Ситникова И.А. Два урока на одну тему

Вашему вниманию предлагается два урока по теме "Движение жидкостей и газов". Первый из них предназначен для класса физико-математического направления, в котором физика изучается на повышенном уровне, а второй — для химико-биологического направления (базовый уровень изучения физики).

Урок в классе физико-математического направления отличается высокой степенью самостоятельности учащихся при объяснении нового материала, в процессе анализа проблемных ситуации, при решении задач и выполнении итогового теста.

Содержание учебного материала имеет ярко выраженную физическую и техническую направленность, значительная часть урока отводится решению задач. Выведенные учащимися формулы и решённые задачи являются образовательным продуктом данного урока.

В этом классе ещё будет урок решения задач по гидродинамике, поэтому задачи итогового теста — типовые, они соответствуют цели, стоящей перед уроком, и позволяют диагностировать степень её достижения. Домашнее задание носит творческий характер.

Урок в классе химико-биологического направления ярко демонстрирует пример реализации межпредметных связей. Объяснение нового материала базируется на знаниях учащихся по физике и биологии.

При этом актуализации знаний учащихся по биологии, необходимых на уроке, не требуется. При объяснении нового материала используются проблемные ситуации, разрешение которых требует от учащихся применения физических знаний в нестандартных обстоятельствах, связанных с жизнедеятельностью собственного организма; математический анализ формул; сообщения учащихся.

Учебный материал урока представляет собой новую ступень знаний и по физике, и по биологии. Происходит осознание универсальности физических законов, их применимости к процессам жизнедеятельности человека. Это способствует дальнейшему формированию научного мировоззрения учащихся, повышает значимость для них изучения физики, усиливает гуманитарную составляющую предмета.

Важным результатом урока является актуализация учебного материала валеологического содержания, что способствует воспитанию у учащихся потребности в сохранении и укреплении своего здоровья.

Учитывая содержание учебного материала урока и его задачи, заключительную часть занятия целесообразно проводить не в форме итогового теста, а как обобщающую беседу, что позволяет систематизировать знания учащихся, расставить акценты на самых важных положениях.

Итоговая рефлексия на обоих уроках даёт учащимся возможность осмыслить значимость для них учебного материала, оценить степень своего участия в достижении цели урока.

Тема урока: "Движение жидкостей и газов. Основы гидродинамики"

ПОВЫШЕННЫЙ УРОВЕНЬ ИЗУЧЕНИЯ ФИЗИКИ

Цель урока: знание учащимися основных понятий гидродинамики, закона Бернулли, умение применять эти знания для объяснения физических явлений и решения типовых задач.

Задачи личностного развития учащихся:

■  содействовать совершенствованию мыслительных способностей учащихся;

■ создать условия для развития способности учащихся к самоопределению, самоконтролю и самооценке.

Этапы урока

1. Мотивационная беседа. Целеполагание.

2. Актуализация знаний учащихся по гидростатике.

3. Объяснение нового материала.

4. Решение задач.

5. Сообщения учащихся об использовании уравнения Бернулли в технике.

6. Выполнение и проверка итогового теста.

7. Домашнее задание.

8. Подведение итогов урока. Рефлексия.

Содержание урока

(с краткими методическими комментариями)

1. Мотивационная беседа. Целеполагание.

Учитель. На предыдущем уроке мы с вами закончили изучение гидростатики — теории поведения неподвижной жидкости. Несомненно, законы эти очень важны, однако чаще мы сталкиваемся с движением воды в реке или по трубам водопровода, движением огромных масс атмосферного воздуха, крови в кровеносных сосудах, движением самолёта, автомобиля, лопастей вентилятора, полётом птиц и насекомых. Все эти движения подчиняются законам гидро- и аэродинамики, к изучению которых мы с вами приступаем.

2. Актуализация знаний учащихся по гидростатике.

Учитывая уровень изучения предмета и высокую мотивированность учащихся, целесообразно на данном этапе урока проверить не знания определений и формул, а умение применить эти знания в конкретных проблемных ситуациях с высоким уровнем проблемности.

