планка необходима для того, чтобы проще было мысленно проводить горизонтальную прямую. Груз, подвешенный на тонкой гибкой нити (отвес), показывает вертикальное направление, помогает правильно установить прибор. Чтобы вычислить высоту холма, нужно высоту нивелира умножить на количество измерений. Ознакомьтесь с порядком работы нивелировщика (рис. 28.9). • Определите высоту холма, если высота нивелира составляет 1 м, а от подошвы к вершине было пять измерений. 152 1м Рис. 28.9. Схема конструкции нивелира (а) и порядок работы нивелировщика (б). Нивелировщик устанавливает прибор у подошвы холма вертикально, выравнивая с помощью отвеса. Он смотрит вдоль планки и отмечает, в какую точку она направлена. Помощник нивелировщика вбивает в э^гу точку колышек. Потом нивелировщик переносит прибор на место первого колышка и, пользуясь нивелиром, указывает помощнику, куда вбить второй колышек. И так до тех пор, пока не достигнет вершины холма. На рисунке нивелировщик переставил нивелир по склону 7 раз, следовательно, высота холма равна 7 м. • Нивелиром МОЖНО измерять не только высоту холма, но и глубину оврага. Как это сделать? Начертите схему работы. Проверьте себя 1. Назовите основные формы рельефа суши. 2. Дополните предложение: «Равнины делятся на... и... в зависимости от высоты над уровнем моря. Они бывают... и плоские». 3. Чем возвышенности отличаются от низменностей? 4. Могут ли низменности быть холмистыми, а возвышенности — плоскими? 5. Чем отличается холм от горы? 6. Как называется разрушение горных пород? Можно ли утверждать, что горные породы разрушает только ветер? 7. Назовите главных «разрушителей» горных пород. 8. Как организмы влияют на изменение рельефа суши? 9. Приведите примеры форм рельефа суши, образовавшихся вследствие перемещения и нагромождения горных пород. 10. Рассмотрите физическую карту Украины. Какие равнины и горы есть на территории нашей страны? Какие из них находятся на территории вашего родного края? 11. Рассмотрите физическую карту Украины, выпишите название гор и равнин. 153 § 29 Горные породы и минералы Рис. 29.1. Обнажение горных пород Рис. 29.2. Гранит. В нем видны зерна кварца, полевого пшата и слюды Взгляд в глубию»! «земной тверди». Продолжим изучение строения нашего «дома» — Земли. Мы многое узнали о воздушной и водной оболочках. А теперь ознакомимся со строением «земной тверди» — земной коры, по которой ходим, ездим, которую прорезаем дорогами, каналами, тоннелями, шахтами. Представим, что мы находимся у реки, и начнем знакомство со строением земной коры. Рассмотрим крутой берш- реки. Перед нами обнажение горных пород (рис. 29.1). Сверху — слой почвы, под ним можно увидеть тонкий горизонтальный слой глины, глубже — более широкие слои песка или щебня. А что находится ниже? Тоже горная порода, только внешний вид ее будет другим. Это, например, фанит, который залегает шщюкими слоями (рис. 29.2). Если мы найдем обнажение в другом месте, оно будет таким же? Не обязательно. И тол-пщна верхних слоев горных пород может быть другой, и под ними может быть не гранит, а известняк. Почему эти породы называются горными, ведь мы наблюдали их обнажение на равнине, а не в горах? И равнины, и горы образованы из одних и тех же горных пород, но на равнинах они чаще всего скрыты от нас под слоем почвы. Обычно в горах почвы мало, поэтому горные породы обнажены и выходят на поверхность. Там они появляются перед нами во всей красе. Поэтому породы и называются горными. Минералы — составная часть горных пород. Присмотримся внимательнее к знакомой нам горной породе граниту. В нем можно увидеть бесконечное множество цветных крупинок. Это зерна минералов — кварца, полевого шпата и слюды (рис. 29.2). Минералами назы- 154 л /■, . Рис. 29.3. Разноввдиости кварца: а — агат; б — оникс; в — опал вают тела, которые образовались в результате химических превращений веществ в природных условиях в глубинах или на поверхности Земли. Горная порода гранит представляет собой смесь минералов, образовавшуюся много миллионов лет назад. Горные породы — это также природные тела, которые состоят из одного или нескольких минералов. Горных пород много. Это и базальт, и известняк, и нефть, и песок. Каждая из этих пород содержит свой «набор» минералов. Минералы поражают нас своим разнообразием. Причина разнообразия заключается в том, что в состав миттералов входит множество различных химических элементов. Некоторые из них вам уже знакомы. Прекрасный алмаз состоит из атомов Карбона, а кварц образован атомами Силиция и Оксигена (рис. 29.3). Издавна известны минералы рубин, бирюза, гранат, которые используются при изготовлении украшений. Минералами являются также золото, гипс, сера и даже хо1юшо знакомая нам вода (рис. 29.4). Полезные ископаемые. Откуда человек берет необходимые ему минералы и горные породы? На протяжении тысячелетий их источником были и остаются недра нашей планеты. Первобытные орудия из кремня и обсидиана ученые находят при раскопках стоянок древнего чело- .. ^ п Рис. 29.4. Минералы: а — золото; б — гипс; в — сера 155 ■С, \ 'й V' л п , V 1 " ■■ ? t Рис. 29.5. Шахта: так добывают уголь Рис. 29.6. Карьер: добыча железной рулы века. Позже люди оценили свойства меди. Соединив ее с оловом, человек получил бронзу. Постепенно человек открыл полезные свойства огромного количества минералов и горных пород. Те из них, которыми человек научился пользоваться, стали называться полезными ископаемыми. Почему «ископаемыми» — спросите вы? Потому что, как правило, они находятся не на поверхности нашей планеты, а залегают в ее недрах. Чтобы их добыть, до полезных ископаемых в буквальном смысле слова необходимо докопаться. Для добычи угля, алмазов или каменной соли необходимо прорыть шахту, уходящую на большую глубину. Чтобы добыть нефть или газ, бурят глубокие скважины. Это подземные способы добычи полезных ископаемых (рис. 29.5). А железную руду (горную породу, из которой получают железо) обычно добывают иначе — открытым способом. С поверхности земли зкскаваторами снимают верхний слой, состоящий из почвы, глины, песка, чтобы затем «вычерпывать» руду, смешанную с другими породами (рис. 29.6). Чтобы добыть полезные ископаемые, их сначала необходимо найти. А отыскивать следует месторождения, или, как еще говорят, залежи. Это большие скопления минеральных веществ, пригодных для промышленной разработки. Дело в том, что различные горные породы неравномерно распределены в недрах и на поверхности Земли. Так, например, не везде существуют крупные залежи угля, не(})ти, железных, медных и других руд, а месторождения алмазов — большая редкость. Поэтому поиск месторождений полезных ископаемых — это важная и сложная задача. Практически все минеральные вещества, содержащиеся в земной коре, находят применение в мире человека. 