Đồng thời các bạn sẽ tuyên truyền với những người thân trong gia đình, những người xung quanh để góp phần hạn chế tai nạn do sấm sét gây ra.. Trong Vật lý ta thấy rằng để hình thành tia
Trang 1SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO HÀ NỘI
PHÒNG GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO QUỐC OAI
TRƯỜNG TRUNG HỌC CƠ SỞ HOÀ THẠCH
BÀI DỰ THI CUỘC THI VẬN DỤNG KIẾN THỨC LIÊN MÔN
ĐỂ GIẢI QUYẾT CÁC TÌNH HUỐNG
THỰC TIỄN DÀNH CHO HỌC SINH THCS
Địa chỉ: Hoà Thạch – Quốc Oai – Hà Nội
Điện thoại: 0433 676 763
Email: c2hoathach-qo@hanoiedu.vn
Họ và tên học sinh: Lưu Thuỷ Tiên
Trang 2Phụ lục Cấu trúc bài dự thi:
CUỘC THI VẬN DỤNG KIẾN THỨC LIÊN MÔN ĐỂ GIẢI QUYẾT CÁC TÌNH HUỐNG THỰC TIỄN DÀNH CHO HỌC SINH THCS
A Trang bìa:
1 Sở Giáo Dục và Đào tạo: Thành phố Hà Nội
2 Phòng Giáo Dục và Đào tạo: Huyện Quốc Oai
3 Trường: THCS Hoà Thạch
4 Địa chỉ: Hoà Thạch – Quốc Oai – Hà Nội
5 Điện thoại: 0433 676 763
6 Email: c2hoathach-qo@hanoiedu.vn
Tên tình huống: Hãy ngăn chặn những tai nạn do sấm sét gây ra.
Let's prevent accidents caused by lightning.
Môn học chính: Vật lý
Các môn họ tích hợp: Ngữ văn, địa lý, tiếng anh,
7 Thông tin về học sinh:
Họ và tên: Lưu Thuỷ Tiên
Ngày sinh: 27 - 5 - 2001
Lớp: 8E
B Các trang tiếp theo:
1 Tình huống
2 Mục tiêu giải quyết tình huống
3 Tổng quan về các nghiên cứu liên quan đán việc giải quyết tình huống
4 Giải quyết tình huống
5 Thuyết minh về tiến trình giải quyết tình huống
6 Ý nghĩa của việc giải quyết tình huống
Trang 31 Tình huống:
Hôm đó, trên đường đi học về, trời bỗng nổi cơn giông, mây đen ùn ùn kéo tới, gió thổi mỗi lúc một mạnh, mưa ngày càng nặng hạt Nhóm bạn nữ lớp 8E vô cùng lo lắng
vì chẳng ai mang áo mưa hay ô, nhìn xung quanh không thấy ngôi nhà nào, chỉ có một cây đa lớn bên đường bèn chạy tới trú Một tia sét bất ngờ xuất hiện rạch ngang bầu trời kèm theo tiếng sấm nổ đinh tai làm cả nhóm giật mình, rú lên vì sợ hãi Cả nhóm nháo nhác nhìn nhau cùng đặt ra một câu hỏi: liệu trú mưa dưới gốc cây đa này có an toàn không?
