BÀI VIẾT DỰ THI CUỘC THI VẬN DỤNG KIẾN THỨC LIÊN MÔM ĐỂ GIẢI QUYẾT CÁC VẤN ĐỀ THỰC TIỄN DÀNH CHO HỌC SINH TRUNG HỌC

SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO HÀ NAM PHÒNG GD&ĐT KIM BẢNG BÀI VIẾT DỰ THI CUỘC THI VẬN DỤNG KIẾN THỨC LIÊN MÔM ĐỂ GIẢI QUYẾT CÁC VẤN ĐỀ THỰC TIỄN DÀNH CHO HỌC SINH TRUNG HỌC “ Sự hình thành Sét, tác hại cách phòng tránh ” - Trường THCS Khả Phong - Địa chỉ: Xóm 12 Khả Phong –Kim.Bảng – Hà Nam - Họ tên học sinh : Nguyễn Văn Tùng - Lớp 9A Khả Phong, tháng 12 năm 2014 I TÌNH HUỐNG CẦN GIẢI QUYẾT: Câu chuyện: “Giời đánh không chết.” Tôi sinh lớn lên làng quê nhỏ bé thuộc vùng núi xã Khả Phong huyện Kim Bảng Quê hương kinh tế nhiều khó khăn song điều làm nên phẩm chất người cần cù biết tự vươn lên thách thức, số người có bố Bố người đàn ông mạnh mẽ, đoán dám làm dám chịu, biết chấp nhận thất bại để tạo dựng thành công Bố không niềm tự hào hai chị em mà niềm kiêu hãnh bà nội Ngày bé có câu chuyện nội kể cho nghe nhiều, câu chuyện hình ảnh bố vị anh hùng, người thần thánh, người thông minh, nhạy bén gan góc Nội: Thằng bố mày Giời đánh không chết Tôi: Thế nội? Nội: Ngày tuổi phải theo nội đồng làm ruộng hai mẹ làm song ruộng trời giông gió, thương mũ nội bảo “Thôi để mẹ làm nốt, lên chỗ gốc đa trú tạm” Nó vừa bước đến gốc tia chớp sáng nhòa kèm theo tiếng Sét lớn Một cảnh tượng khủng khiếp diễn đa bị quật gãy cành lớn bố cháu bị đánh bật ngã nằm bất động chân đê Nội vội chạy lên lay bất động, tim ngừng đập không nhịp thở, nội kêu la ầm, nhìn quanh khắp cánh đồng chẳng bóng người Cơn mưa trút xuống lúc to, nội vội vàng cõng lưng bước thấp bước cao chạy thẳng hướng trạm y tế vừa vừa la ó Về đến trạm y tế bố cháu tỉnh lại Cô y tá cho uống nước ấm thay quần áo ướt đắp cho chăn Vậy mà chẳng sao, trời tạnh mưa hai mẹ dẫn nhà Bà tiếp: Bố cháu nhà giời đấy, có thần linh trợ giúp qua kiếp nạn mà bố cháu giỏi chẳng đau ốm Bố lớn lên hào quang ấy, chúng tôi, nội nhiều người lại tin vào điều thiêng liêng, huyền bí khác Câu chuyện theo suốt quãng đời tuổi thơ có kiến thức tượng giông Sét qua học Địa lí qua lí giải Vật lí, Sinh học qua phương tiện truyền thông Bước đầu ngộ Sét tượng thiên nhiên chẳng có bàn tay đặt thần thánh Điều thúc tìm hiểu kỹ tượng cách phòng tránh Qua thi muốn gửi đến bạn tất hiểu biết Sét mong phần giúp ích cho bạn có thêm kiến thức phòng tránh cho thân trước tượng thiên nhiên II MỤC TIÊU GIẢI QUYẾT TÌNH HUỐNG: Vận dụng kiến thức liên môn giúp bạn: - Hiểu hình thành Sét giông - Hiểu khái niện sấm Sét Một vài thông số sấm Sét - Các loại Sét thường sảy - Tác hại; lợi ích Sét - Cách phòng chống, giảm thiểu tác hại Sét III TỔNG QUAN VỀ CÁC NGHIÊN CỨU LIÊN QUAN ĐẾN GIẢI QUYẾT TÌNH HUỐNG: - Tổng hợp kiến thức hình thành Sét, đặc điểm loại Sét tác hại Sét lên thể người, lợi ích Sét nông nghiệp - Đặc điểm khí hậu Việt Nam, cách nhận biết dấu hiệu , suy đoán vùng nguy xảy Sét Những biện pháp phòng tránh tác