Работы: Все Избранные В помощь учителю Конкурс «Учебный проект» Учебный год: Все 2015 / 2016 2014 / 2015 2013 / 2014 2012 / 2013 2011 / 2012 2010 / 2011 2009 / 2010 2008 / 2009 2007 / 2008 2006 / 2007 2005 / 2006 Сортировка: По алфавиту По новизне
300 лет со дня рождения М.В. Ломоносова
Наш проект посвящен 300-летию со дня рождения М.В. Ломоносова, где мы рассказываем о его жизни и достижениях в науках.
3D голографический проектор?! Или?..
Учащиеся 6-го класса на кружковых занятиях по математике склеили так называемый "3D голографический проектор" и посмотрели на изображение, которое получается при его использовании. Возник вопрос: это изображение действительно является голограммой или нет? Не имея достаточных знаний по физике, они обратились к старшеклассникам за разъяснением. Ученики 9-го класса изучили виды голограмм и принципы, на которых они основаны, и выяснили, что такие проекторы к голограммам не имеют отношения.
3D-oe царство
Появление объемных 3D фильмов можно назвать очередным переворотом в истории кино. Что такое 3D-изображение и как его получить? Как снять фильм в формате 3D? Как влияет просмотр 3D-изображения на здоровье человека? Ответы на эти и многие другие вопросы вы найдете в данной работе.
Объектом исследования выбраны фильмы в формате 3D. Каков механизм восприятия объемного изображения, в чем заключается секрет 3D эффекта при просмотре фильмов, влияют ли такие фильмы на здоровье человека? Научные исследования и собственный опыт доказывают актуальность данной темы.
Flight and aerodynamics
Этот проект, выполненный на английском языке, об аэродинамических свойствах крыла, влиянии этих свойств на маневренность и скорость самолета. Исследование представлено в развитии (в историческом ракурсе): от первых самолетов до современных, показаны и проанализированы изменения, происшедшие в свойствах крыла, и их влиянии на развитие самолетостроения.
FreezеLight. Step by step
FreezLight. Если расшифровывать данное слово по частям, то его можно перевести буквально с английского как "замёрзший свет". Я подробно останавливаюсь на данном понятии, потому что, может быть завтра, оно активно войдёт в нашу жизнь в качестве новой технологии изображения действительности. Как ни странно одним из первых FreezeLight-ерров можно назвать Пабло Пикассо, именно он среди первых начал работать с люминографией.
FSO технологии и оборудование
В данной работе подробно рассмотрены вопросы, касающиеся атмосферно-оптических линий связи: история возникновения и развития технологии, а также принципы ее работы.
Galileo Galilei and his experimental work in physics
As the legend says, Galileo reached the top of the Pisa Tower and started to throw down spheres of different masses, and his assistant wrote down the time of falling. The time of the flight was almost the same every time, despite the spheres" masses. Thus, the Aristotles" teachings on the matter of the falling bodies were refuted. The law of falling bodies set the foundation of the mechanics that describes any kind of bodies" movement.
How did Nobel Prize Winners from Great Britain and Russia contribute to the progress of Humanity
История создания Нобелевской премии и ее создатель. Британские Нобелевские лауреаты. Русские Нобелевские лауреаты. Влияние Нобелевской премии на прогресс человечества.
I. Newton is one of the most infiuential man of the history
Работа на английском языке представляет собой исследование жизненного и творческого пути английского ученого Исаака Ньютона. Рассматривается роль его открытий для современной науки и современного человека.
Marketing as a business philosophy
В современном мире нет особых проблем с производством любой продукции. Большинство предпринимателей сталкиваются сегодня лишь с одной проблемой - где и как продать свои товары? Моя презентация - попытка разобраться в принципах маркетинга, усвоив которые, можно научиться принимать решения о свойствах успешного товара, разрабатывать эффективные стратегии его сбыта и так далее. Это важно для меня, ведь я учусь в социально-экономическом классе, изучаю английский язык, собираюсь стать маркетологом.
