Научно-исследовательская работа на темуИсследование самодельных приборов для предсказания погоды
Оглавление.
Введение 2-3
Влияние атмосферного давления и влажности воздуха на погоду. 4
Основная часть
Самодельный прибор для предсказывания изменения погоды 5-6
Простейший самодельный барометр 6-7
Самодельный гигрометр – барометр 7-8
Естественный барометр 8-9
Заключение 10
Список литературы 11
Приложение
Приложение 1 12
Приложение 2 13
Приложение 3 14
Приложение 4 15
Введение.
На уроках естествознания изучая темы «Погода» и «Климат» учитель нам рассказывал об атмосферном давлении и влажности воздуха. От значения этих величин зависит погода. Атмосферное давление и влажность воздуха влияют на самочувствие человека, на его работоспособность. Зная, какой будет погода, можно подготовить свой организм к предстоящим изменениям. Для измерения атмосферного давления и влажности воздуха используют барометр-анероид и психрометр. Приобрести такие приборы проблемно, поэтому я решил изготовить такие приборы самостоятельно и попробовать предсказывать погоду. Для изготовления данных приборов в учебнике «Физика и астрономия» 7класс я изучил темы «Атмосферное давление» и «Барометр», в учебнике «Физика и астрономия» 8 класс изучил тему «Влажность воздуха», а также в книгах «Исследовательские работы по физике в 7-8 классах сельских школ» и «Изобретатель природа» познакомился с описаниями некоторых приборов.
Новизна темы заключается в том, что во-первых приборы были сделаны не стационарные как в описании а мобильные, и во-вторых измерении атмосферного давления и влажности воздуха изучается в школьном курсе 7- 8классах. Поэтому над этой темой я решил поработать самостоятельно.
Актуальность темы. Умения самостоятельно изучать новый материал, применять теоретические знания на практике и самостоятельно изготавливать приборы помогут в дальнейшем успешно и качественно усваивать учебный материал по физике.
Объектом исследований является предсказание погоды с помощью изготовленных приборов.
Предмет исследований: показания самодельных приборов об атмосферном давлении и влажности воздуха и их сравнения с показаниями барометра-анероида.
Цель работы: изготовить самодельные приборы по предсказанию погоды и пронаблюдать за их работой на практике.
Задачи:
описать изготовление приборов для наблюдений за погодой.
изготовить приборы.
научиться предсказывать погоду с помощью самодельных приборов.
Гипотеза: с помощью самодельных приборов можно научиться предсказанию погоды.
Влияние атмосферного давления и влажности воздуха на погоду.
Атмосферное давление и влажность воздуха наряду с температурой воздуха являются основными характеристиками погоды и климата.
Атмосферное давление – давление атмосферы на все находящиеся в ней предметы и Земную поверхность. Изменения атмосферного давления играет большую роль в изменениях погоды. С распределением атмосферного давления связаны направления и сила ветра. Давление в разных местах земной поверхности неодинаково, и более сильное давление «выжимает» воздух в места с более низким давлением.
Влажность воздуха это величина, характеризующая содержание водяных паров в атмосфере Земли. Влажность воздуха зависит от температуры воздуха. В природе существует четкое взаимодействие трех величин: атмосферного давления, температуры воздуха и его влажности. Меняется атмосферное давление или температура, или то и другое одновременно, сразу же происходит или конденсация влаги, или ее испарение.
Основная часть
Самодельный прибор для предсказания изменений погоды.
Для изготовления прибора предсказывающего погоду, было использовано следующее оборудование и материалы:
стеклянную колбу
сосуд с подкрашенной жидкостью
пробку для колбы
проволоку
штатив
коробку с ватой
Порядок сборки самодельного прибора для предсказания изменений погоды:
заполнили через отверстие колбу подкрашенной жидкостью до половины
закрыли отверстие пробкой
на колбу прикрепили проволоку с петлёй для подвешивания прибора на лапку штатива
для обеспечения техники безопасности при работе с прибором, под него устанавливаем коробку с ватой (Приложение 1)
Принцип действия прибора:
К предстоящему ненастью окружающий воздух охлаждается, в результате охлаждается стеклянное тело колбы. Водяные пары, испаряемые с поверхности воды в колбе, соприкасаясь с её холодным телом, конденсируются, и внутренняя поверхность колбы покрывается капельками воды.
Вывод: капельки воды на внутренних стенках колбы – предвестник скорого наступления ненастья; чистая внутренняя поверхность колбы без капелек воды – признак хорошей, ясной погоды. Этот вывод подтверждается результатами наблюдений за показаниями прибора.