động người - Sử dụng phương pháp nghiên cứu: + Phương pháp sưu tầm tài liêu + Phương pháp phân tích tổng hợp kiến thức sách giáo khoa, lựa chọn thông tin, số liệu qua báo trí mạng Internet IV.GIẢI PHÁP GIẢI QUYẾT TÌNH HUỐNG: Vận dụng kiến thức liên môn: - Kiến thức Vật Lý: Giúp học sinh hiểu tượng nhiễm điện tiếp xúc, cảm ứng, hình thành đám mây mang điện tích, chuyển động điện tích dương, điện tích âm, công thức tính ước tính vị trí sét - Kiến thức Địa lí: Đặc điểm khí hậu Việt Nam theo mùa Sự phân bố mưa, giông, sét dấu hiệu nhận biết giông Sét, đặc điểm địa hình tập trung Sét - Kiến thức hóa học: Quá trình hình thành đạm nitrat tự nhiên - Kiến thức Sinh học: Tác động dòng điện ( Sét ) lên thể người Phương pháp sơ cứu người bị tai nạn bị Sét đánh Phân tích, tổng hợp lựa chọn: Các thông tin liên quan đến tượng sấm Sét V THUYẾT MINH TIẾN TRÌNH GIẢI QUYẾT TÌNH HUỐNG: Các khái niệm Sét: - Sét: Là tượng thiên nhiên, phóng tia lửa điện hai điện cực mang điện tích trái dấu khoảng cách điện cực lớn (trung bình khoảng 5km) - Chớp: Sét tạo tia lửa sáng mắt ta thấy rõ gọi Chớp - Sấm: Sét đốt nóng không khí dẫn đến không khí bị dãn nở nhanh gây tiếng động lớn Tiếng động gọi Sấm Ta nghe thấy sấm vòng bán kính 20-25km Một vài thông số Sét: - Điện phóng điện từ vài chục đến vài trăm triệu volt - Cường độ dòng điện: 10A-30KA - Chiều dài Sét trung bình 5km, có tới 10km - Vận tốc phóng điện 15000 – 36000 km/s - Đường kính tia Sét khoảng 40-50cm phần lõi tia Sét khoảng 15cm - Nhiệt độ tia Sét khoảng 180000 C – 280000 C Sự hình thành Sét giông Có nhiều loại Sét khác với đặc điểm nguyên nhân hình thành khác hình thành từ đám mây giông, từ đám khói bụi bị cháy rừng, đám khói bụi núi lửa hoạt động tạo Tuy nhiên viết tập chung vào loại Sét phổ biến hình thành từ giông Giông tượng khí liên quan với phát triển mạnh mẽ đối lưu nhiệt nhiễu động khí Những luồng không khí nóng mang theo nước bay lên đến độ cao định bị nguội dần ngưng tụ thành giọt nước nhỏ hay gọi tinh thể băng có xu hướng di chuyển xuống, chúng tích tụ không gian dạng đám mây Sự va chạm luồng khí nóng lên tinh thể băng xuống đám mây làm xuất điện tích mà ta gọi đám mây tích điện Các phần tử điện tích âm có khối lượng lớn nên nằm đáy đám mây phần tử điện tích dương nhẹ nên bị đẩy lên phần đám mây - Như thân đám mây hình thành điện trường lưỡng cực tác dụng điện trường cục phần tử di chuyển nhanh hơn, điện tích tạo nhiều điện trường mạnh Quá trình tiếp diễn lúc điện trường đạt giá trị giới hạn gây phóng điện nội đám mây hai đám mây gần hình thành tia sét - Ngoài hiệu ứng cảm ứng điện nên phần mặt đất nằm phía đám mây giông mang lượng điện dương Vì phần đáy đám mây mang điện âm lớp điện tích dương bề mặt đất phía lại hình thành điện trường riêng điện trường gây phóng điện hình thành tia sét Trong trình phát triển xuống đất, dòng tiên đạo mang theo điện lớn ion hóa lớp không khí đường nó, nơi khả cách điện