The Phenomenon of Superconductivity
Long-living accumulators, magnetic sensors, nuclear accelerators - this is not the complete list of numerous devices that are created with the help of superconductors. The list of such devices grows every day. The days when every man on the Earth will have a device using superconducting in his pocket are close. Soon we will not be able to imagine how we could live without this amazing technology.
"Time works Wonders". Время творит чудеса
This work tells about the secrets and mysteries of time and answer the question: "Is it possible to travel in time?" Эта работа расскажет о тайнах и загадках времени и ответит на вопрос: "Возможны ли путешествия во времени?".
Web-сайт "Из истории механики"
Web-сайт рассказывает об истории механики (античная механика, механика эпохи Возрождения). Работу можно использовать в качестве дополнительного материала на уроках физики.
Web-сайт "Полярные сияния"
Web-сайт рассказывает о полярных сияниях, их возникновении, видах. На одной из страниц есть видеозапись полярного сияния, контрольные вопросы по материалу сайта. Можно использовать в качестве дополнительного материала на уроках физики.
What If The Sun Became a Black Hole?
Данная работа выполнена на английском языке в программе Power Point и является интегрированным продуктом по физике, астрономии и английскому языку. Предложенный материал может быть использован на уроках английского, астрономии и физики в школах с преподаванием предметов на английском языке.
Wonderful discoveries of great English physicists
В современном естествознании физика является одной из лидирующих наук. Она оказывает огромное влияние на различные отрасли науки, техники и производства. В данном проекте автор рассказала об известных, а также не очень известных британских ученых-физиках.
А все-таки она вертится
В работе рассматривается одна из загадок Вселенной - вращение Земли. Поставленная задача - объяснить смену дня и ночи - решается путем анализа накопленных астрономических знаний. Подробно описан знаменитый опыт Фуко, доказывающий вращение Земли.
А прочно ли куриное яйцо?
Каждый год на праздник Пасхи по традиции наши мамы, бабушки красят куриные яйца. В этот день со своими друзьям, родственниками мы устраиваем "яичные бои". И меня заинтересовал вопрос о прочности куриного яйца. Я изготовил установку и провел эксперимент для определения прочности куриного яйца; вычислил среднюю массу, которую может выдержать яйцо. Также приведены примеры применения в архитектуре формы яйца.
А что такое звук?
В работе дано определение звука как в узком, так и в широком смысле; рассмотрены его основные характеристики; описаны виды звуков: ультразвук, инфразвук; изучено влияние звука на организм человека.
А.Д. Сахаров – выдающийся ученый и правозащитник современности
Автор изучил и представил в своей работе большой теоретический материал о выдающемся ученом, общественном деятеле и правозащитнике современности - А.Д. Сахарове, его жизненном пути и научных открытиях. Автор дает характеристику эпохи, в которой жил и творил Сахаров. Особое внимание обращено на вклад Сахарова в создание водородной бомбы и в исследования по возможному использованию термоядерной энергии в мирных целях.
Авиаконструкторы - фронту
В преддверии 65-летия победы в Великой Отечественной войне мы вновь вспоминаем о тех, кто все свои усилия, знания и умения направил без промедления на прямую или косвенную помощь фронту. О вкладе авиаконструкторов в решение задачи совершенствования ВВС в дело победы рассказывает автор работы.
-
Проектная деятельность обучающихся является одним из методов развивающего (личностно-ориентированного) обучения, направлена на выработку самостоятельных исследовательских умений (постановка проблемы, сбор и обработка информации, проведение экспериментов, анализ полученных результатов), которая способствует развитию творческих способностей и логического мышления, объединяет знания, полученные в ходе учебного процесса, способствует формированию некоторых профессиональных компетенций. Предложен перечень тем выполнения проектов в различных формах.
Скачать:
Предварительный просмотр:
Темы рефератов (докладов), индивидуальных проектов по физике
для студентов 1 курса
Александр Степанович Попов - русский ученый, изобретатель радио.
Альтернативная энергетика.
Акустические свойства полупроводников.
Атомная батарейка и радиоактивные подстветки
Физические принципы функционирования информационных и телекоммуникационных систем
Астрономия наших дней. Астероиды.
Атомная физика. Изотопы. Применение радиоактивных изотопов.