Задание 1. На дне сосуда с жидкостью лежит тело, плотность которого чуть больше плотности жидкости. Можно ли заставить тело всплыть, повышая давление на жидкость?

Задание 2. Деревянный брусок плавает в керосине. Такой же брусок плавает в воде. Одинаковы ли выталкивающие силы, действующие на бруски в обоих случаях? Одинаковы ли объёмы погружённых частей обоих брусков?

3. Объяснение нового материала.

Первая часть этого этапа, на котором вводятся характеристики жидкостей и течений, может быть построена в интерактивной форме с опорой на субъективный опыт учащихся.

Учитель. Жидкости и газы существенно отличаются друг от друга. Различие между ними обусловлено большой сжимаемостью газов. Несмотря на это, явления в неподвижных жидкостях и газах, как мы видели, аналогичны (закон Паскаля, закон Архимеда). При исследовании движения в жидкостях и газах эта аналогия во многом сохраняется. Опыты и расчёты показывают, что при скоростях, значительно меньших скорости звука, можно не учитывать сжимаемость воздуха и других газов. Это даёт право применять к газам те же законы, что и к мало-сжимаемым жидкостям. Поэтому в дальнейшем под словом "жидкость" мы будем понимать как жидкости, так и газы в обычном значении этих слов.

Изучение движения жидкости — гидродинамика — один из наиболее сложных разделов физики. Обычный способ изучения сложных явлений заключается в нахождении упрощающих предположений, чтобы можно было провести вычисления хотя бы в первом приближении. Например, при изучении механики вначале делают предположение об отсутствии трения.

Какие же явления в движущихся жидкостях столь усложняют её изучение? В общем случае движения жидкости нужно учитывать наличие сил внутреннего трения или вязкости. Вязкость — свойство жидкости оказывать сопротивление перемещению одной её части относительно другой. Жидкость, вязкостью и сжимаемостью которой можно пренебречь, называется идеальной жидкостью. Мы в основном будем рассматривать явления в идеальной жидкости.

Кроме того, движение жидкости, при котором отдельные её слои скользят друг относительно друга, не перемешиваясь, называется ламинарным (слоистым) течением. Движение жидкости, сопровождающееся перемешиванием её различных слоёв с образованием завихрений, называется турбулентным (вихревым). Турбулентное движение в реальных жидкостях очень сложно. До сих пор нет полной теории его, хотя проблемы турбулентности изучаются уже более ста лет. Мы в основном ограничимся рассмотрением ламинарного течения.

При описании движения жидкости можно поступить так же, как и при рассмотрении движения твёрдого тела: разбить жидкость на малые элементы и следить за движением каждого такого элемента в пространстве с течением времени. Скорости элементов жидкости в различных точках пространства, вообще говоря, различны. Если во всех точках пространства скорости элементов жидкости не меняются со временем, то движение жидкости называется стационарным (установившимся). При стационарном течении любая частица жидкости проходит данную точку с одним и тем же значением скорости. В другой какой-либо точке скорость частицы будет иной, но также постоянной во времени. Картина линий тока при стационарном течении остаётся неизменной. Линии тока в этом случае совпадают с траекториями частиц.

Итак, мы воспользуемся упрощающими предположениями и рассмотрим ламинарное стационарное течение идеальной жидкости. Встречается ли когда-нибудь такое простое течение жидкости? Да, это приближение хорошо работает при рассмотрении движения воды в медленных потоках или длинных трубках. Что же мы хотим узнать о движущейся жидкости в первую очередь? В гидростатике мы выясняли, как распределяется давление в неподвижной жидкости. От чего же зависит давление в движущейся жидкости? Эта зависимость была установлена швейцарским физиком Даниилом Бернулли в 1738 г., и наша сегодняшняя задача — выразить её в математической форме.

Выделим элемент жидкости, который движется вдоль оси трубки. Выведем уравнение Бернулли, применив закон сохранения механической энергии к потоку жидкости, так как в ней нет сил трения. (Вывод формулы учащиеся могут провести практически самостоятельно.)