156 Горные породы широкими слоями залегают на равнине под слоем почвы, а в горах выходят на поверхность. В земной коре содержатся почти все химические элементы. Тела, которые в результате химических превращений веществ в природных условиях образовались в глубинах или на поверхности Земли, называют минералами. Горные породы состоят из минералов. Минералы и горные породы, используемые человеком, называются полезными ископаемыми. Их добывают подземным и открытым способами. Наша лаборатория Читаем научный текст, анализируем его. Галит - прозрачный или полупрозрачный минерал со стеклянным блеском (рис. 29.7). Обычно он бесцветный. Но иногда примеси окрашивают его в серый, красный, коричневый цвета. Встречается галит в виде кубических кристаллов, которые легко раскалываются на параллелепипеды. В кристалле галита на один атом Натрия приходится один атом Хлора. В природе он часто образует колоссальные залежи — слои толщиной в сотни метров. Основные отложения галита образовались при высыхании древних морей. • О каком хорошо известном вам веществе идет речь в тексте? Рассмотрите рисунок 29.7, обратитесь к § 7. • Узнайте, добывают ли этот минерал в нашей стране. Рис. 29.7. Галит Проверьте себя 1. Где можно наблюдать обнажение горных пород? 2. Какие горные породы можно найти в верхних слоях обнажения? В нижних его слоях? 3. Приведите примеры горных пород. 4. Почему породы называются горными? 5. Какие минералы входят в состав гранита? 6. Приведите примеры минералов. 7. Некоторые минералы и горные породы называют полезными ископаемыми. Для кого «полезными» и почему «ископаемыми»? 8. Какие способы добычи полезных ископаемых вы знаете? ■ 9. Какие полезные ископаемые добывают в вашей местности? 157 § 30 Как организмы приспосабливаются к условиям обитания Рис. 30.1. Одуванчик лекарственный Рис. 30.2. Листопад На нашей планете жизнь есть повсюду: в арктических льдах и в горячих источниках-гейзерах, в вулканической лаве, в соленой и пресной воде. Жизнь покорила сушу и океан, и в атмосфере мы также находим организмы. Поскольку условия обитания организмов различны, различаются и способы приспособления к ним, выработанные организмами за миллионы лет существования. Рассмотрим, как приспосабливаются растения и животные к разнице в продолжительности светового дня, температуре и влажности окружающей среды. Приспособления расте»шй. Как ведут себя растения нашей местности в зависимости от количества солнечного света, получаемого на протяжении года? Вот одуванчик лекарствен ный (рис. 30.1). Орган растения, в котором под действием солнечного излучения образуются вещества, необходимые для жизни, — это лист. Растет одуванчик весной и летом. Осенью день укорачивается, солнечного света становится недостаточно, чтобы растение могло вырабатывать органические вещества. Листья одуванчика изменяют цвет и отмирают. Но погибло ли растение? Весной иа том же месте появляются молодые листья. Следовательно, одуванчик не погиб, а лишь «притаился» на время — под землей остался живой корень, который весной даст новые листочки и цветы. Другой пример — дерево. Как и травянистым растениям, осенью и :зимой лиственным деревьям недостаточно солнечного излучения для получения необходимых веществ. Листва, плавный производитель органических ве- 158 ществ, становится ненужной. Поэтому деревья осенью ее сбрасывают (рис. 30.2) и используют органические вещества, накопленные летом. Зимой деревьям грозит серьезная опасность. При снижении температуры до 0 °С вода замерзает и, как известно, расширяется. Следовательно, возникает угроза и для ствола, и для веток дерева, внутри которых находятся органы, содержащие воду. Кору дерева может просто разорвать. Но у природы есть свои «хитрости», которые помогают де1жву пережить суровую зиму. Мы знаем, что разные вещества замерзают при разных температурах. Среди них есть те, у которых температура затвердевания ниже, чем у воды. С сокращением светового дня деревья начинают вырабатывать такие вещества. В органах растений они образуют растворы с водой, которые замерзают при температурах более 1Ш31СИХ, чем вода. Именно это и спасает дерево от гибели. Растения в жарких пустынях, где дожди выпадают нечасто, приспособились накапливать воду и уменьшать ее испарение (рис. 30.3). Кактус уменьшает испарение жидкости иначе, чем агава (рис. 30.4). Когда идет дождь, он собирает воду в мясистых стеблях. Главные испарители влаги — листья у него П1>евратились в колючки, и поэтому потери воды уменьшились. Приспособляемость животных. Как приспосабливаются к низким температурам животные? По-разному. Чтобы не замерзнуть зимой, осенью животные накапливают толстый слой жира, их мех становится более густым. Дело в том, что жир и мех плохо проводят тепло, которое вырабатывает организм, и таким образом препятствуют охлаждению внутренних органов. Обратите внимание, к примеру. Рис. 30.3. Агава ириспособле1га д.пя жизни в условиях недостатка влаги. Она собирает воду в мясистых, покрытых плотной обо.почкой листьях Рис. 30.4 Кактус 159 Рис. 30.5. Белка обыкновенная в гус той Рис. 30.6. Сурок стенной меховой шубке на свою кошку. Летом шерсть у нее редкая, потому что жарко, а на зиму становится роскошной. И;ги посмотрите на белку (рис. 30.5) — ее можно увидеть не только в лесу, но и в парках. С приходом зимы она заметно округляется, надевает красивую шубку. Теперь белке ни снег, ни морозы не страшны! Есть еще одно приспособление, с помощью которого животные справляются с тяготами зимней жизни, — спячка. Во время спячки все химические превращения в организме замедляются и потребность в пище уменьшается. Это позволяет животным пережить зиму. В спячку впадают многие животные, например, медведь, черепаха, сурок. Сурок степной обитает на территории Украины (рис. 30.6). Готовится к зиме зверек тщательно: не худой и летом, осенью он накапливает под кожей дополнительный слой жира. И мех сурка с приближением зимы становится гуще. Подготавливаясь к спячке, животное роет норы глубиной 2-3 м со сложными ходами и зимовальными камерами. В одной из них сурок и спит зимой. Животные, обитающие там, где сухо и жарко, имею1 другие приспособления. Так у верблюда есть целый ряд приспособлений. Части Рис. 30.7. Двугорбый верблюд Рис. 30.8. Аист белый 160 тела верблюда, которые соприкасаются с раскаленной до +70 °С почвой, снабжены мозолистыми образованиями, ослабляющими влияние температуры. Без воды верблюд может обходиться более 10 суток (рис. 30.7). В Украине обитает птица с очень интересным и редким для царства животных приспособлением: она селится только вблизи человеческого жилья. Это аист белый (рис. 30.8). Вы наверняка видели его гнезда на крышах сельских домов или на столбах. Он питается змеями и лягушками, которых ловит на .