thấp dòng tiên đạo phát triển hướng ta thấy dòng tia sét xuống đường thẳng mà thường có dạng ngoằn ngoèo, phân nhánh Trên mặt đất lượng điện hình thành cảm ứng lại phân bố không Các vật có khả dẫn điện như, cối, thể người, nơi có độ ẩm cao có nước bốc lên cao, nhà cửa, trụ điện, tháp anten , vật dẫn điện tốt điện tích phân bố vật lớn điện trường mạnh so với vật xung quanh Vì vậy, dòng tiên đạo phát triển xuống gần mặt đất chọn vật có điện trường mạnh để phóng điện sét, nơi tiếp xúc chúng gọi kênh sét Điều lí giải sét hay đánh vào nơi có địa hình cao xung quanh nơi có nhiều nước bốc lên Minh họa hình thành Sét Hình ảnh Sét đánh xuống mặt đất Phân loại: Từ hình sét giông ta chia chúng làm hai dạng sau: + Hiện trượng phóng điện Mây – Mây: Là phóng điện xảy đám mây, hai đám mây gần Đây loại Sét thường gặp chiếm đa số tượng Sét Rất may loại hình Sét diễn xa nơi sinh sống người nên hoàn toàn vô hại với người công trình mặt đất nhiên gây tai nạn cho ngành hàng không + Hiện tượng phóng điện Mây – Mặt đất: Đây loại Sét trực tiếp đe dọa nhiều tới tính mạng người tài sản mặt đất Đặc điểm khí hậu Việt Nam phân bố giông sét Việt Nam thuộc khu vực tập trung nhiều giông, sét giới Vì nước ta nằm khu vực nhiệt đới có độ ẩm cao, lại gần biển, có đường bờ biển kéo dài nên gió từ biển đưa vào tăng thêm độ ẩm vùng đất liền, gây mưa giông Mùa giông sét Việt Nam tương đối dài tháng kết thúc vào tháng 10 Đặc biệt giông đầu mùa thường mang theo trận sét nguy hiểm Lý vào thời điểm giao mùa thường xuất luồng không khí nóng ẩm lạnh Điểm giao thoa luồng không khí nơi xảy giông sét Việt Nam có số ngày giông trung bình khoảng 100 ngày/năm số giông trung bình 250 giờ/năm Có nơi có số giông nhỏ Cam Ranh (55 giờ/năm), bên cạnh lại có khu vực đạt số giông tới 489 giờ/năm A Lưới (Huế) Sự chênh lệch nhiều yếu tố khác gây ra, có yếu tố phân chia lãnh thổ dãy núi cao có hướng khác nhau, làm tăng cường hoạt động giông vùng hạn chế hoạt động giông vùng khác Mỗi năm nước ta ghi nhận có tới triệu cú sét đánh xuống đất Tại số khu vực có lượng sét đánh cao Cổ Dũng (Hải Dương), Sơn Lộc (Hà Tĩnh), đồng sông Cửu Long Chú thích: Số liệu sét đánh phân thành vùng theo mật độ sét đánh (lần/km /năm) sau: Nhỏ 1,4; từ 1,4 đến 3,4; từ 3,4 đến 5,7; từ 5,7 đến 8,2; từ 8,2 đến 10,9; từ 10,9 đến 13,7 lớn 13,7 đường đồng mức mật độ sét đánh Bản đồ mật độ sét đánh trung bình năm lãnh thổ Việt Nam Lợi ích, Tác hại lợi ích Sét 6.1 Lợi ích sét: Từ xa xưa nhân dân ta biết đến lợi ích giông Sét nông nghiệp điều đúc kết qua ca dao sau: “ Lúa Chiếm lấp ló đầu bờ Hễ nghe tiếng Sấm phất cờ mà lên” Điều lí giải sau: Giông Sét thường kèm theo mưa mang lại lượng nước lớn cho trồng, Sét phóng điện không khí giúp thúc đẩy trình hình thành nitrat tự nhiên loại đạm cần thiết cho trồng trình phát triển Ngoài lợi ích nông nghiệp sét đem lại nhiều lợi ích khác như: + Sét tạo ozon giúp trái đất lành + Sét giúp người dò tìm