Выделенный элемент жидкости, проходящий в пучке линий тока, находясь в движении, обладает кинетической энергией. Если при прохождении вдоль линий тока жидкость поднимается или опускается, то изменяется её потенциальная энергия. Если жидкость движется из области низкого давления в область высокого давления, то над ней совершается некоторая работа. Каждый вид энергии может изменяться, но совершённая над жидкостью работа должна быть равна изменению её кинетической и потенциальной энергий.

Рассмотрим три типа изменения энергии. На рисунке показан выделенный объём жидкости, ограниченный линиями тока. За небольшой промежуток времени жидкость перемещается вверх и вправо. Поперечное сечение слева равно S₁, сечение справа равно S₂. Левый конец перемещается на расстояние ∆x₁; в то время как правый проходит большее расстояние ∆х₂.

Поскольку жидкость несжимаема, изменение объёма слева должно равняться изменению объёма справа. Поэтому

Обозначим массу рассматриваемых концевых частей выделенного элемента жидкости через m. Поскольку плотность жидкости то имеем

Изменение кинетической энергии всего выделенного элемента жидкости равно разности кинетических энергий рассматриваемых концевых частей:

Изменение потенциальной энергии всего выделенного элемента жидкости равно разности потенциальных энергий концевых частей:

При движении выделенного элемента давление р₁ толкает его слева направо, в то время как сам выделенный элемент оказывает давление на жидкость, находящуюся правее него. Работа, совершаемая над выделенным элементом, равна p₁S₁∆x₁. Работа, совершаемая самим этим элементом, равна p₂S₂∆x₂. Полная совершённая работа

Полная совершённая работа над рассматриваемым элементом жидкости должна быть равна изменению его кинетической энергии плюс изменение его потенциальной энергии:

Это и есть уравнение Бернулли.

В этом уравнении — плотность кинетической энергии, а — плотность потенциальной энергии. Плотность энергии жидкости — это величина, равная отношению энергии, которой обладает жидкость, к занимаемому ею объёму.

Таким образом, согласно уравнению Бернулли сумма давления и плотностей кинетической и потенциальной энергий при стационарном течении идеальной жидкости остаётся постоянной для любого сечения потока.

Рассмотрим следствия, предсказываемые этим уравнением, и сравним их с уже имеющимися у вас знаниями по гидростатике и гидродинамике. (Целесообразно дать учащимся возможность выполнить это задание полностью самостоятельно, задав лишь первичные условия.)

1) Если жидкость неподвижна, то плотность кинетической энергии равна нулю и мы можем записать:

Если р₂ — давление наверху в жидкости, a (h₂- h₁) — глубина h, отсчитываемая от поверхности жидкости, то получаем обычное соотношение между глубиной и давлением:

2) Если жидкость движется горизонтально, то равна нулю плотность потенциальной энергии, и мы получаем соотношение между давлением и скоростью вдоль линий тока — где скорость велика, там мало давление:

{mospagebreak} 

4. Решение задач.

Целесообразно провести комментированное решение задачи, заранее предупредив, что решений может быть несколько и решение, отличное от комментируемого, будет оценено учителем.

Задача. На поршень шприца, имеющего площадь S, действует постоянная сила F. С какой скоростью и должна вытекать в горизонтальном направлении струя из отверстия шприца площадью s, если плотность жидкости равна

(Ответ: если, как обычно, s<<S то )

5. Сообщения учащихся об использовании уравнения Бернулли в технике.

Короткое сообщение "Применение всасывающего действия струи в карбюраторе двигателя внутреннего сгорания" готовится учащимся заранее и обязательно включает в себя схему работы карбюратора.

Включение такого сообщения на нервом же уроке по данной темы способствует повышению интереса учащихся к её изучению, активизирует желание познакомиться, теперь уже самостоятельно, с другими применениями законов гидродинамики.

6. Выполнение и проверка итогового теста.

Учитывая, что это первый урок по данной теме, в тест включаются типовые задания открытой формы со свободно конструируемым ответом:

1) Почему запрещается стоять вблизи быстро идущего поезда?