2 Mục tiêu và giải thích tình huống:
- Thứ nhất : Việt Nam nằm ở tâm giông châu Á - một trong ba tâm giông trên thế giới nên có hoạt động giông sét mạnh, đây là một tình huống xuất phát từ thực tế
- Thứ hai: Việc tránh sét, tránh mưa ở dưới gốc cây đa, cây sồi… có thể tăng nguy cơ
bị sét đánh
- Thứ ba : Giúp các bạn học sinh rèn luyện kĩ năng sống, biết cách tự bảo vệ, phòng tránh tai nạn do sấm sét gây ra Đồng thời các bạn sẽ tuyên truyền với những người thân trong gia đình, những người xung quanh để góp phần hạn chế tai nạn do sấm sét gây ra
- Thứ tư: Giải quyết tình huống này chúng em có thể ôn lại, nắm vững một số kiến thức của các môn học như: Vật Lý, Hoá Học, Sinh Học, Công Nghệ…và từ đó giúp chúng em tăng khả năng của mình trong việc vận dụng kiến thức các môn học trong đời sống thực tế
3 Tổng quan về các nghiên cứu liên quan đến việc giải quyết tình huống:
Để giải quyết tình huống này, em đã tìm hiểu và thấy rằng có thể áp dụng nhiều kiến thức một số môn học trong nhà trường để giải quyết thấu đáo tình huống mà em đưa ra phía trên, cụ thể là vật lý, sinh học, địa lý, hoá học,… Ví dụ:
- Với môn Ngữ Văn: Lối văn nghị luận thuyết minh tiến trình giải quyết tình huống
- Với môn Tin Học: Soạn thảo văn bản với phần mềm Microsoft Word
- Với môn Tiếng Anh: Trong phần nhan đề, viết dưới hình thức khẩu hiệu song ngữ:
Hãy ngăn chặn những tai nạn do sấm sét gây ra.
Let's prevent accidents caused by lightning.
Trang 4Để hoà cùng chủ trương, không khí xây dựng môi trường học tiếng Anh trong trường THCS
Còn với các môn học khác, em xin trình bày cụ thể trong phần thuyết minh giải quyết tình huống
4 Giải pháp và giải quyết tình huống:
Trình bày khái niệm sấm sét là gì? Giải thích hiện tượng sấm sét trong tự nhiên Sét đánh là gì?
Tại sao lại nhìn thấy tia chớp trước rồi sau đó một lúc mới nghe tiếng sấm rền, đôi khi ta chỉ nhìn thấy tia chớp mà không hề nghe thấy tiếng sấm đi kèm ?
Ảnh hưởng của sấm sét đến tính mạng và tài sản của con người
Tại sao không nên tránh mưa ở dưới gốc cây đa, cây sồi…?
Cách phòng tránh tai nạn do sấm sét gây ra Cấp cứu người bị sét đánh như thế nào? Làm sao để bảo vệ nhà cửa, công trình, vật gia dụng…?
Hiện tại về kỹ năng phòng tránh, hạn chế tai nạn do sấm sét gây ra của trường THCS Hoà Thạch và học sinh trường THCS Hoà Thạch Từ đó nói đến sự cần thiết, tầm quan trọng của việc phòng tránh, hạn chế tai nạn do sấm sét gây ra Trách nhiệm của học sinh
về việc tự biết cách phòng tránh, hạn chế tai nạn do sấm sét gây ra
Tác dụng của việc hiểu và biết cách phòng tránh, hạn chế tai nạn do sấm sét gây ra
5 Thuyết minh về tiến trình giải quyết tình huống:
Hãy ngăn chặn những tai nạn do sấm sét gây ra
Let's prevent accidents caused by lightning
Các bạn có biết không, đất nước ta nằm trong vùng khí hậu nhiệt đới gió mùa, nóng
ẩm và đa dạng Song, lại thất thường, diễn biến phức tạp, biến động mạnh, chịu nhiều thiên tai như hạn hán, bão, lũ,… hằng năm (Bài 31-Địa lý 8: Đặc điểm khí hậu Việt Nam) Trong số đó không thể không kể đến hiện tượng sấm sét - một hiện tượng rất phổ biến “Việt Nam nằm ở tâm giông châu Á - một trong ba tâm giông trên thế giới” nên có hoạt động giông sét mạnh Số ngày có giông trung bình ở Việt Nam khoảng 100 ngày,
số giờ có giông trung bình khoảng 250 giờ, với khoảng 16 triệu cơn giông và có hơn hai triệu cú sét mỗi năm
Sét hay tia sét là hiện tượng phóng điện trong khí quyển giữa các đám mây và đất hay giữa các đám mây mang các điện tích khác dấu
Trang 5Với kiến thức Vật lý trong tay chúng ta sẽ cùng làm rõ vấn đề hiện tượng sấm sét nhé! Trong Vật lý ta thấy rằng để hình thành tia lửa điện giữa hai vật thì điều kiện phải
có là: hai vật đó phải tích một lượng điện tích lớn và trái dấu nhau và khoảng cách giữa hai vật đó phải đủ nhỏ để khoảng không gian giữa hai vật đó bị cường độ điện trường mạnh làm ion hóa chúng tạo thành môi trường dẫn điện Với hai điều kiện đó thì tia sét
sẽ hình thành!