Бесконтактные методы контроля температуры.
Биполярные транзисторы.
Величайшие открытия физики.
Электрические разряды на службе человека.
Влияние дефектов на физические свойства кристаллов.
Вселенная и темная материя.
Голография и ее применение.
Беспроводная передача электричества
Дифракция в нашей жизни.
Жидкие кристаллы.
Значение открытий Галилея.
Альберт Эйнштейн и цифровая техника (фотоаппараты и т.д).
Использование электроэнергии в транспорте.
Классификация и характеристики элементарных частиц.
Криоэлектроника (микроэлектроника и холод).
Возможности современных лазеров.
Леонардо да Винчи - ученый и изобретатель.
Микроволновое излучение. Польза и вред.
Метод меченых атомов.
Методы наблюдения и регистрации радиоактивных излучений и частиц.
Нанотехнология - междисциплинарная область фундаментальной и прикладной науки и техники.
Никола Тесла: жизнь и необычайные открытия.
Николай Коперник - создатель гелиоцентрической системы мира.
Нильс Бор - один из создателей современной физики.
Нуклеосинтез во Вселенной.
Оптические явления в природе.
Открытие и применение высокотемпературной сверхпроводимости.
Переменный электрический ток и его применение.
Плазма - четвертое состояние вещества.
Планеты Солнечной системы.
Полупроводниковые датчики температуры.
Применение жидких кристаллов в промышленности.
Применение ядерных реакторов. Природа ферромагнетизма.
Проблемы экологии, связанные с использованием тепловых машин.
Происхождение Солнечной системы.
Пьезоэлектрический эффект его применение.
Реликтовое излучение.
Сенсорные экраны и физические процессы
Рождение и эволюция звезд.
Современная спутниковая связь.
Современная физическая картина мира.
Современные средства связи.
Солнце - источник жизни на Земле.
Управляемый термоядерный синтез. Ускорители заряженных частиц.
Физика в современных технологиях
Физические свойства атмосферы.
Фотоэлементы.
Черные дыры.
Шкала электромагнитных волн.
Экологические проблемы и возможные пути их решения.
По теме: методические разработки, презентации и конспекты
Методическая разработка практической работы составлена для студентов, обучающихся по специальности 080110 «Экономика и бухгалтерский учет (по отраслям)» по дисциплине «Финансовый менеджмент», на тему...
Презентация индивидуального проекта по русскому языку на тему "Молодежный сленг и жаргон". Проект подготовлен студенткой гр. СД-161с. При подготовке проекта проводилось анкетирование студентов, которы...
ИНДИВИДУАЛЬНЫЙ ПРОЕКТ по дисциплине ФИЗИКА на тему Проект учебного стенда «Цепь со смешанным последовательно-параллельным соединением» с разработкой процесса изготовления и применения. Выполнил: Студент группы 1-07 Специальность машиностроения Милишенко Дмитрий Валерьевич
ПРОВЕРКА НА ОПЫТЕ ОСОБЕННОСТЕЙ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОГО, ПАРАЛЕЛЬНОГО И СМЕШАННОГО СОЕДИНЕНИЯ РЕЗИСТОРОВ Оборудование: 1. Преобразователь переменного тока, состоящий из силового трансформатора и диодного моста. 2. Плата с соединительными клеммами. 3. Набор соединительных проводников. 4. Набор резисторов, состоящих из ламп накаливания на напряжение 6 в, 13 в, 26 в. 5. Амперметр постоянного тока с пределом измерения 3 А. 6. Вольтметр постоянного тока с пределом измерения 20 вольт. Порядок выполнения работы при последовательном соединении. Собираем схему из двух последовательно соединённых резисторов, ламп на 6 вольт и преобразователя. Подключаем амперметр последовательно, а вольтметр параллельно, вначале к одной лампе, а затем к другой.