2) В сосуд, в дне которого имеется узкое отверстие, закрытое пробкой, налита вода до высоты h=1 м. На поверхности воды находится поршень массой m=1 кг и площадью S=100 см². Между поршнем и стенками сосуда вода не просачивается. Найдите скорость истечения воды из отверстия в дне сосуда сразу после того, как из отверстия будет вынута пробка. Трение не учитывать. (Ответ: v= 4,9 м/с)

3) Труба расположена горизонтально. В широкой части трубы диаметром D расположен поршень, и на него действует постоянная сила F. Узкая часть трубы имеет диаметр d, и из неё вытекает струя воды. Найдите скорость перемещения поршня. Трение не учитывать.

Во время само- и взаимопроверки учащиеся анализируют собственные пробелы и затруднения, происходит самоопределение на выполнение домашнего задания.

7. Домашнее задание.

Содержание домашнего задания дифференцировано:

■ выучить определения, формулы и формулировки по теме урока;

■ подумать над вопросом "От чего может зависеть вязкость жидкости и какими могут быть особенности течения такой жидкости?";

■ по желанию — найти и подготовить сообщения о других технических применениях изученных законов гидродинамики;

■ по желанию — решить задачу:

Плотность жидкости, перекачиваемой насосом, увеличили на 20%. На сколько процентов изменилась скорость жидкости в насосе, если мощность насоса осталась без изменения?

8. Подведение итогов урока. Рефлексия.

Используя 10-балльную оценочную шкалу, учащиеся анализируют и оценивают урок по следующим параметрам:

■ актуальность учебного материала;

■ степень своего включения в учебную деятельность;

■ степень удовлетворённости своей работой на уроке.

Список использованной литературы

1. Мякишев, Г. Я. Физика. Механика. 10 кл.: учебник для углублённого изучения физики / Г. Я. Мякишев. — М. : Дрофа, 2005. — 495 с.

2. Парфентъева, Н. А. Сборник задач по физике / Н. А. Парфентьева, М. В. Фомина. — М. : Мир, 1997. — 155 с.

3. Суорц, К. Э. Необыкновенная физика обыкновенных явлений / К. Э. Суорц. — М. : Наука, 1986. — 395 с.

Тема урока: "Движение жидкостей и газов. Основы гемодинами"

БАЗОВЫЙ УРОВЕНЬ ИЗУЧЕНИЯ ФИЗИКИ

Цель урока: знание учащимися основных понятий и законов гидродинамики, умение применять эти знания для объяснения биофизических особенностей движения крови как вязкой жидкости.

Задачи личностного развития учащихся:

■ создать условия для совершенствования мыслительных способностей учащихся, для принятия ценности универсального физического знания;

■ способствовать присвоению учащимися ценности здоровья человека.

Этапы урока

1. Мотивационная беседа. Целеполагание.

2. Актуализация знаний учащихся по гидродинамике.

3. Объяснение нового материала.

4. Обобщающая беседа.

5. Домашнее задание.

6. Подведение итогов урока. Рефлексия.

---

Содержание урока

(с краткими методическими комментариями)

1. Мотивационная беседа. Целеполагание.

Учитель. Из изученного ранее материала вы уже знаете некоторые особенности жидкостей и газов и их движения. Мы сталкиваемся с движением воды в реке или по трубам водопровода, движением огромных масс атмосферного воздуха, движением самолёта, автомобиля, лопастей вентилятора, полётом птиц и насекомых. Все эти движения подчиняются законам гидро- и аэродинамики. А по каким же законам осуществляется движение крови в нашем организме? Сегодня мы с вами убедимся, что система кровообращения организована и управляется на основе тех же основных законов физики и химии, которые известны для всех остальных проявлений бытия на Земле, рассмотрим физические основы её организации, сходство и отличие от других гидродинамических систем.

2. Актуализация знаний учащихся по гидродинамике.

Проводится в форме фронтальной беседы по ранее изученному материалу, подводя теоретическую базу под изучение нового материала.

1) Какие свойства жидкостей и газов вам известны и чем они обусловлены?

2) В чём заключается смысл уравнения неразрывности струи?

3) Какова зависимость давления от скорости течения жидкости или газа?

3. Объяснение нового материала.

Первая часть этого этапа, на котором вводятся характеристики жидкостей и течений, может быть построена в интерактивной форме с опорой на субъективный опыт учащихся.