пугах, по берегам рек или па болотах, и никогда не претендует на остатки с нашего сто.та. Однако аиста можно назвать настоящим сельским жителем. • Все организмы приспособлены к среде своего обитания. За миллионы лет природа создала множество способов, с помощью которых животные и растения приспосабливаются к изменению продолжительности дня, к суровым морозам, жаре или недостатку влаги. Нашалабррзтория Читаем тексты самостоятельно и обсуждаем их с товарищем. «Хитрая» орхидея На протяжении миллионов лет животные и растения соседствуют на планете и приспосабливаются друг к другу. Растения снабжают животных пищей. Животные помогают растениям размножаться, перенося пыльцу с цветка на цветок, и разносят их семена на огромные расстояния. Часто растения, чтобы привлечь к себе насекомых, прибегают к «хитростям». Так, у растения офрис насекомоносная (рис. 30.9) цветок формой и цветом напоминает самку мухи. Самец садится на цветок, рассчитывая найти «подругу». Распознав обман, он летит к другому цветку-притворщику, заодно перенося пыльцу растения. Орхидея встречается на полянах среди кустарников, иногда на болотах. Ее можно увидеть в Черновицкой и Ивано-Франковской областях Украины. Рис. 30.9. Орхидея офрис насекомоносная 6 «Прнроловсиккие« 161 Рис. 30.10 Раффлезия Ариольди Удивительное сотрудничество Раффлезия Арнольди, произрастающая в Индонезии, - одно из самых необычных растений на Земле (рис. 30.10). Это паразит, который поселяется на корнях тропических растений. «Размах» лепестков цветка раффлезии Арнольди достигает одного метра, а масса — шести килограммов. Это самый большой цветок в мире. Цветок раффлезии живет только два дня, что, возможно, и к лучшему. Ведь он привлекает мух, опыляющих его, резким гнилостным запахом и грязно-красным цветом, которые напоминают испорченное мясо. Клейкие семена раффлезии часто прилипают к ногам слонов. Что ж, размеры транспорта для семян под стать огромному цветку! Ящерица - «губка» В жарких пустынных районах Австралии живет ящерица молох (рис. 30.11). Кожа молоха, как губка, пронизана микроскопическими трубочками. Как только влажность воздуха повышается, кожа ящерицы впитывает влагу. А если молох окажется под дождем, его кожа набирает воды так много, что животное становится на треть тяжелее. На солнце «наполненный» водой молох «потеет» и глотает собственные испарения. • Придумайте б вопросов (по два для каждого текста), с помощью которых можно выяснить, верно ли ваш товарищ понял текст. Рис. 30.11 АвстралшЧская ящерица молох Проверьте себя 2. Как приспосабливается к смене времен года одуванчик и клен? 4. Как приспосабливаются деревья к зимнему снижению температуры? 5. К каким условиям и как приспосабливаются растения жаркого климата? 6. Почему осенью масса белки увеличивается, а ее мех становится гуще? 7. Зимой некоторые животные впадают в спячку. Это происходит потому, что они (выберите правильный ответ): а) устают за лето и осень; б) так приспосабливаются к отсутствию еды зимой. 8. К каким условиям приспосабливаются животные, которые живут в сухой и жаркой местности? Приведите примеры такого приспособления. 162 Вы изучили главу «Условия жизни на планете Земля» Попробуйте кратко пересказать то, что узнали. Нашли ли вы ответы на вопросы, поставленные в начале главы? Проверьте, всели вы поняли, во всем ли разобрались. 1. Почему днем ветер дует с моря на сушу, а ночью наоборот — с суши на море? 2. В каких агрегатных состояниях существует вода на нашей планете? 3. Укажите, где именно можно найти воду в виде пара. 4. Сравните запасы соленой и пресной воды на планете Земля. 5. Что такое выветривание? 6. Что является первым шагом к разрушению горы: изменение температуры, деятельность воды или ветер? 7. С помощью каких приборов человек наблюдает за погодой? 8. Назовите газ, содержание которого в атмосфере самое высокое. 9. Как изменяется атмосферное давление с высотой? 10. Назовите основные формы поверхности суши. 11. Найдите ошибку: «Алмаз состоит из минерала Карбона, а кварц — из минералов Оксигена и Силиция». в* § 31 Взаимосвязь человека и окружающей среды Человек — природное существо. Наша планета населена живыми существами, и человек — одно из них. В человеческом организме присутствуют те же химические элементы, что и в организмах другах обитателей Земли. Кислород, необходимый для дыхания, поступает из атмосферы, а другие элементы — с животной и растительной пищей, водой. Жизнь человека невозможна без солнечного тепла. Под действием солнечного излучения в его организме вырабатывается витамин D. Че.повек связан с природой множеством связей. Обнаружить эти связи можно, наблюдая за тем, как организм реагирует на смену условий жизни. Человек реагирует на изменения атмосферного давления, газового состава и температуры воздуха. Что вы ощутите, если выйдене легко одетым на улицу зимой? «Ой, как холодно!» — воскликнете вы. Через минуту начнете дрожать, кожа сперва побледнеет, а потом ггокраснеет. Независимо от вашего желания организм автоматически включает «систему быстрого peaj npoBa-ния». Дрожание — это работа мышц, во время которой выделяется много тепла. Покраснение возникает потому, что мелкие сосуды, пронизывающие кожу, рас1пири.'1ись, крови в них стало поступать больше. Так, защищаясь от переохлаждения, организм отвечает па изменение температурных условий. Человек и среда обитания. Е<ак разнообразна природа пашей планеты! И везде — в жарких странах и на суровом севере, на равнинах и в горах — па протяжении многих тысячелетий живут люди. Люди па Земле живут по-разному: в маленьких селениях и деревнях, в поселках и больших городах. Сегодня в городах живет почти половина населения нашей планеты. Здеч:ь наиболее четко видно, какую среду обитания создал человек, изменяя окружающую среду. В своих преобразованиях он зашел так далеко, что в городе мы не найдем и островка нетронутой природы. В городе все создано для комфорта человека. Люди живут в теплых домах, не думая о том, как их осветить, как защититься от холода и ветра, где добыть пищу и воду. В каждой квартире вода льется из крана. К услугам жителей и транспорт, и учебные заведения, и больницы. А досуг можно провести в театре, музее, на дискотеке. Казалось бы, жизнь человека должна быть благополучной. 164 Однако так ли это? Рассмотрим подробнее взаимосвязь городского жителя и среды его обитания. В городе находятся заводы и фабрики, выбрасывающие неочищенные отходы производства в окружаюн^ую среду. По городским дорогам мчатся тысячи автомобилей (рис. 31.1), из их двигателей в воздух поступает большое количество вредных венщетв. Соединяясь с водяным паром, они участвуют в круговороте воды в природе. С осадками вредные вещества попадают в источники воды, в почву, а оттуда — в организмы растений, с нищей и водой — в организмы .