nguồn nước ngầm, mỏ quặng + Sét giúp xác định lượng mưa, đồng thời nguồn lượng khổng lồ Các bạn tự tìm hiểu điều lí thú khuôn khổ viết trình bày tóm tắt trình hóa học tạo nguồn đạm nitrat tự nhiên: Khi có sét tức tạo phóng điện không khí, nhiệt độ lúc khoảng 2000 độ C Liên kết N≡N N2 bình thường bền mức nhiệt bị phá vỡ liên kết => N2 phản ứng với O2 N2 + O2 → (2000 độ C) 2NO NO lại phản ứng với O2 tạo NO2 (khí có màu nâu) 2NO + O2 → 2NO2 Khi có mưa có phản ứng tạo HNO3 4NO2 + O2 + 2H2O → 4HNO3 Lúc HNO3 dễ dàng phản ứng với nhiều chất (chủ yếu gốc kim loại R+ NH4+) để tạo thành muối nitrat (Rất nhiều dinh dưỡng cho trồng ) NH4 (+) + NO3(-) → NH4NO3 R(+) + NO3 (-) → RNO3 6.2 Tác hại Sét với thể người: Sét tượng phóng điện không gian tác hại Sét lên thể người giống tác dụng dòng điện lên thể người Tuy nhiên hiệu điện cường độ lớn thật may thời gian tác động lại vô nhỏ khoảng mini giây song gây tử vong cao Các tác dụng điển hình lên thể người: - Tác động Vật lí: Với hiệu điện lớn, lượng sét đánh làm nóng không khí xung quanh tới 30.000 độ C Có thể đốt cháy thể, mạch máu, dây thần kinh gây nên bỏng điểm vào tia sét thể người Các mạch máu bị vỡ hình thành vết sẹo bỏng hình tia sét Bên cạch với tiếng Sấm gây áp xuất lớn gây chấn thương khác chấn thương hệ phổi, cơ, xương, thủng màng nhĩ Sét gây tượng vỡ mạch máu Sét đánh vào xanh - Tác động điện phân (Hóa học): Phân huỷ chất lỏng thể (máu) dẫn đến phá vỡ thành phần máu mô - Tác động Sinh học: Gây co giật bắp đặc biệt tim, phổi làm ngưng hoạt động quan hô hấp tuần hoàn Nếu dòng điện sét qua não phá huỷ trực tiếp hệ thần kinh trung ương 6.3 Tác hại đến sở vật chất - Sét đánh trực tiếp Sét đánh thẳng vào nhà cửa công trình đánh vào bồn nước kim loại hay trụ anten, đánh vào cối gây thiệt hại nặng nề cho công trình Sét đánh vào cột điện làm tăng áp đột ngột làm chập điện cháy tất linh kiện điện tử - Sét cảm ứng bao gồm cảm ứng tĩnh điện cảm ứng điện từ Sét cảm ứng tĩnh điện thường nguy hiểm cho công trình có chứa chất dễ cháy nổ xăng dầu, khí đốt tác động phóng điện thứ cấp Sét cảm ứng điện từ nguy hiểm thiết bị đại dùng linh kiện điện tử nhạy với xung điện máy tính, điện thoại di động, thiết bị viễn thông, phát truyền hình Cách phòng tránh sét, sơ cứu người bị sét đánh 7.1 Dấu hiệu nhận biết nguy Sét - Nghe dự báo thời tiết: Chú ý nghe tin dự báo thời tiết lên kế hoạch làm việc để đề phòng Khi làm khu vực đó, nên để ý trước nơi trú mưa tránh Sét an toàn Lưu ý nơi bị sét đánh lần nguy sét đánh trở lại cao - Quan sát giông: Thường giông kéo đến nhanh vòng 15 phút di chuyển với vận tốc 40 km/giờ Nói chung nơi không an toàn cần phải để ý đến dấu hiệu giông mây đen, không khí lạnh, gió thổi mạnh dấu hiệu dự báo có sét - Thực quy tắc nhìn - nghe: Khi nghe thấy tiếng sấm cần phải thấy nguy hiểm đến Sét đánh cách xa nơi có mưa tới 15–20 km Khi Sét xảy ra, đầu tia chớp loé lên sau có tiếng sấm kèm theo Vì vận