Учитель. Жидкости и газы существенно отличаются друг от друга. Однако явления в неподвижных жидкостях и газах, как мы видели, аналогичны (закон Паскаля, закон Архимеда). При исследовании движения в жидкостях и газах эта аналогия во многом сохраняется. Поэтому в дальнейшем под словом "жидкость" мы будем понимать как жидкости, так и газы в обычном значении этих слов.

Изучение движения жидкости — гидродинамика — один из наиболее сложных разделов физики. А каким же законам починяется движение крови в нашем организме? Какими особенностями обладает кровь как жидкость? Есть ли что-то общее между системой кровообращения и другими гидродинамическими системами?

Организация системы, её структура всегда подчинены функциональной задаче. Поскольку основной задачей кровообращения является обменная функция, система представляет собой разветвлённую цепь сосудов различного калибра. В этом данная система сходна с водопроводной системой, также предназначенной для обмена водой между источником и многочисленными потребителями. В обеих системах движущей силой является давление, создаваемое на входе в систему, вернее, разность давлений на входе в систему и в участках выхода. Этой цели служит генератор давления, которым в системе кровообращения является сердце, а в водопроводной системе — насос. Движение жидкости или крови всегда происходит от участка с более высоким давлением к участку со сниженным давлением. Поэтому движение крови подчиняется принципиально тем же закономерностям, которые определяют движение жидкости в любой гидродинамической системе.

Однако наряду со столь близким сходством между системами водоснабжения и кровообращения в организме существуют по крайней мере два принципиальных различия (сообщение готовится учащимися).

1) Система водопровода устроена так, что при открытии крана, то есть при уменьшении сопротивления в каком-либо участке, вода периодически изливается в окружающее пространство. После использования вода сливается через канализационную сеть. Система кровообращения же является постоянно замкнутой системой (кровотечение — следствие её повреждения).

2) В системе водоснабжения необходимость увеличить приток воды обеспечивается посредствам повышения давления на входе в систему, поскольку невозможно существенно уменьшить сопротивление металлических труб. В системе кровообращения, наоборот, изменение скорости потока происходит главным образом благодаря соответствующим изменениям сопротивления кровеносных сосудов.

Гемодинамика — один из разделов биомеханики, изучающий законы движения крови по кровеносным сосудам. Задача гемодинамики — установить взаимосвязь между основными гемодинамическими показателями, а также их зависимость от физических параметров крови и кровеносных сосудов.

Гемодинамические показатели кровотока определяются биофизическими параметрами всей сердечно-сосудистой системы, а именно: собственными характеристиками сердечной деятельности (объёмной скоростью крови), структурными особенностями сосудов (их радиусом и эластичностью) и непосредственно свойствами самой крови (вязкостью).

Вязкость — свойство жидкости оказывать сопротивление перемещению одной её части относительно другой. Вязкость жидкости обусловлена прежде всего межмолекулярным взаимодействием, ограничивающим подвижность молекул. Всем реальным жидкостям присуща вязкость. Коэффициент динамической вязкости жидкости h характеризует сопротивление жидкости смещению её слоёв.

Жидкости делятся по вязким свойствам на два вида: ньютоновские и неньютоновские.

Ньютоновской называется жидкость, коэффициент вязкости которой зависит только от её природы и температуры.

Неньютоновской называется жидкость, коэффициент вязкости которой зависит не только от природы вещества и температуры, но также и от условий течения жидкости. Примером неньютоновских жидкостей являются суспензии. Кровь — неньютоновская жидкость. В наибольшей степени это связано с тем, что она обладает внутренней структурой, представляя собой суспензию форменных элементов в растворе — плазме. Плазма — практически ньютоновская жидкость. Поскольку 93 % форменных элементов крови составляют эритроциты, то при упрощённом рассмотрении кровь — это суспензия эритроцитов в физиологическом растворе.

Режимы течения жидкости разделяют на ламинарное и турбулентное.