Sự cọ xát mạnh giữa những giọt nước trong luồng không khí bốc lên cao là một trong những nguyên nhân tạo thành các đám mây dông bị nhiễm điện Lúc hai đám mây nhiễm điện trái dấu lại gần nhau, hiệu điện thế giữa chúng có thể lên tới hàng triệu volt, nghĩa là cực kì lớn Khi điện trường giữa vùng tích điện dương và vùng tích điện âm đạt đến một mức độ nhất định thì sẽ xảy ra hiện tượng trung hòa điện tích đồng thời phát ra tia lửa giữa hai đám mây Hiện tượng phóng tia lửa điện tạo ra luồng ánh sáng cực mạnh, đồng thời trên đường đi của ánh sáng sinh ra nhiệt độ rất cao, khiến không khí cũng như những hạt mây ở lân cận bị nung nóng và giãn nở đột ngột, từ đó phát ra âm thanh nổ rất lớn Ánh sáng tạo ra trong hiện tượng này chính là tia sét, còn tiếng nổ là sấm Nếu quan sát kỹ, sau tia sét, sẽ có một vệt khí màu tối, hơi đỏ được hình thành chạy dọc đường đi của tia sét Đó chính là do tia lửa điện với nhiệt độ cực cao vô tình
đã làm oxi hoá một lượng nitơ tạo nên nitơ monoxit (có màu nâu đỏ), khi đó, không khí xung quanh khu vưc sấm sét nóng đến hơn 2000 °C, phương trình phản ứng như sau:
N2 + O2 → 2NO
Nếu có đám mây dông tích điện đi gần mặt đất tới những khu vực trống trải, gặp một vật có độ cao như cây cối, người cầm cuốc xẻng thì sẽ có hiện tượng phóng tia lửa điện giữa đám mây và mặt đất Đó là hiện tượng sét đánh
Các bạn ạ, các bạn có biết điện thế của sự phóng điện có thể từ vài chục đến vài trăm triệu volt không? Một con số thật sự rất lớn Không những thế, cường độ dòng điện của
nó từ 10A- 30kA,có nghĩa là một tia sét thông thường có thể thắp sáng bóng đèn 100W trong ba tháng Ngoài ra, chiều dài của sét trung bình là 5 km, nhưng cũng có khi tới 10km cơ đấy; vận tốc phóng điện từ 15000- 36000km/s; đường kính của tia sét khoảng 40- 50cm, phần lõi tia sét khoảng 15cm; đường đi của những tia sét là không thẳng vì
nó phải chọn con đường nào cản điện ít nhất, nghĩa là đi vào các nơi tập trung nhiều phần tử dẫn điện nhất
Trang 6Hình 1: Một số hình ảnh về sấm sét
Mặc dù tia chớp và tiếng sấm được phát ra đồng thời, nhưng tại sao chúng ta luôn luôn nhìn thấy tia chớp trước rồi sau đó một lúc mới nghe tiếng sấm rền? Nguyên nhân
là vì ánh sáng được lan truyền với tốc độ lớn hơn tốc độ âm thanh rất nhiều lần Trong không khí, cứ mỗi giây ánh sáng đi được xấp xỉ 30 vạn km Với tốc độ này chỉ trong một giây có thể bay 7 vòng xung quanh đường xích đạo trái đất! Trong khi đó âm thanh truyền trong không khí với tốc độ 340m/s, tức là chỉ xấp xỉ 1 phần 90 vạn tốc độ ánh sáng Từ nơi xảy ra phóng điện, ánh sáng truyền xuống mặt đất thường chỉ tốn khoảng thời gian bằng 1 phần vài chục vạn giây Với cũng quãng đường đó, âm thanh phải đi với thời gian dài hơn nhiều (Bài 13 - Vật lí 7: Môi trường truyền âm) Dựa vào kiến thức này, chúng ta có thể tính được khoảng cách từ nơi phóng điện tới nơi chúng ta đứng thông qua khoảng thời gian nhìn thấy tia chớp tới lúc nghe được tiếng sấm Đôi khi ta chỉ nhìn thấy tia chớp mà không hề nghe thấy tiếng sấm (khoảng 120 dB) đi kèm