tốc ánh sáng nhanh vận tốc âm nên bạn xác định khoảng thời gian chênh lệch tính khoảng cách đến nơi Sét xảy Cách tính tương đối sau Xác định thời gian từ lúc tia chớp loé lên lúc nghe thấy tiếng sấm Chia số giây cho ta khoảng cách đến tia Sét (đơn vị: km) Ví dụ đếm giây Sét cách vị trí đứng 3/3= km Nên nhớ khoảng thời gian bạn đếm nhỏ 30 giây, bạn nằm tầm ngắm tia Sét phải cẩn thận Nếu thời gian nhỏ 20 giây phải di chuyển đến nơi trú ẩn an toàn - Cảm nhận thể: Nếu bạn cảm thấy tóc bị dựng lên điều có nghĩa bị Sét đánh lúc Lập tức cúi đầu xuống hai gối lấy tay che tai, tuyệt đối không nằm mặt đất 7.2 Những điều lưu ý vùng nguy hiểm Sét a) Khi trời Trong trường hợp không kịp chạy tìm nơi ẩn náu an toàn bạn nên thực tốt điều sau Dựa hình thành Sét xuống mặt đất bạn cần lưu ý điều sau đây: + Tuyệt đối không dùng cối làm chỗ trú mưa, tránh xa vật dụng kim loại cuốc, sẻng, máy, hàng rào sắt + Không đứng di chuyển nơi địa hình cao xung quanh: Không mặt đê cách đồng, người vị trí thấp tốt, tay ôm cổ bịt hai tai, nhón chân để phần tiếp xúc người với mặt đất + Ra khỏi nơi chứa nước bãi biển, ao, hồ, mương, khe suối Các vùng đỉnh núi hay sườn núi nhô cao nguy hiểm Nếu rừng tìm nơi thấp thưa để tránh + Không đứng thành nhóm người gần + Đối với vật có bề mặt kim loại xe buýt, tàu hoả, ô tô, không thò người không chạm đến vỏ bọc chỗ an toàn Ngược lại đối vơi ô tô, tàu thuỷ để hở hay vỏ bọc kim loại lại nguy hiểm b) Khi nhà + Tránh Sét nhà: Chỗ an toàn để tránh Sét nhà, hay công sở có lắp đặt hệ thống chống Sét (đơn giản cột thu lôi) Khi nhà nên đứng xa cửa sổ, cửa vào, đồ dùng điện, tránh chỗ ẩm ướt buồng tắm, bể nước, vòi nước, không nên dùng điện thoại trừ trường hợp cần thiết Nên rút phích cắp thiết bị điện trước lúc có giông gần xảy Với đường dây điện thoại hay dây điện nối với lưới bên nên bị ảnh hưởng Sét đánh lan truyền Nên tránh xa dây vật dùng điện với khoảng cách 1m Vô tuyên nối với dây anten để trời cần rút có giông Các tình dễ bị Sét đánh 7.3 Các giải pháp khoa học ngăn ngừa sét: - Phương pháp hiệu thông dụng từ trước đến để chống Sét làm cột thu lôi Các nhà cao tầng phải lắp cột thu lôi lắp thiết bị chống Sét cho vật dụng nhà tủ lạnh, ti vi Cột thu lôi phòng Sét - Bên cạnh người ta dùng loại kim thu Sét hoạt động dựa nguyên lý làm việc khác nói chung chia làm hai loại chính: + Loại phóng điện sớm: loại kim thu Sét có đặc tính phát dòng mồi sớm điện trường khí chưa đạt đến trị số tới hạn nghĩa chủ động đón bắt dòng phóng điện Sét điểm không gian cách xa công trình mà bảo vệ + Loại phân tán điện tích: loại kim thu Sét có đặc tính tạo lớp điện tích không gian mang điện dương vùng khí nằm bên đầu kim dựa nguyên lý phóng điện điểm Trường tĩnh điện mây giông mạnh dòng phóng điện mạnh lớp điện tích không gian nhiều, tác dụng chắn tĩnh điện làm cho điện trường đám mây giông đất yếu nghĩa loại bỏ nguy phóng điện Sét + Ngoài để bảo vệ công trình quan trọng