Движение жидкости, при котором отдельные её слои скользят друг относительно друга, не перемешиваясь, называется ламинарным (слоистым) течением. Поток крови в сосуде носит название ламинарного в связи с тем, что все слои цилиндрического потока крови, как и воды в гладкой трубе, движутся параллельно оси сосуда. При этом содержащиеся в потоке более крупные частицы смещаются к оси потока. В связи с повышенной вязкостью крови (по сравнению с водой) периферические слои цилиндрического потока, прилегающие к стенкам, движутся медленнее, чем центральные. В результате осевой поток, содержащий клетки (преимущественно эритроциты), движется значительно быстрее, чем пристеночные слои, в которых находится плазма.

Движение жидкости, сопровождающееся перемешиванием её различных слоёв с образованием завихрений, называется турбулентным (вихревым).

Как правило, движение крови по сосудам является ламинарным. Однако в ряде случаев возможно возникновение турбулентности. Турбулентное движение крови в аорте может быть вызвано прежде всего турбулентностью кровотока у входа в неё: вихри потока уже изначально существуют, когда кровь выталкивается из желудочка в аорту. У мест разветвления сосудов, а также при возрастании скорости кровотока (например, при мышечной работе) течение может стать турбулентным и в артериях. Турбулентное течение может возникнуть в сосуде в области его локального сужения, например, при образовании тромба.

Турбулентное течение связано с дополнительной затратой энергии при движении жидкости, поэтому в кровеносной системе это может привести к дополнительной нагрузке на сердце. Шум, возникающий при турбулентном течении крови, может быть использован для диагностики заболеваний.» При поражении клапанов сердца возникают так называемые сердечные шумы, вызванные турбулентным движением крови.

К основным гемодинамическим показателям относится линейная скорость кровотока. Она равна пути, который проходят частицы крови в единицу времени. Поскольку линейная скорость неодинакова по сечению трубы, речь будет идти о линейной скорости, средней по сечению.

Рассмотрим основные характеристики сосудистой части системы кровообращения.

Учащиеся анализируют данные таблицы "Основные характеристики сосудов" и делают выводы:

■ кровяной поток однонаправлен по разности давления от аорты к венам;

■ если в артериальной части русла происходит постепенное снижение скорости, продолжающееся снижение давления уже сочетается с повышением скорости потока.

Основные характеристики сосудов

Сосуд	Линейная скорость, см/с	Радиус сосуда, мм	Толщина стенкн,	Среднее давление, мм рт. ст.
Аорта	20	13	2	100
Артерии	5	2	1	90
Артернолы	0,3	0,06	0,03	60
Капилляры	0,03	0,005	0,001	30
Веиулы	3	0,01	0,002	15
Вены	10	05	0,5	10

Почему? Учащиеся формулируют закон Бернулли, согласно которому чем меньше диаметр сосуда, тем больше линейная скорость потока. Целесообразно дать учениками возможность самостоятельно разрешить это противоречие и лишь затем внести уточнение.

Учитель уточняет, что это действительно так для системы последовательно соединённых трубок. Существуют иные факторы, определяющие линейную скорость потока, в частности ветвление сосудов. Так, если аорта одна, а крупных артерий несколько, то артерий меньшего калибра уже десятки и сотни, артериол — сотни тысяч, а капилляров — 40 миллиардов. На каждом снижающемся уровне системы подключается большее число параллельно включённых сосудов.

Для чего необходимо изменение скорости потока крови в сосудах? Один из учащихся делает об этом краткое сообщение.

Скорость потока в сосудах представляет собой один из важнейших параметров системы, она определяется основной задачей системы — обеспечить адекватный обмен между кровью и тканями. Относительно невысокая скорость диффузии газов и основных химических веществ через стенки капилляров и клеток диктует потребность в низкой скорости в мельчайших сосудах — капиллярах.

Система кровообращения служит для обеспечения адекватного обмена веществ в органах и тканях организма. Их потребности в кровопотоке могут колебаться в широких пределах, поэтому деятельность системы должна обеспечивать как минимальные, так и значительно увеличенные потребности тканей в кислороде и веществах. Скорость оборота крови в организме характеризуется величиной минутного объёма (объёмной скоростью), то есть количеством крови, проходящей через сердце за 1 минуту.