людей и животных. Это может привести к ухудшению здоровья людей, например, к аллергии. Так называется повышенная чувствительность организма к действию некоторых венщч^тв. Она часто вызывает тяжелые заболевания. Еще в начале XX века аллергая была малоизвестна, а сегодня это слово знают все, особенно жители города. Знают, потому что вредных веществ в воде и воздухе стало значительно больше и количество заболеваний, ими вызываемых, увеличилось. Это лишь один пример влияния городской среды обитания на состояние здоровья горожан, а их можно привести очень много. Но не только жите.ли города страдают от вредных веществ. Вредные вещества можно найти за тысячи километров от места выброса в атмосферу (рис. 31.2). В гю.лном соответствии с .законами природы веч-ер и вода разносят ядовитые отходы, которые наносят вред всему живому. Ведь окружающая среда у всех общая! Как человек охраняет окружающую среду? Сегодня для этого делается многое; предприятиям запрещено сбрасывать неочищенные отходы в водоемы и воздух, на автомобилях устанавливают специальные устройства. Рис. 31.1. На дорогах юрода Рис. 31.2. Вредные нси;есгва соединились с водяным паром в атмосфс1)е, выпавший дождь уничтожил .чес 165 уменьшающие выбросы вредных веществ. Во многих странах создают предприятия по сортировке мусора и его переработке. В большинстве стран, в том числе и в нашей, приняты законы об охране окружающей среды: атмосферного воздуха, земных недр, воды. Можно привести много доводов в пользу охраны природы — воздуха, лесов, степей, рек, озер и их обитателей. Но кчавный из них: мы до.чжны любить природу, потому что мы ее дети. Каждый островок нетронутой природы, каждое животное или растение, живущее там, достойны нашей бескорыстной любви. С уважением нужно othochti>-ся и к животным и растениям, которые являются нашими соседями по среде обита11ия. Человек давно осоз11ал необходимость охраны природы. Поэтому но всему миру созданы и продолжают создаваться заповедные территории, где людям запрещено заниматься хозяйственной деятельностью. Там могут находиться только ученые, исследовате.чи, туристы. В иаидей стране действует приблизительно 30 заповедников. Самый старый из них — заповедник Аскапйя-Нова (рис. 31.3). Там произрастают около 500 видов редких растений. Животный мир заповедника насчитывает 1530 видов. Среди них есть виды, завезенные в Украину: зебры, антилопы канны и гну, страусы, павлины и гордость заповедника — лошадь Пржевальского. Этих животных разводят в условиях заповедника. Рис. 31.3. Заповедник Аскания-Нова 166 • Человек — часть природы, и его организм испытывает влияние окружающей среды. • Пытаясь создать для себя комфортные условия, человек изменяет среду обитания. Это приводит к загрязнению окружающей среды, что губительно влияет на состояние здоровья людей. • Чтобы снизить уровень загрязнения, необходимо соблюдать законы об охране окружающей среды. Бережное отношение к природе, ее охрана — обязанность каждого человека. Наша лабдратдрий________________ Читаем и анализируем научный текст. Чтобы лучше понять, как образ жизни человека связан со средой обитания, отправимся на Крайний Север. Коренное население этого края — ненцы (рис. 31.4). Удивительно, как можно выжить, если температура воздуха зимой опускается иногда до -59 °С, а летом колеблется от 4 до 14 ”С! Лето продолжается около месяца, а затем приходит долгая зима. На протяжении 40 дней Солнце вообще не появляется над горизонтом - царит полярная ночь. Тундра, где живут ненцы, - огромная равнина, на которой свободно гуляет ветер. Редкие карликовые деревья, растущие среди мхов и лишайников, цепляются за промерзшую почву. Тысячелетия проживания человека в таких природных условиях привели к тому, что в организмах представителей северных народов увеличен подкожный слой жира. Это позволяет им легче переносить суровые морозы. Но люди смогли выжить в таких условиях не только вследствие приспособлений организма. На Севере невозможно заниматься земледелием. Поэтому ненцы — искусные охотники и рыбаки. В далекие Рис. 31.4. Ненцы в стойбище 167 Рис. 31.5. Оленевод со стадом Рис. 31.6. Ненецкий дом — чум времена северные народы приручили и одомашнили северного оленя. Олени - вечные кочевники. Они перемещаются по тундре в поисках оленьего мха, или ягеля. Вместе со стадами кочуют и оленеводы (рис. 31.5). Их быт, одежда и дома приспособлены к кочевому образу жизни. Олень для ненца все — и еда, и одежда, и транспорт. Даже их дома — чумы — обтянуты шкурами оленей (рис. 31.6). Оленеводы постоянно ухаживают за животными. Зимой защищают их от волков. В весенний гололед, когда оленям тяжело добраться до ягеля, оленеводы со стадами преодолевают большие расстояния в поисках подходящих пастбищ. Зависимость ненцев от природных условий очень велика. Опасность подстерегает и охотников, и оленеводов, и рыбаков, хотя они приспособились к суровым условиям окружающей среды. Поэтому жизнь ненцев пронизана особенным отношением к природе. В своих верованиях и обычаях они особенно почитают медведя, называя его ласковым женским именем «Хадакоца» (бабушка). Проверьте себя 1. Почему человека считают частью природы? 2. Почему человек, в отличие от многих животных, может жить в разных природных условиях? 3. Как жизнь людей зависит от среды их обитания? 4. Почему загрязнение окружающей среды (воздуха, воды, почвы) опасно для живой природы и человека? 5. Кйк человек противоаоит загрязнению окружающей среды? 6. Как люди охраняют природу? 7. Подумайте, что вы может сделать для того, чтобы Земля стала красивее, а наша жизнь — здоровее. 168 Практические работы Практические работы к разделу I «Человек и среда его обитания» Практическая работа N° 1 Тема: Определение размеров тел. Цель: Научиться пользоваться измерительными приборами для определения линейных размеров тел. Оборудование: линейка, рулетка, спичечный коробок, пакет апельсинового сока. Ход работы: 1. Ознакомьтесь с измерительными приборами; линейкой и рулеткой. • Определите начало отсчета шкалы обоих приборов. • Вычислите цену деления шкалы линейки и рулетки. • Шкала какого из двух измерительных приборов рассчитана на измерение большей длины? • Результаты запишите в таблицу. Измерительный Единица Цена шкалы прибор измерения деления Линейка Рулетка Наибольшая длина, на измерение которой рассчитана шкала 2. Придерживаясь правил измерения, проведите измерения линейных размеров спичечного коробка и пакета апельсинового сока (рис. 1). Рис. 1 169 • Сколько измерений необходимо сделать, чтобы определить все линейные размеры коробки? • Сколько измерений необходимо сделать, чтобы определить все линейные размеры пакета? • С помощью линейки и рулетки проведите измерения. • Результаты запишите в таблицу. Линейные размеры Результат измерения, мм Линейка Рулетка Спичечный коробок Длина Ширина Высота Пакет апельсинового сока Длина Ширина Высота 3. Сравните результаты измерения линейкой и рулеткой. Совпадают ли они? 4. Сделайте выводы о том, как правильно пользоваться приборами для измерения длины. 