Đó là bởi lớp mây phóng điện ở cách chúng ta quá xa, hoặc âm thanh phát ra không đủ lớn Khi ấy vì âm thanh truyền trong không khí bị mất dần năng lượng mà nhỏ dần cho đến khi mất hẳn( Bài 13- Vật Lí 7: Môi trường truyền âm)
Ảnh hưởng của sấm sét đến tài sản và tính mạng của con người là rất to lớn Đối với cơ thể người thì sét có thể gây thương tích bằng nhiều cách như đánh thẳng vào vị trí nạn nhân từ trên đám mây xuống;khi nạn nhân đứng cạnh vật bị sét đánh, sét phóng qua khoảng cách không khí giữa người và vật (sét đánh tạt ngang); khi nạn nhân tiếp
Trang 7xúc với vật bị sét đánh, khi người tiếp xúc với mặt đất ở một vài điểm mà sét lan truyền trên mặt đất (hình 2); lan truyền qua đường dây cáp tới các vật như điện thoại, tivi, ổ cắm…
Việc bị sét đánh còn kinh khủng hơn giật điện cao thế rất nhiều đấy các bạn ạ Năng lượng sét đánh làm nóng không khí xung
Hình 2 Sét lan truyền trên mặt đất quanh tới 30.000 độ C – gấp 3 lần nhiệt độ ở
bề mặt mặt trời gây nên bỏng cấp độ 3 ở các điểm vào ra của tia sét trên cơ thể người Hiện tượng sét đánh diễn ra nhanh hơn bạn có thể tưởng tượng Một tia sét chỉ truyền qua cơ thể bạn trong vòng 3 mili giây (giật điện cao thế có thể kéo dài tới 500 mili giây trước khi ngắt mạch điện hoặc người đã bị thổi bay)
Hình 3a Vết sẹo bỏng hình tia sét Hình 3b Người tử vong do sét đánh
Sét đánh làm co cơ (Bài 9 – Sinh học 8: cấu tạo và tính chất của cơ) hỗn loạn nhịp của tim, tổn thương tim, nguy hiểm hơn khiến tim ngừng đập, bên cạnh đó phá hủy cơ tim, phù phổi, làm vỡ hệ thống mạch máu và hình thành vết sẹo bỏng hình tia sét(hình 3a), thậm chí là tử vong.(hình 3b)
Về mặt thần kinh, người bị sét đánh có thể bất tỉnh từ vài phút đến thậm chí vài năm Sau tai nạn, những người sống sót có thể chịu tổn thương trầm trọng về não (hãy tưởng tượng một bộ não đã bị dòng điện khổng lồ "nấu chín"), dẫn tới chứng mất ngủ hoặc
Trang 8mất trí nhớ tạm thời Về lâu dài, các chấn thương thần kinh sẽ gây nên sự thay đổi về tính cách, mất khả năng học hỏi và tiếp thu, rối loạn giấc ngủ, chứng động kinh, Cuối cùng, các nạn nhân thường bị chấn động, tê liệt cơ tay/chân (tạm thời hoặc vĩnh viễn), thủng màng nhĩ, đục thủy tinh thể và rất nhiều sự đau đớn khác nữa
Các bạn có biết không, hậu quả sẽ nặng nề hơn nếu người bị sét đánh đang cầm kim loại trong tay (tất nhiên, việc này khiến cho xác suất bị sét đánh tăng cao ngay từ đầu) Các đồ trang sức, phụ kiện bằng kim loại (nhất là bạc và vàng) có thể bắt điện và nóng lên nhanh chóng, gây thêm nhiều vết bỏng trầm trọng ngoài da vì chúng dẫn điện tốt (đơn chất kim loại) (Bài 20- Vật lý 7: Chất dẫn điện và chất cách điện, dòng điện trong kim loại; Bài 6- Hoá học 8: Đơn chất và hợp chất - phân tử)