Включаем преобразователь в сеть 220 в. Измеряем силу тока в цепи, падение напряжения на каждой лампочке. Результаты записать в таблицу 1. Соединение измерить вычислить I1, А I2, А I,АU1,BU2,BU,BU,B R1,О м R2,О м R, Ом Последовате льное 0,4 3,855,209,059,621322,62 R1= 3,85 / 0,4= 9,62 R2= 5,20 / 0,4= 13 R= 9,05 / 0,4= 22,62
Порядок выполнения работы при параллельном соединении. Собираем схему из двух параллельно соединённых резисторов, ламп на 6 и 13 вольт и преобразователя. Подключаем амперметр и вольтметр, согласно схеме. Включаем преобразователь в сеть 220 в. Измеряем силу тока в цепи, падение напряжения на каждой лампочке. Результаты записать в таблицу 2. Сопротивление в цепи при параллельном соединении находится как отношение произведения их сопротивлений к их сумме. R = R1* R2/(R1 + R2).
Соединениеизмерить вычислить I1, А I2, А I,АU1,BU2,BU,BU,B R1,ОмR2,ОмR, Ом Параллельно е 0,60,10,78, R1= 8,95 / 0,6 = 14,92 R2= 8,95 / 0,1 = 89,5 R= 8,95 / 0,7 = 12,79 R =(* 89.5) / () = / =12.79
Порядок выполнения работы при смешанном соединении. Собираем схему из двух ветвей цепи, одна часть ветви соединена параллельно, лампы на 6 и 13 вольт, а другая - последовательно, лампа на 6. Подключаем преобразователь, амперметр и вольтметр, согласно схеме. Включаем преобразователь в сеть 220 в.
Измеряем силу тока в цепи, падение напряжения на каждой ветви. Результаты записать в таблицу 3. Таблица 3 Соединение измерить вычислить I1, А I2,АI,АU1,BU2,BU, BR1,ОмR2,ОмR, Ом Параллельная ветвь 0,60,10,78, Последователь ная ветвь Смешанная последователь ная цепь R1 параллельное= 8,95 / 0,6 = 14,92 R2 параллельное= 8,95 / 0,1 = 89,5 R экв 1,2 = R1* R2/(R1 + R2). R экв 1,2 =(* 89.5) / () = / =12.79 R 3 = U / I R 3 = 3,85 / 0,4= 9,62 R общ. = R экв 1,2 + R 3 R общ. = =22.41
ВЫВОДЫ: 1. В основе любых электрических цепей лежат последовательное и параллельное соединение проводников. 2. Знание законов соединений и их особенностей позволяет ориентироваться в бытовых электрических цепях, рассчитывать различные характеристики их нагрузок. 3. Приобрел практические навыки работы с приборами. 4. Научился на практике определять токи в ветвях электрической цепи. 5. Убедился в правильности законов Кирхгофа и Ома.
- Кульков Алексей Владимирович , магистр, студент
- Смоленский государственный университет, г. Смоленск
- Понасова Дарья Сергеевна , бакалавр, учитель
- МБОУ "СОШ №3" , г. Сафоново
- ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ПРОЕКТ
- ФИЗИКА
- ИНДИВИДУАЛЬНЫЙ ИТОГОВЫЙ ПРОЕКТ
В работе рассмотрены примеры тем исследовательских индивидуальных итоговых проектов по физике основной школы. Также даны методические рекомендации по выполнению некоторых предложенных тем.
- Необходимость и способы преподавания астрономического материала в школьном курсе физики
- Практическая работа по астрономии «Заполнение диаграммы Герцшпрунга-Рассела»
- Использование интерактивных программ для подготовки учеников 10-11 классов к олимпиадам по физике
- Реализация регрессионного анализа в различных компьютерных программах
Индивидуальный итоговый представляет (ИИП) собой особую форму организации деятельности обучающихся и является основным объектом оценки метапредметных результатов, полученных учащимися в ходе освоения междисциплинарных учебных программ. Выполнение индивидуального итогового проекта является обязательным в условиях реализации Федерального образовательного стандарта . Выделяется несколько типов ИИП, которые учащиеся могут выбрать:
- практико-ориентированный, социальный;
- исследовательский;
- информационный;
- творческий;
- игровой или ролевой.
Наиболее интересным и полезным для учащихся в приобретении навыков исследовательской деятельности является исследовательский проект. Исследовательский проект требует доказательство или опровержение какой-либо гипотезы. Данный тип проекта способствует подготовке учащихся к научно-исследовательской деятельности в высшем учебном заведении.