170 Практическая работа N° 2 Тема: Определение массы тела на рычажных весах. Цель: Научиться пользоваться рычажными весами с набором гирь для определения массы тел. Оборудование: рычажные весы, набор гирь, пакет молока объемом 1 л (рис. 2). Ход работы: 1. Рассмотрите набор гирь. Определите массу каждой из них. 2. Какую наибольшую массу можно измерить с помощью этого набора гирь? Чтобы ответить на этот вопрос, запишите значения масс всех гирь (от самой большой до самой маленькой) и просуммируйте их. 3. Установите на левую чашку весов пакет с молоком. Что вы наблюдаете при этом? 4. Установите на правую чашку весов гирю массой 200 г. Пришли ли весы в состояние равновесия? О чем это свидетельствует? 5. Если весы не пришли в состояние равновесия, уравновесьте их. устанавливая на правую чашку гири разной массы. 6. Вычислите суммарную массу гирь, установленных на правую чашку весов. 7. Запишите, чему равна масса пакета с молоком. 8. Вычислите плотность молока, сравните ее с плотностью воды. Рис. 2 171 Практическая работа № 3 Тема: Изучение растворимости веществ. Определение зависимости скорости растворения вещества от перемешивания раствора и температуры воды. Цель: Научиться готовить раствор, определять влияние температуры воды и перемешивания раствора на скорость рааворения вещества. Оборудование: рычажные весы, набор гирь, мерный стакан объемом 1 л, три емкости объемом 500 мл, вода, поваренная соль, палочка для перемещивания, электрический чайник, часы с секундной стрелкой. Ход работы: Понадобится три одинаковых раствора поваренной соли. Масса каждого из растворов равна 350 г, а масса воды в каждом составляет 300 г. Определите массу соли, которую необходимо растворить в воде для получения такого раствора. Опыт № 1 1. Приготовьте раствор № 1. • С помощью рычажных весов взвесьте необходимое количество соли. • В емкость налейте 300 г воды (вспомните, как отмерить это количество воды без помощи рычажных весов). • Поместите в воду соль. 2. Определите время, за которое соль полноаью растворится, результаты наблюдений запишите в таблицу. Опыт № 2 1. Приготовьте раствор № 2, как описано в пункте 1 опыта N^ 1. 2. Перемешайте раствор с помощью палочки или ложки. 3. Определите время, за которое соль полноаью рааворится. Результаты наблюдений запишите в таблицу. 4. В какой емкоаи соль полноаью рааворилась быарее? 5. Сделайте выводы относительно скорости рааворения соли в зави-симоаи оттого, перемешивается ли раавор. 172 Опыт № 3 1. Приготовьте раствор № 3. • С помощью рычажных весов взвесьте необходимое количество соли. • Подогрейте пол-литра воды в электрическом чайнике, не доводя воду до кипения. С помощью мерного стакана отмерьте 300 г воды. • Налейте нагретую воду в емкость. • Поместите в воду соль. 2. Определите время, за которое соль полностью растворится. Результаты наблюдений запишите в таблицу. Таблица наблюдения за растворением соли Наименование Время (мин) Раствор № 1 (холодная вода без перемешивания) Раствор № 2 (холодная вода с перемешиванием) Раствор № 3 (теплая вода без перемешивания) В какой из емкостей соль полностью растворилась быстрее - с холодной или теплой водой? Сделайте выводы относительно скорости растворения соли в зависимости от температуры воды. 173 Практичеасая работа N2 4. Тема: Разделение смесей веществ (отстаиванием, выпариванием, фильтрованием). Цель: Приобрести навыки разделения смесей веществ. Оборудование: два химических стакана, огнеупорная колба, фильтровальная бумага, воронка, ножницы, нагревательный прибор (электрическая плита), загрязненная поваренная соль. Вместо химических стаканов и колбы можно использовать любую прозрачную посуду и стеклянный огнеупорный чайник. Ход работы: Опыт № 1 1. Разделение смеси отстаиванием. • В химическом стакане приготовьте раствор загрязненной поваренной соли массой 130 г, в котором масса воды составляет 100 г. • После полного растворения соли на некоторое время оставьте смесь отстаиваться. • Наблюдайте, что происходит с частичками грязи. 2. Опишите, что произошло после отстаивания. Опыт № 2 1. Разделение смеси фильтрованием. • С помощью ножниц сделайте фильтр, как показано на рисунке 9.6 (§9). • Поместите фильтр на воронку, а воронку вставьте в другой химический стакан. • Через фильтр перелейте смесь из одного стакана в другой. • Что вы наблюдаете на фильтре? 2. Объясните, почему был применен именно этот способ разделения смеси. Опыт № 3 1. Разделение смеси выпариванием. • Полученную жидкость перелейте в колбу. • Колбу поместите на нагревательный прибор и доведите раствор до кипения (будьте осторожны!). • Наблюдайте за изменениями, которые происходят с раствором. • Опишите внешний вид осадка, который появился на дне и стенках колбы. Что это за вещество? 2. Каким способом поваренная соль была выделена из воды? 174 Практическая работа № 5 Тема: Влияние солнечного света на растения. Цель: Установить, влияет ли солнечный свет на движение частей растений. Оборудование: комнатное растение (кислица (рис. 3) или цикламен), полоска цветной бумаги, часы, клумба с тюльпанами (рис. 4). Ход работы: Опыт № 1 1. В 9.00 поставьте горшок с кислицей в хорошо освещенное место (например, на подоконник) так, чтобы листья, цветы и стебли растения были повернуты в противоположную от окна сторону. Сделайте соответствующий рисунок. Зафиксируйте направление, в котором повернуты листья и стебли, с помощью полоски бумаги. 2. В 15.00 пронаблюдайте, как изменилось расположение стеблей и листьев растения относительно полоски бумаги. Сделайте соответствующий рисунок. Запишите данные наблюдений в таблицу. Рис. 3. Растение кислица Время суток Положение частей растения 9.00 15.00 3. Сделайте выводы о влиянии солнечного света на движение частей растения. 175 Опыт № 2 1. В тетради подготовьте таблицу. Время суток Расположение лепестков цветка тюльпана 8.30 9.10 9.30 9.45 2. Утром в 8.30, когда цветки тюльпана плотно закрыты, расположите часы вблизи грядки с растениями. В таблице зарисуйте начальное положение лепестков цветка. 3. В 9.10 наблюдайте за тем, как раскрываются лепестки цветка тюльпана (рис. 4). Сделайте соответствующий рисунок в таблице. Укажите стрелкой направление движения лепестков. 