Thật may mắn, cứ 10 người bị sét đánh thì chỉ có 1 người chết Trong giai đoạn 1981-2010, trung bình mỗi năm có tới 54 vụ tử vong vì sét đánh 90% nạn nhân sét
đánh có khả năng sống sót
Đối với vật dụng, đồ điện tử, sét cũng gây ra nhiều thiệt hại lắm! Nhiệt và sức công phá từ sét sẽ làm cháy xém, thậm chí tan nát cả giày dép, quần áo Điện thoại, máy tính cá nhân và các thiết bị điện tử khác có thể bị hư hỏng do sét đánh, khi chúng đi qua các ổ cắm điện thoại, cáp internet, hoặc ổ cắm điện Với các thiết bị điện khi sét đánh vào các cột điện sẽ làm tăng áp đột ngột làm chập
(hình 4) Với những ai đang dùng điện thoại sẽ rất nguy hiểm cho màng nhĩ vì nó sẽ tạo
ra một tiếng rít rất to và dài cũng như bị điện giật nếu là điện thoại có dây Và thậm chí khi không đánh vào đâu sét cũng sẽ tạo ra các xung điện từ mạnh (đặc biệt là sét dương)
sẽ phá hỏng các linh kiện điện tử
Việc bạn tránh sét ở các loại cây như cây sồi, cây đa,… thực sự rất nguy hiểm, để mình giải thích nhé
Trang 9Hình 5a: Sét đánh vào cây Hình 5b: Trú mưa dưới gốc cây rất nguy hiểm
Trước tiên, đứng dưới gốc cây có thể bị đe dọa bởi nguy cơ cái cây đổ xuống đúng đầu, đặc biệt là những cây đứng riêng lẻ Thực tế là những ngọn gió mạnh trong suốt cơn mưa khiến cho khả năng che mưa của cây không còn, nhất là khi trời mưa như trút nước Hơn nữa, sét không chọn những ngọn cây cao để đánh mà chọn những cây có nhiều rễ mọc toả ra từ gốc cây (rễ chùm, bài 9- Sinh Học 6: Các loại rễ, các miền của rễ) nghĩa là sức cản điện tương đối ít hơn, những loại cây chứa nhiều nước, dẫn điện tốt như nguyệt quế, đa… Sau cùng, với độ cao của nó, cái cây sẽ càng thu hút sét(Hình 5)
Và vì khung xương của người có điện trở nhỏ hơn gỗ, nên chúng ta sẽ là một phương tiện tốt hơn cho sét tiếp đất Khi bạn đứng cách xa cây, thậm chí khi đứng thẳng, cũng giảm nguy cơ thu hút sét hơn 50 lần Ngoài ra, sét còn đánh vào những nơi có dải đất sét chạy ngầm gần mặt đất (đất sét giữ nước tốt hơn → dẫn điện nhiều hơn đất thịt, đất cát, Bài 3- Công nghệ 7: Một số tính chất chính của đất trồng), những nơi có nhiều hơi ẩm như khe núi, vực sâu, nơi có mạch nước ngầm gần mặt đất (do ở đáy những khe, vực ấy tập trung nhiều hơi ẩm hay những nguồn nước), nơi có luồng không khí nóng bốc lên (đặc biệt là ống khói), những vật đang di chuyển hơn là vật tĩnh, những vùng đất có kim loại
Biết cách phòng tránh sét đánh là một điều rất cần thiết đúng không các bạn? Bây giờ mình sẽ chỉ cho các bạn một số biện pháp, các bạn hãy cố gắng ghi nhớ để áp dụng: Đầu tiên, bạn nên lên kế hoạch trước Nghe dự báo thời tiết để lên kế hoạch làm việc