В работе предложена классификация тем исследовательского проекта по физике для основной школы, а так же приведены краткие примеры и даны методические рекомендации по выполнению исследовательского проекта по физике по некоторым предложенным темам.
Анализируя содержание предмета «Физика» в основной школе, можно отметить, что изучаемый объём материала и его изложение позволяет учащимся выполнять исследовательскую работу по физике. Исследовательская работа может быть связана как с теоретическими и практическими расчётами физических величин, так и с конструированием физических приборов, механизмов и установок. На основе этого, можно конкретизировать виды исследовательской работы по физике путём указания видов исследовательских проектов. В таблице 1 «Исследовательский ИИП» предложены виды и темы исследовательский проектов по физике.
Таблица 1. Исследовательский ИИП
№ п/п
Вид исследовательского проекта
Темы
Проект, позволяющий ответить на вопрос «Что будет, если… »
исчезнет сила трения
исчезнет атмосфера
построить здание высотой 3000 м
Землю сжать у полюсов на 10%
масса Земли увеличится в 2 раза
Масса Луны увеличиться на 50%
перестанет действовать всемирное тяготение
перестанет действовать закон Паскаля
Исследование физических явлений
Изучение явления свободного падения
Изучение свойств радуги
Изучение приловов и отливов
Исследование свойств физических тел
Исследование температуры остывающей жидкости со временем в различных условиях
Изучение силы упругости различных металлов
Изучение силы трения между различными поверхностями
Изучение тепловых свойств свинца
Изучение тепловых свойств воды
Изучение электрических свойств воды
Исследование зависимостей между свойствами тела (вещества)
Исследование зависимости сопротивления металла от его температуры
Исследование зависимости сопротивления воды от температуры
Исследование зависимости сопротивления воздуха от массы падающего тела
Зависимость массы планеты от её расстояния от Солнца
Расчёт и способы расчёта физических величин
Расчёт плотности планет Солнечной системы
Способы измерения расстояния
Способы нахождения силы
Исследование взаимосвязи физики с другими науками и техникой
Физика в литературных произведениях
Трение в природе и технике
Простые механизмы в живой природе
Простые механизмы в технике
Реактивное движение в живой природе
Конструирование физических приборов и устройств
Конструирование трубы Кеплера
Конструирование трубы Галилея
Модель паровой турбины
Модель трансформаторной будки
Конструирование маятника Ньютона
Проект, позволяющий ответить на вопрос «Что будет, если…» подразумевает расчёт характеристик тел и явлений в новых, изменённых условиях. Так при выборе темы «Что будет, если Землю сжать у полюсов на 10%» можно найти такие характеристик уже новой планеты как средняя плотность, ускорение свободного падания на полюсах и экваторе, объём. Также можно рассмотреть и объяснить физические явления, которые будут здесь происходить.
Проекты «Исследование физических явлений» в большинстве случаев подразумевают теоретические расчёты характеристик явлений и процессов. В теме «Изучение явления свободного падения» можно предоставить данные теоретических расчетов ускорения свободного падения в различных точках земного шара (на полюсе, на экваторе, в самом низком и высоком местах на Земле) и сделать вывод о различии силы тяжести на Земле.
Проект «Исследование свойств физических тел» связан с конструированием экспериментальной установки и измерением с её помощью физических величин. Рассмотрим тему «Изучение электрических свойств воды». В рамках выполнения данного проекта можно измерить сопротивление различной воды (водопроводной, дождевой, бутылочной покупной и т.д.) и сделать вывод о её пользе (или вреде) для организма человека с точки зрения физики. Для измерения сопротивления необходимо подготовить установку, которая позволит измерить сопротивление жидкости. На рисунке 1 «Экспериментальная установка по определению сопротивления жидкости» показан возможный пример такой установки.