4. В 9.30 повторите наблюдение. Изменилось ли положение лепестков цветка тюльпана? Сделайте соответствующий рисунок в таблице. Укажите стрелкой направление движения лепестков. 5. Продолжайте наблюдение за раскрытием лепестков (рис. 5). Зарисовывайте положение лепестков тюльпана в таблице. 6. Проанализируйте полученные вами данные: определите время, когда лепестки цветка тюльпана раскрылись сильнее всего. 7. Сделайте выводы относительно зависимости степени раскрытия лепестков тюльпана от времени суток. Рис. 4 Рис. 5 176 практические работы к разделу II «Вселенная как среда жизни» Практическая работа № 1 Тема: Определение сторон горизонта с помощью Солнца. Цель: Научиться определять стороны горизонта с помощью Солнца. Оборудование: часы, жердь, отвес, транспортир или треугольник. При определении сторон горизонта мы основываемся на том, что в любое время года в полдень тень от предмета направлена на север. Ход работы: 1. На открытой местности вбейте жердь в землю. Установите его вертикально с помощью отвеса (рис. 1). 2. С помощью часов определите полдень. 3. Зафиксируйте направление тени от жерди. Для этого проведите прямую, которая совпадает с тенью. Эта линия называется полуденной. Луч полуденной линии, направленный вдоль тени, будет указывать на север. Противоположный ему луч — на юг. 4. С помощью транспортира или треугольника под прямым углом к полуденной линии проведите прямую. 5. Станьте лицом в северном направлении. Луч этой прямой, расположенный слева, указывает на запад, а тот, что справа, — на восток. Рис. 1 177 Практическая работа N£ 2 Тема: Обозначение на контурной карте основных форм рельефа Украины. Цель: Приобрести навыки работы с контурной картой, закрепить знания об основных формах рельефа Украины, Оборудование: физическая карта Украины, контурная карта, карандаши зеленого, желтого и коричневого цветов. Ход работы: 1. Найдите на физической карте Украины горы Карпаты и Крымские горы. 2. Закрасьте коричневым карандашом места на контурной карте, где должны быть расположены горы Карпаты и Крымские горы. 3. Надпишите названия гор. Расположите надпись так, как показано на физической карте Украины. 4. Найдите на физической карте Украины следующие равнины; • возвышенности Подольскую, Волынскую; • низменноаи Приднепровскую, Причерноморскую, Полесскую. 5. Закрасьте зеленым карандашом на контурной карте места, где расположены эти низменности. 6. Закрасьте желтым карандашом на контурной карте места, где находятся эти возвышенности. 7. Надпишите названия равнин. Расположите надписи так, как показано на карте. 8. Ответьте на вопросы; • Какие горы расположены на западе Украины? Какие на юге? • Какая низменность расположена в центре Украины? Какая на юге? 178 Практическая работа М£ 3 Тема: Обозначение на контурной карте водных объектов Украины. Цель: Приобрести навыки работы с контурной картой, закрепить знания о водных объектах Украины. Оборудование: физическая карта Украины, контурная карта. Ход работы: 1. Найдите на физической карте Украины реки Днепр, Дунай, Днестр, Северский Донец. 2. Надпишите названия рек на контурной карте. Расположите надписи в направлении течения рек. 3. Найдите на физической карте Украины озеро Свитязь. 4. Надпишите название этого озера на контурной карте. 5. Ответьте на вопросы; • Какая река протекает в центре Украины? • Назовите самую большую реку востока Украины. • Куда впадают все большие реки Украины? Практическая работа Ne 4 Тема: Свойства воды. Цель: Наблюдения за изменением объема воды при затвердевании. Наблюдение за состоянием и температурой воды во время таяния льда. Оборудование: вода, пластиковый стакан, полиэтиленовый пакет, емкость, электрический чайник, термометр. Опыт 1. Наблюдение за изменением объема воды при замерзании. Ход работы: 1. Наполните пластиковый стакан водой до краев. Дополните рисунок 2, а изображением поверхности воды. Рис. 2 179 2. Накройте аакан полиэтиленовым пакетом, чтобы избежать испарения, и поместите в морозильную камеру. 3. Когда вся жидкость в стакане превратится в лед, достаньте его из морозильной камеры. 4. Дополните рисунок 2, б изображением поверхности льда в стакане. 5. Сравните объем льда и объем жидкости, из которой он образовался. Сделайте вывод. Опыт 2. Наблюдение за состоянием и температурой воды во время таяния льда. Определение температуры таяния льда. Ход работы: 1. Расколите лед на кусочки и поместите его в прозрачный стакан. 2. Поставьте стакан в емкость с горячей водой. 3. Поместите термометр в стакан. Каждую минуту определяйте температуру содержимого стакана. 4. Наблюдайте за содержимым стакана, пока весь лед не растает. 5. Данные о температуре содержимого стакана и состоянии вещества записывайте в таблицу. Время (мин) 0 1 2 3 4 5 6 Температура, °С Состояние вещества лед 6. Сделайте вывод о том, как изменялась температура воды во время таяния льда. 180 Алфавитный указатель Агрегатное состояние, 35 Айсберг, 128 Атмосферное давление, 65 Атом, 27 Барометр, 136 Большая Медведица, 94 В Весы, 21 Взаимодействие тел, 63 Взвешивание, 21 Влажность воздуха, 144 Водная оболочка Земли, 127 Возвышенность, 149 Воздушная масса. 142 Выветривание, 151 Вымораживание, 50 Выпаривание, 53 Высота звука, 83 Газообразное тело, 34 Галатсгика, 96 Громкость звука, 83 День весеннего равноденствия, 108 День зимнего солнцестояния, 108 День летнего солнцестояния, 108 День осеннего равноденствия, 109 Диффузия, 30 Единица измерения, 17 Ж Жидкое тело, 34 3 _______ Закон всемирного тяготения, 64 Звуковое явление, 59 И __ Измерение, И Измерительные приборы, 11 Источник света, 67 К_________________________ Килограмм, 21 Количество осадков, 144 Комета, 103 Корона Солнца, 99 Круговор<1т воды, 128 Кубический метр, 21 Л __________________— Линейные размеры, 17 Лунное затмение, 113 М __________________ Магнитное явление, 59 Малая Медведица, 94 Месторождение, 156 Метеор, 103 Метеорит, 103 Метеорологическая служба, 142 Метеостанция, 142 Метр, 17 Механическое явление, 58 Микроскоп, 12 Миллиметр ртутного столба, 137 Минерал, 154 Мировой океан, 127 181 н Наблюдение, 9 Направление и скорость ветра, 144 Неорганическое вещество, 41 Низменность, 149 Новолуние, 112 О Обнажение горных пород, 151 Однородная смесь, 47 Опыт, 9 Орбита, 101 Органическое вещество, 41 Отражение света, 67 Отстаивание, 48 п____ План ета- гигант, 101 Планета земной группы, 101 Плоская равнина, 149 Плотность вещества, 23 Поглощение света, 68 Погода, 142 Полезные ископаемые, 156 Полнолуние, 112 Полное солнечное затмение, 112 Полярная звбзда, 94 Полярное сияние, 123 Просеивание, 49 Простое вещество, 39 Прямолинейное распространение света, 67 Равнина, 148 Разложение света, 69 Рассеивание света, 68 Раствор, 52 Растворитель, 52 Растворяемое вещество, 52 Рельеф, 148 С -Световое явление, 60 Сложное вещество, 40 Смесь, 47 Созвездие, 94 Среда распространения звука, 83 Сутки, 115 Твердое тело, 34 Телескоп, 11 Температура, 72 Тепловое явление, 59 Термометр, 72 Туманность, 96 tb Фаза Луны, 111 Фильтрование, 49 Форма тела, 16 Химическое превращение, 43 Химическое явление, 60 Химический элемент, 27 Холм, 149 Холмистая равнина, 149 ц_____________________ Цена деления, 17 ч Частичное солнечное затмение, 112 Частота звука, 84 Чистое вещество, 47 Эксперимент, 10 Электрическое явление, 58 182 приложение 1 Рассказы об ученых АРХИМЕД (ок. 287-212 до н.