đề phòng là một cách rất hay Khi làm ở khu vực nào đó, bạn thử để ý trước các nơi có
Trang 10thể trú mưa và tránh sét an toàn, nếu được, hãy tính được thời gian từ chỗ làm việc đến nơi an toàn Thường thì cơn dông kéo đến rất nhanh trong vòng 15 phút và di chuyển với vận tốc 40 km/giờ Nói chung khi đang ở nơi không an toàn thì bạn cần phải để ý đến các dấu hiệu của dông như mây đen, không khí lạnh, gió…
Thứ hai, bạn nên thực hiện quy tắc nghe nhìn bằng cách sau: Khi sét xảy ra, thoạt tiên bạn sẽ thấy tia chớp loé lên và sau đó là có tiếng sấm kèm theo Nếu bạn tính khoảng thời gian từ lúc tia chớp loé lên và lúc nghe thấy tiếng sấm thì có thể xác định được khoảng cách tới nơi sét xảy ra Chia số giây cho 5 thì được khoảng cách đến tia sét Ví dụ đếm được 5 giây thì sét cách vị trí đứng là khoảng 1 dặm (1,6 km) và sau 10 giây thì khoảng cách là 2 dặm (3,2 km) Bạn đừng quên nếu như khoảng thời gian bạn đếm được từ khi thấy chớp và nghe tiếng sấm nhỏ hơn 30 giây, thì bạn đã nằm trong tầm ngắm của tia sét rồi và phải cẩn thận Nếu thời gian này nhỏ hơn 20 giây thì phải di chuyển đến nơi an toàn hơn Khi nghe thấy tiếng sấm đầu tiên bất kể là gì cũng cần phải thấy nguy hiểm đã đến Hãy nhớ sét có thể đánh cách xa nơi có mưa tới 15–20 km Khi trời sắp xảy ra dông, thì biện pháp tránh sét tốt nhất là nên về nhà Chỗ an toàn
để tránh sét là toà nhà, hay công sở có lắp đặt hệ thống chống sét Khi ở trong nhà thì bạn nên đứng xa cửa sổ, cửa ra vào, các đồ dùng điện, tránh các chỗ ẩm ướt như buồng tắm, bể nước, vòi nước, không nên dùng điện thoại trừ trường hợp rất cần thiết
Trong trường hợp không kịp chạy tìm nơi ẩn náu an toàn, tuyệt đối không dùng cây cối làm chỗ trú mưa, tránh các khu vực cao hơn xung quanh, những nơi chứa nước như bãi biển, ao, hồ, mương, tránh xa các vật dụng kim loại như xe đạp, xe máy, hàng rào sắt bạn nên tìm chỗ khô ráo, nếu xung quanh có cây cao hơn thì nên tìm chỗ thấp, tìm
vị trí cây thấp Nguyên tắc cơ bản để có tư thế tránh sét tốt nhất là hạ người càng thấp càng tốt, tránh bị sét đánh trực tiếp và giảm tối đa diện tích tiếp xúc giữa cơ thể và mặt đất Nếu có điều kiện, bạn nên dùng vải hoặc quần áo cuộn chặt lại thành một cuộn có
độ dày khoảng 10 cm rồi quỳ lên đó để cách ly hoàn toàn sự tiếp xúc của cơ thể với mặt đất Nếu bạn đang đi theo một nhóm thì phải nhanh chóng tách ra, không nên tập trung cùng một chỗ Với những người đang điều khiển ôtô, nếu không tìm được chỗ trú thực
sự an toàn thì hãy ngồi yên trong xe Không đứng thành nhóm người gần nhau Nếu như bạn cảm thấy tóc bị dựng lên (như cảm giác điện khi sờ tay trước mặt tivi) thì điều đó
có nghĩa là có thể bị sét đánh bất cứ lúc nào Lập tức cúi ngồi xuống và lấy tay che tai,