Рисунок 1. Экспериментальная установка по определению сопротивления жидкости
Идея определения сопротивления жидкости основана на применении закона Ома. В разные края сосуд с водой опускаются два проводника, которые последовательно соединены с амперметром и источником тока. Параллельно сосуду подключён вольтметр. Таким образом, зная силу тока в цепи и напряжение на концах цепи (точки конца цепи эквивалентны точкам на проводниках, которые опускаются в сосуд с водой) по закону Ома I=U/R рассчитывается сопротивление воды. Если каждый тип воды наливать до одинакового уровня, а проводники опускать в воду на одинаковую глубину, то размеры жидкого проводника (воды) остаются неизменными.
Рассмотрим еще один пример. При выборе темы «Изучение тепловых свойств свинца» можно практически рассчитать такие тепловые характеристика, как удельная теплоёмкость, удельная теплота плавления, температура плавления. Если способ определения удельной теплоёмкости является классическим и ему посвящена лабораторная работа в курсе физики, то с определением удельной теплоты плавления возникает ряд вопросов. Во-первых, требуется определить то количество теплоты, которое отдано свинцу для его плавления. Это можно сделать следующим способом: количество теплоты, которое необходимо для полного плавления свинца можно считать равным той теплоте (в Дж), которое выделяется паяльником, которым данный свинец плавится. А паяльник отдаёт количество теплоты, которое примерно равно работе электрического тока, характеристики которого написаны на паяльнике. Таким образом, можно найти удельную теплоту плавления свинца.
При исследовании зависимостей между свойствами тела (или вещества) целесообразным будет построение графиков зависимости между данными свойствами, а так же выявить математический вид данной зависимости. Для этого можно воспользоваться табличным редактором Microsoft Office Excel. Данная программа позволяет на графике с отмеченными экспериментальными значениями построить график, который наилучшим образом описывает данные точки. Для этого на график добавляется линия тренда с соответствующим уравнением. На рисунке 2 «Зависимость в Excel» показан график зависимости температуры остывающей воды от времени, в течение которого происходило остывание.
Рисунок 2. Зависимость в Excel Исследование зависимостей между характеристиками позволяет учащимся получить навыки обработки реальных данных.
Цель исследовательского проекта «Расчёт и способы расчёта физических величин » - рассчитать или предоставить способы расчёта различных физических величин. Например, при выборе темы «Расчёт плотности планет Солнечной системы» можно предложить способ расчёта плотности планет, который основать на использовании определения плотности (ρ= m / V ) и предположении о шарообразной форме планет (данное предположение позволяет находить объём планеты, как объём шара по известному значению среднего радиуса).
Таким образом, можно разделить исследовательский итоговый проект по физике на несколько видов. При выборе конкретного виды и, соответственно, темы, следует обращать внимание не только на заинтересованность темой, но и учитывать свои индивидуальные способности. Так, например, при ярко выраженных технических способностях следует выбирать темы, связанные с конструированием физических приборов и устройств. Если учащийся обладает хорошим логическим мышлением и любит экспериментировать, то можно остановиться на виде исследовательского проекта «Что будет, если…».
Список литературы
- Кузнецова Е.В. ФЕДЕРАЛЬНЫЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫЙ СТАНДАРТ И ИНДИВИДУАЛЬНЫЙ УЧЕБНЫЙ ПРОЕКТ // Современные наукоемкие технологии. – 2015. – № 12-1. – С. 103-107; URL: https://www.top-technologies.ru/ru/article/view?id=35218 (дата обращения: 15.01.2018).
- Кульков А.В..) – 2017 г..01.2018).
“Тепло и холод - это две руки природы, которыми она делает почти всё”.
Френсис Бекон
Учебный предмет (дисциплины, близкие к теме): физика - тема “Тепловые явления”, интеграция с географией, биологией, историей, астрономией.
Возраст учащихся: 8 класс.
Тип проекта: ролевой, поисковый.
Цель проекта: формирование компетентности в сфере самостоятельной познавательной деятельности:
- навыков самостоятельной работы с большими объемами информации,
- умений увидеть проблему и наметить пути ее решения,
- навыков работы в группе.
Основополагающий вопрос: Бесконечны ли “+ ” и “- ” ?(Имеют ли предел высокие и низкие температуры?)
Спросим у историков, географов, биологов, экспериментаторов, астрономов, физиков.