2.Простейший самодельный барометр
Для изготовления простейшего самодельного барометра использовали следующее оборудование и материалы:
пластмассовая светлая бутылка с крышкой из-под газировки (длиной меньше, чем длина стеклянной трубочки)
стеклянная трубочка длиной 250 - 350 мм с внешним диаметром 2-3 мм, внутренним диаметром 0,2 - 0,8 мм
электродрель
тюбик супер - клея
пластилин
сосуд с подкрашенной жидкостью
Порядок сборки простейшего самодельного барометра:
в крышке с помощью электродрели делаем отверстие
через отверстие пропускаем трубочку
в бутылку до половины наливаем подкрашенную жидкость
закрываем плотно бутылку крышкой с трубочкой так, чтобы конец трубочки не доходил до дна
место соприкосновения трубочки со стенками крышки бутылки промазываем клеем для герметизации
для лучшей герметизации сверху крышку залепим пластилином (Приложение 2)
Принцип действия самодельного барометра:
Когда давление окружающего воздуха понижается, столбик воды в трубке поднимается вверх (это происходит потому, что давление воздуха над водой в бутылке становится больше атмосферного давления); это значит, что погода изменится – будет дождь, или снег.
Когда давление окружающего воздуха повышается, то столбик воды в трубочке понижается (это происходит потому, что давление воздуха над водой становится меньше, чем атмосферное давление); это значит, что будет хорошая погода, ясная, тёплая.
Вывод: столбик воды в трубочке повышается – быть ненастью, атмосферное давление понижается; столбик воды в трубочке понижается – быть хорошей погоде, атмосферное давление повышается. Эта закономерность подтвердилась в ходе наблюдений за работой прибора и изменением уровня жидкости в трубочке. Если самодельный барометр снабдить шкалой, проградуированной по показаниям промышленного барометра – анероида, то можно использовать этот прибор не только для наблюдений, но и измерений атмосферного давления и предсказания возможных изменений погоды (Приложение 2).
3.Самодельный гигроскоп – барометр
Для изготовления прибора гигроскопа, с помощью которого по изменению влажности воздуха можно предсказать изменения погоды, использовались следующие материалы и оборудование:
пластинки из ДСП
тонкая медная проволока
еловая шишка
тюбик супер - клей
Порядок сборки самодельного гигроскопа-барометра:
соединяем пластинки шурупами
шишку приклеиваем к пластинке
к чешуйкам шишки приклеиваем стрелку - тонкую проволоку из меди
на вторую пластинку приклеиваем надписи «ясно», «осадки». (Приложение 3)
Принцип действия самодельного гигроскопа-барометра:
При увеличении влажности чешуйки прижимаются к шишке плотнее, и стрелка опускается, предвещая ненастье. В сухую погоду чешуйки вместе со стрелкой поднимаются.
Вывод: наблюдения за положением стрелки позволяют предсказать изменение погоды. Сравнение отмеченных положений стрелки с показаниями барометра-анероида позволяет использовать этот самодельный прибор как гигроскоп-барометр.
4.Естественный барометр.
Для изготовления естественного барометра использовалось следующее оборудование и материалы:
пластинка из ДСП
еловая ветка
медная проволока
электродрель
подставка
Порядок сборки естественного барометра:
вырезать небольшой ствол молодой ели вместе с веткой
очистить ствол и ветку от коры
в пластине из ДСП делаем четыре отверстия для закрепления еловой ветки
закрепляем еловую ветку с помощью медной проволоки к пластине
на пластинку приклеиваем надписи «ясно», «осадки». (Приложение 4)
Принцип действия естественного барометра:
Закрепленная ветка ели реагирует на изменение погоды, опуская конец ветки перед дождем и поднимая его перед ясной погодой.
Вывод: наблюдения за положением еловой ветки позволяют предсказать изменение погоды. Спустя некоторое время, когда ветка покажет свои способности можно сделать пометки «ясно», «осадки» и использовать данный прибор как барометр анероид.
Заключение.
Цель работы выполнена, приборы для предсказывания погоды изготовлены и успешно работают. Интересно убедиться в том, что я могу наблюдать явления природы, предсказывать их изменения с помощью приборов которые сделал сам в домашних условиях.
Изготовленные приборы будут демонстрироваться учащимся в школе при изучении естествознания и физики. Надеюсь, что они заинтересуются результатами и захотят сами с ними проводить наблюдения за погодой. А может быть и изготовить другие приборы для уроков физики.
Список литературы:
Р. Башарулы, У. Токбергенова, Д. Казахбаева. «Физика и астрономия» учебник для 7 класса общеобразовательной школы. Алматы «Атамура» 2007 .
Б.М. Дуйсембаев, Г.З Байжасарова, А.А. Медетбекова «Физика и астрономия» учебник для 8 класса общеобразовательной школы. Алматы «Мектеп» 2004.
Абдурахманов С.Д. Исследовательские работы по физике в 7-8 классах сельских школ: Кн. Для учителя: из опыта работы.- М.: Просвещение, 1990.
И. Литинецкий. Изобретатель природа. М.: Знание 1990.
Л.Д. Ландау, А.И. Китайгородский Физические тела. М.: «Наука» 1978
Ru.wikipedia.org
Приложение 1.
Приложение 2.
Приложение 3.
Приложение 4.
13 PAGE \* MERGEFORMAT 141415
Рисунок 1C:\Documents and Settings\Администратор\Рабочий стол\Новая папка (2)\IMG_3443.JPGРисунок 3C:\Documents and Settings\Администратор\Рабочий стол\Новая папка (2)\IMG_3442.JPGРисунок 4C:\Documents and Settings\Администратор\Рабочий стол\Новая папка (2)\IMG_3441.JPG15