kho vũ khí, sở hạt nhân áp dụng nhiều kỹ thuật tiên tiến tên lửa, tia lare kích hoạt tự động sét không trung vùng bảo vệ 7.4 Cấp cứu người bị Sét đánh: Ngoài làm cháy, bỏng, Sét gây tác hại hệ thần kinh, gãy xương, thính giác, thị giác, hay trí nhớ Người bị Sét đánh cần cứu trợ tức khắc Nếu người bị Sét đánh bị ngất (tim ngừng đập, tắt thở) phải thực khẩn cấp động tác hô hấp nhân tạo, ép tim lồng ngực việc làm vô quan trọng cần làm để đem lại mạng sống cho nạn nhân Với nạn nhân bị chấn thương xương cần tìm nơi bị gãy, đặc biệt cẩn thận không di dời nạn nhân nghi ngờ bị gãy cột sống để nạn nhân nơi khô tìm cách nhanh liên hệ với nhân viên y tế đến trợ giúp VI Ý NGHĨA CỦA VIỆC GIẢI QUYẾT CÁC TÌNH HUỐNG: Ý nghĩa thực tiễn Thông qua tình đưa phần giúp bạn hiểu biết tượng tự nhiên sấm Sét, chế hình thành, thấy tác hại Sét, lợi ích Sét có khả gây thương tích, chí chết người, thiệt hại tài sản nên cần trang bị kiến thức để phòng tránh Sét tốt có mưa giông Tuy nhiên có lợi ích định nông nghiệp Việc kết hợp kiến thức môn Vật lý, Địa lí, Sinh học giúp bạn hiểu tình thực tế từ giúp bạn thấy rõ vai trò môn học, biết vận dụng điều học vào thực tiễn Đôi điều đánh giá câu chuyện đưa tình Qua phân tích tìm hiểu giông Sét nêu bạn thấy rõ Sét tượng thiên nhiên bình thường điều huyền bí Như đề cập Sét có cường độ hiệu điện thể lớn song thời gian tác động lại vô ngắn Chính điều mà tất bị sét đánh tử vong theo thống kê có 1/10 bị sét đánh tử vong, điều phụ thuộc nhiều yếu tố điện trở thể người, vị trí sét đánh, công tác sơ cứu ban đầu Dù có người không bị tử vong song đa số họ bị di chứng để lại nhiều ảnh hưởng đến sức khỏe tinh thần Trong tình nêu ta thấy rõ nội bố vi phạm nguyên tắc việc phòng, trách, khắc phục tác hại sét + Khi có dấu hiệu giông Sét không di chuyển nơi trú ẩn an toàn + Trú mưa nơi có nguy Sét công cao (dưới gốc đa đê cao) + Không có kỹ sơ cứu nạn nhân cách kịp thời Xét ba vi phạm nguyên tắc việc bố sống có lẽ điều kỳ diệu Có thể có nhiều nguyên nhân, cho hành động vô tình nội cõng bố lưng bước thấp bước cao chạy nhanh trạm y tế định sống bố Ở góc độ có tác dụng kỹ thuật hà thổi ngạt ép tim lồng ngực bố hồi tỉnh Còn việc bố trở thành người giỏi mạnh mẽ ngẫu nhiên từ sinh hình thành bố phải cố gắng để sống hào quang mà người mang đến cho Cũng có tác động nho nhỏ từ Sét, điều xuất vài người sau bị Sét đánh họ có khả đặc biệt mà trước không có, nhiên khoa học chưa lí giải cách cụ thể quán điều này, lại đa phần số họ để lại di chứng không tốt Với nội có lần khéo léo đề cập với nội hiểu biết mình, xem nội không tin không muốn tin điều đó, nội muốn sống kiêu hãnh huyền bí đứa trai bà Tôi không dám tranh luận nhiều, tuổi nội cao việc tiếp thu khó làm đổ vỡ lòng kiêu hãnh nội, gieo thêm cho nội điều nghi để nội sống giới huyền bí với lòng kiêu hãnh Còn bạn phổ biến điều để có kỹ sống đừng mắc sai lầm nội bố Hãy nhớ điều xảy người ta gọi điều kỳ diệu