э.) «Дайте мне где стать, и я переверну Землю...» Автор этих слов — великий греческий ученый Архимед. Он жил около 2300 лет тому назад в городе Сиракузы на острове Сицилия. Многое из того, что сегодня можно найти в любом школьном учебнике по природоведению, физике и математике, стало известно благодаря его работам. Так, например, каждый из вас уже знает, как измерить объем тела, погрузив его в жидкость. А открытие этого способа измерения принадлежит Архимеду. Как это произошло? Легенда гласит, что царь Сиракуз Гиерон дал обет пожертвовать в храм богов золотую корону. Он выдал мастеру нужное количество металла. Мастер изготовил корону, и взвешивание показало, что ее масса равна массе выданного золота. Но позже Гиерону донесли, что мастер укра.т часть золота, подмешав равную по массе часть серебра. Чтобы выяснить, сделана ли корона из чистого зо.яота или из смеси — сп. яава золота и серс'бра, Гиерон обратился к Архимеду. Архимед знал, что плотность серебра меньше, чем золота. Если мастер Д.ЯЯ изготовления короны использовал сплав этих металлов, то его плотность до.яжна быть меньше плотности зо.яота. Масса короны известна. Однако, чтобы рассчитать плотность материала, из которого бы.ла сделана корона, нужно опреде.яить ее объем. Размышляя над этой задачей, Архимед как-то зашел в баню. Опускаясь в ванну, он заметил, как по мере его погружения из ванны вытекает вода. И тут Архимед сообразил, что это его тело вытесняет воду, причем по объему ровно столько, каков объем погружающегося в нее те. яа. Выскочив из ванны, ученый как был нагишом с криками «Эврика!» (по-гречески «нашел») помчался домой. Задание царя Гиерона было выпо.янено, нечестный мастер был уличен. Но, что значительно важнее, человечество получшю способ измерения, который используется до сих пор. 183 ГАЛИЛЕО ГАЛИЛЕЙ (1564-1642) «...явления природы, как бы незначительны, как бы во всех отношениях маловажны ни казались, не должны быть презираемы филосо()к)м, но все должны быть в одинаковой мере почитаемы...» Автор этой фразы Галилео Галилей, чья жизнь и научная деятельность стали лучшим подтверждением сказанного. Галилео Галилей жил в итальянском городе Пизе. Он был npo(J)eccopoM математики Пизанского университета. Город Пизазнаменит своим прекрасным собором, в особенности его колокольней высотой 55 м — так называемой падающей башней. Она известна во всем мире не только тем, что наклонена, но и тем, что Галилей использовал ее для проведения своих опытов. Галилей изучал законы падения тел. В то время считалось, что легкие тела падают с высоты медленнее тяжелых: чем тяжелее те.7ш, тем быстрее оно упадет. Тела одинаковой массы достигают земли одновременно. Так полагал живший почти за две тысячи лет до Галилея древнегреческий ученый Аристотель. Его авторитет был настолько велик, что это утверждение в течение столетий не подвергалось сомнению. Галилей задался вопросом: как при падении будут вести себя легкое и тяжелое тела, ес.ли их скрепить вместе? Он рассуждал так: легкое тело должно замедлять движение тяжелого, так как оно падает медленнее. Но вмс'сте оба тела составляют еще более тяже.лое тело и, следовательно, должны падать еще быстрее. Поскольку эти два утверждения противоречат друг другу, следует предположить, что все те.ла вне зависимости от их массы ДО.ЛЖНЫ падать с одинаковой скоростью. Как проверить это предположение? Гали.лей провел эксперимент. Он выбрал два тела схожей обтекаемой формы, но значительно отличающиеся по массе: пушечное ядро массой 80 кг и пу.лю массой 200 г. Ученый одновременно сбрасывал их с Пизанской башни. Внизу его помощник фиксировал время падения каждого из тел. Оказалось, что тяжелое ядро и легкая пуля достигали земли одновременно! Это означало, что его предпо.ложение о независимости времени падения тел от их массы оказалось верным! 184 КАРЛ-ВИЛЬГЕЛЬМ ШЕЕЛЕ (1742-1786) «Как счастлив исследователь, когда находит то, что искал! Как радуется его сердце!» Это цитата из письма замечательного ученого Карла-Вильгельма Шееле. Великому химику не раз удалось пережить счастливые мину'-ты открытий... С одним из них сегодня знаком каждый пятиклассник: Карл Шееле установил, что воздух является смесью газов. Но 250 лет тому назад, когда в Швеции жил и работал Шееле, ученые думали совсем иначе. Они полагали, что воздух является чистым веществом, которое никак не.льзя разделить на состав.ляющие. Чем в действительности яв.ляется воздух, ученый понял, исследуя процессы горения. Задолго до него было доказано, что горение возможно только в присутствии воздуха. Но что происходит с воздухом при горении? Пытаясь ответить на этот вопрос, Шееле стал проводить опыты с горением раз.личных веществ в п.лотно закрытых сосудах (рис. 1, а). Он рассуждал так: «В закрытом сосуде содержится строго ограниченное количество воздута, а извне туда ничего не может попасть. Сжигая вещества в таких условиях, .легче будет обнаружить, какие из.менения происходят с воздухом». Шееле провел множество исследований, и при этом он всегда обнаруживал одно и то же любопытное явление: горение длилось до тех пор, пока объем воздуха, находящегося в сосуде, не уменьшался на одну пятую часть. По окончании горения вода обязательно заполня.ла одну пятую часть объема сосуда (рис. 1,6). И Шееле озарила догадка: воздух — это смесь, которая состоит из разных газов. Один из них, очевидно, и поддерживает горение. Шееле удалось вьщелить в чистом виде этот газ, который мы теперь называем кислородом. Великий шведский химик работал аптекарем в маленьком городке, когда Шведская Академия наук избрала его своим членом. Открытия Шееле стали резу.льтатом его таланта, упорства и работоспособности. Рис. 1 185 приложение 2 Физическая карта Украины 2». 4Hldm VJ e ^ 4iMidll^fti'v Pm«, сувохйаныб участ* pe< omemt ypeaoa ttOAu №a уровнем M61M Кзиалы: сунохопные. MeititopatMHiiie 90 глубже Qaepa « »ойО)(ран«1Л«ай QtMetKM тубаи СП bonota i Морские nop гы, речные пристани о' ^ ж i « У 4б“-~ч [■) .. ’’?»