Учитель информирует, что величина минутного объёма крови определяется соотношением разности давлений в системе кровообращения и сосудистого сопротивления:

МО = АД-ВД/СС,

где МО — минутный объём, АД — артериальное давление, ВД — венозное давление, СС — гидравлическое сопротивление сосудов.

За счёт чего можно увеличить минутный объём?

Учащиеся анализируют математические зависимости величин в формуле и делают выводы:

■ за счёт увеличения артериального давления;

■ за счёт уменьшения cосудистого давления.

Принципиальная разница между этими двумя путями состоит в изменении нагрузки на сердце: при повышении АД она возрастает, затрудняется выброс крови из сердца, а при уменьшении сосудистого сопротивления — снижается, облегчая выброс.

Какой путь предпочтительнее? Конечно, второй. Учащимися подготовлены сообщения на 5 минут по следующим темам.

"Регуляция сосудистого сопротивления"

Тезисы:

■ важнейшая роль в регуляции артериального тонуса (сосудистого сопротивления) принадлежит эндотелию — тонкому слою клеток, отделяющих кровь от мышечного слоя;

■ эндотелийзависимым фактором расслабления является NO₂ — оксид азота. Это позволило объяснить, почему нитраты, в том числе нитроглицерин, являются весьма эффективными лекарствами, устраняющими спазм сосудов;

■ механочувствительность эндотелия заключается в том, что при повышении скорости потока крови тонус мышц снижается, сосуд расширяется, что приводит к снижению скорости потока;

■ нервная регуляция артериального тонуса осуществляется при помощи окончаний систематических нервов, которые обильно оплетают сосуды.

"Регуляция артериального давления"

Тезисы:

я деятельность головного мозга, сердца и других жизненно важных органов в высокой степени зависит от их кровоснабжения, которое происходит благодаря поддержанию АД в оптимальном диапазоне;

■ существует несколько систем снижения и стабилизации АД, они взаимно подстраховывают друг друга;

■ чувствительные к давлению датчики — барорецепторы находятся в стенках аорты и сонных артериях, снабжающих кровью головной мозг. Дифференцированная информация от датчиков поступает по нервным стволам в сосудодвигательный центр;

■ в сосудах головного мозга имеются специальные датчики, чувствительные к напряжению кислорода в артериальной крови, — хеморецепторы. Наиболее частая причина уменьшения кислорода в крови — снижение АД. Сигнал от датчиков поступает к высшим симпатическим центрам, АД восстанавливается до необходимого уровня;

■ более медленно действует почечный механизм регуляции АД, который определяется условиями работы почек, требующих для нормальной фильтрации крови поддержания стабильного давления в почечных артериях.

4. Обобщающая беседа.

— Какие основные функции выполняет система кровообращения?

— Охарактеризуйте систему кровообращения как механическую, гидродинамическую систему.

— Каковы особенности структуры крови как вязкой жидкости?

— Каким образом изменение режима течения крови свидетельствует о состоянии здоровья человека?

— Как и почему соотносятся между собой диаметр сосуда и скорость кровотока?

— От чего зависит минутный объём крови?

— Каковы механизмы регуляции сосудистого сопротивления?

— Как регулируется артериальное давление?

5. Домашнее задание.

■ Подготовиться к уроку по опорному конспекту, составленному в ходе объяснения нового материала.

■ По желанию — подготовить сообщение "Химические процессы и физические законы регуляции кровообращения".

6. Подведение итогов урока. Рефлексия.

Используя 10-балльную оценочную шкалу, учащиеся анализируют и оценивают урок по следующим параметрам:

■ актуальность учебного материала;

■ степень своего включения в учебную деятельность;

■ степень удовлетворённости своей работой на уроке.

Список использованной литературы

1. Капелько, В. И. Гидродинамические основы кровообращения / В. И. Капелько // Соросовский Образовательный Журнал. — 1997. — № 2. — С. 44—50.

2. Капелько, В. И. Регуляция кровообращения / В. И. Капелько // Соросовский Образовательный Журнал. — 1999. — № 7. — С. 79—84.

3. Каро, К. Механика кровообращения / К. Каро [и др.]. — М. : Мир, 1981.