*|’ 5Т't Т^ ■ ■ ■ ш Л л ■•' . Л1г**((Хуня»1 IIIUUM1ЫС0Т И ГЛУНт I МИРАХ т~г Й ^ g о. р 4 Е 186 ■ЛЧ м г и З очя ‘ Чва|ш|‘м 1^ 1 О КИЕВ Столицы государств Столица Автономной ® Симферополь Республики Крым, центры областей • Севастополь Город со специальным статусом оЧоп Другие населенные пункты Государственные границы — Границы Автономной Республики Крым, областей •""Ч ;■> / f. CV jX , V ^ г ■'-•'-•о X • \ ■“ 4 КрасиаС У f '' I ^Потш~ ■ л f J ЧеркасоГ^ ^ -^в^л:; ч гч '^^■'j “' j«; 1^44 , ^^4 , J в д, X ^ Л 6^ V''^ V Пугаиб* ^ Uj с ^ 4V* V?i ' ' 1 % ' ' ^ Кировоград‘’‘^ у * Диепропетр^ S / 1обровепичковка ^ днр .-i-s^ t, ?я^ i ®J\o«eWi -v, j К ■' V'^ О.Тб»и1рокжвя Коса ^ \ « v#.\j ^ \ лае?.’/ ~«r ^ H n '". B® C ^ A ® Ч H % Кировоград |оброве(шч ковка . S ^ /Ц \ ©Запорожьеjj W P^ll x" V i%/ ^ng-?*^SL 1--J Д г.моо«и-в*л*>*’' ч , возво"®* L ' X > ' к а « X ’ - 4 ®Нинолае^! к-Гч , Л-4%Г-4^- I 1е^Ш® у :,, -V, — Крымскивё:' \ пЧ.'"' лрлуострв! ijP ’ ■ ..в**»в - ' ' о. . • ^»В*» я-.дае-. ■ _., . ; ^ м Tao«B«v, ■ - -^I^^AbTO'HOMTJSX.H МрЧРНОСИЙ м.тар««уч ^ '■‘Республика- ’’•«• Симфвройольэ^^рым^ •*X?*wiiex г о I* ч .в м,Мепа»«м гМни-КошаЛ • L siiTT »s«:t< С^в^стопсл^ 277. 40^ .У ( j '■ч < ot s; Ч ч ptwtoB-g»'®^ -i. ■ ‘' л4 . Бердяносадкоса '-•«г • 'V ое»(ТОчиаяюса /АЗОВСКОЕ OctpOB <^у / /^30BCKL 'коса Бирючий Осфов С , X (t; ь. о> ьс I . Отметки высот I уровнем г/юря -j I I Пески ! л______ i Ч I ItSLrxH Орографическ названия ГеограЛическ! центр Украинь А Крайние точки ^ Украины SO о I I I 4|| > 50 МАЛА 187 Список рекомендованной литературы 1. Амундсен Р. Моя жизнь,- М.; Гос. изд-во географ, лит., 1959. 2. Венецкий С И. Загадки и тайны мира металлов.— М.; МИСиС, 1999. 3. Венецкий С И. О редких и рассеянных. Рассказы о металлах.— М.: Металлургия, 1980. 4. Гроссе Э., Вейсмантель X. Химия для любознательных. Основы химии и занимательные опыты.— Л.: Химия. 5. Житомирский С. В. Архимед; Пособие для учащихся.— М.; Л.; Детгиз, 1940. 6. Красная книга Украины.— X.: Торсинг, 2002. 7. Ольгин О. Опыты без взрывов.- М.; Химия, 1986. 8. Сетон-Томпсон Э. Рассказы о животных. 9. Соколов-Микитов И. С. Голубые дни. Рассказы.- Л.; Дет. лит., 1977. 10. ХантерДж. Охотник.- М.: Географгиз, 1960. 11. Хэрриот Дж. И все они - создания природы.— М.: Мир, 1989. 12. Хэрриот Дж. О всех созданиях больших и малых.— М.: Мир, 1987. 13. Энциклопедический споварь юного биолога.— М.; Педагогика, 1986. 14. Энциклопедический словарь юного физика.- М.; Педагогика, 1984. 15. Энциклопедический споварь юного химика/ Под ред. Прокофьева.— М.; Педагогика, 1982. Список рекомендованных страниц интернета 1. http;//www.astronet.ru 2. http://www.astrolab.ru 3. http;//www.vokrugsveta.com 4. http://www.wgeo.ru 5. http://wwv\'.alhimik.ru 6. http://www.krugosvet.ru 7. http;//www.college.ru 8. http://www.rgo.ru 188 Список использованной литературы 1. Акимушкин и. и. Мир животных.- М.; Мысль, 1998. 2. Бюлопя: Великий довщник для школяр1в та аб1тур1снт1в.— Тернопть: Навч. кн. — Богдан, 2001. 3. Ван Клив Дж. 200 экспериментов/Пер. с англ.- М.; Джон Уайли энд Санз, 1995. 4. Всемирная география.- М.: Росмэн, 1996. 5. Дюв К. де. Путешествие в мир живой клетки.— М.; Мир, 1987. 6. Маценко Г. О. Книга рекорд1в Укражи. Природа навколо нас.- КиТв, 2001. 7. Мир и человек.— X.; Прапор, 1998. 8. Подводный мир (Постижение законов природы).— М.: Терра, 1998. 9. Х'ш1я: Великий довщник для школяр1в та аб1тур1снлв.- Тернопть; Навч. кн. — Богдан, 2001. 10. Щенников В. I. Ц1каве природознавство.— Донецьк; Сталкер, 2000. 11. Энциклопедия для детей. Т. 8. Астрономия.— М.; Аванта+, 2001. 12. Энциклопедия для детей. Т. 4. Геология.— М,; Аванта+, 1995. Список использованных иллюстраций 1. Атлас по физической географии.— М.: Олма-пресс, Экслибрис, 2003. 2. Nester Eugene W., Roberts С. Evan, Nester Martha T. Microbiology. A Human Perspective. Wm. C. Brown Publishers, 1995. 3. Raven. Peter H., Johnson, George B. Biology. Forth Edition. 1996. WCB/McGraw-Hill. 4. The New Book of Popular Science. Volume 5, 6. Arolier, Danbury, Connecticut, 1996. 5. young Scientist. Volume 7, 9. Wold book's, 1995. 189 Содержание § 1. Введение...................................4 § 2. Как человек познает природу?...............9 Г 1* Раздел 1 Человек и среда его обитания Глава 1 Тела и вещества, окружающие человека § 3. Тела. Линейные размеры тел, их измерение............16 § 4. Масса и объем тела, их измерение. Плотность вещества.21 § 5. Вещс'ство. Атомы и молеку.т1Ы. Диффузия ............27 § 6. Твердое, жидкое и газообразное состояния вещества...33 § 7. Простые и сложные вещсчп ва.........................39 § 8. Превращения веществ ................................43 § 9. Смеси и способы их разде.яения......................47 § 10. Вода и растворы....................................52 Глава 2 Мир явлений, в котором живет человек §11. Явления природы: механические, тепловые, химические, звуковые, световые, магнитные, электрические........58 § 12. Механические явления. Взаимодействие тел. Всемирное тяготение. Давление атмос<])еры ..........63 § 13. Световые ЯВ.ТСН ИЯ.................................67 § 14. Тепловые явления ..................................72 § 15. Тепловые явления в природе.........................77 § 16. Звуковые явления...................................82 190 Раздел 2 Вселенная как среда жизни Глава 3 Небесные тела § 17. Вселенная и жизнь человека. Представление о Вселенной. Исследования космоса...............................88 ч § 18. Созвездия и звезды. Звездные миры — галактики....94 § 19. Солнце. Солнечная система. Движение планет вокруг Солнца......................99 § 20. Солнце — источник света и тепла на Земле. Обращение Земли вокруг Солнца ....................104 § 21. Наш космический сп^т'ник — Луна..................110 § 22. Земля — планета Солнечной системы. Форма и размеры Земли ............................115 Глава 4 Условия жизни на планете Земля § 23. Почему существует жизнь на планете Земля.........122 § 24. Земля — планета воды. Круговорот воды в природе..127 § 25. Роль воды в природе. Свойства воды ..............131 § 26. Атмосфера — воздушный океан......................136 § 27. Погода и наблюдение за ней.......................142 § 28. Формы поверхности суши...........................148 § 29. Горные породы и минералы ........................154 § 30. Как организмы приспосабливаются к условиям обитания .. .158 § 31. Взаимосвязь человека и окружающей среды .........164 Практические работы ...................................169 Алфавитный указатель...................................181 Приложение 1. Расшсазы об ученых.......................183 Приложение 2. Физическая карга Угсраины................186 Списки рекомендованной литературы и страниц интернега .188 Списки использованной литературы и иллюстраций.........189 191 _J.^. Базанова.'^! К Г. Дербенева, В. И. ПРИР0Д0ВЕ1ЕИИЕ