Продукты проекта: восемь презентаций, выполненных в программе Power Point (работы связаны гиперссылками с общей презентацией, сделанной учителем); коллекция термометров; занимательные демонстрационные опыты.
Первая группа историков
Творческое название работы - “Прародитель современных термометров”.
Проблемный вопрос: какова история создания первого прибора для измерения температуры - термоскопа?
Задание: воссоздать термоскоп, продемонстрировать его работу.
Древние учёные о температуре судили по непосредственному ощущению. Лишь в 1592 году Галилео Галилей сконструировал прибор для измерения температуры – термоскоп. Термоскоп - от греческих слов: “термо” - тепло “скопео” - смотрю. Термоскоп состоял из стеклянного шара с припаянной к нему стеклянной трубкой и стакана с водой.
Попробуем и мы создать термоскоп: нагреем стеклянную колбу, перевернём её, опустим в стакан с водой открытым концом. Термоскоп готов. По высоте столбика воды в горлышке колбы можно судить об изменениях температуры: при охлаждении воздуха в колбе столбик воды поднимается вверх, а при нагревании – опускается.
- Термоскопу 415 лет, но он работает
- С помощью термоскопа можно увидеть изменение температуры, но её нельзя измерить
- Показания зависят от атмосферного давления
- У прибора нет шкалы
Вся дальнейшая история создания термометра есть история совершенствования термоскопа. Воздух заменили подкрашенным спиртом, а позднее ртутью. Откачав из трубки воздух и запаяв открытый конец, исключили влияние атмосферного давления. Но основным усовершенствованием было создание шкалы.
Вторая группа историков
Творческое название работы: “Шкалы разные нужны, шкалы всякие важны”
Проблемный вопрос: Какие существуют шкалы для измерения температуры, и какова история их создания?
Фаренгейт Габриель Даниель (1686-1736), немецкий физик и стеклодув. Работал в Великобритании и Нидерландах. Изготовил спиртовой (1709) и ртутный (1714) термометры. Предложил температурную шкалу, которая носит его имя - шкала Фаренгейта – это температурная шкала, 1 градус которой (1 °F) равен 1/180 разности температур кипения воды и таяния льда при атмосферном давлении. За одну из опорных точек своей шкалы (0 °F) Фаренгейт принял самую низкую температуру, которую мог получить – температуру смеси воды, льда, нашатыря и соли. Второй точкой он выбрал температуру смеси воды и льда. А расстояние между ними разделил на 32 части. Температура человеческого тела по его шкале соответствовала 96 °F, точка кипения воды 212 °F. Шкалу Фаренгейта до сих пор применяют в Англии и США.
Реомюр Рене Антуан (1683-1757), французский естествоиспытатель, зоолог, иностранный почетный член Петербургской Академии Наук. В 1730 году предложил температурную шкалу, которая носит его имя – шкала Реомюра – это температурная шкала, один градус которой равен 1/80 разности температур кипения воды и таяния льда при атмосферном давлении, т. е. 1 °R = 5/4 °С. Шкала Реомюра практически вышла из употребления.
Цельсий Андерс (1701-1744), шведский астроном и физик. Предложил в1742 году температурную шкалу – шкала Цельсия – это температурная шкала, в которой 1 градус равен 1/100 разности температур кипения воды и таяния льда при атмосферном давлении, но Цельсий принимал за ноль кипение воды, а за 100 градусов – таяние льда.
Известный шведский ботаник Карл Линней пользовался термометром с переставленными значениями постоянных точек. За 0 0 он принял температуру плавления льда, а за 100 0 температуру кипения воды. Таким образом, современная шкала Цельсия по существу является шкалой Линнея.
Приложение 1
Группа техников
Творческое название работы: “Современные приборы”
Проблемный вопрос: Существуют ли термометры без жидкости?
Задание: собрать коллекцию термометров различного назначения.
Жидкостный термометр, прибор для измерения температуры, действие которого основано на тепловом расширении жидкости. В зависимости от температурной области применения жидкостные термометры заполняют этиловым спиртом (от -80 до +100 °С) или ртутью (от -35 до +750°С). Первоначально термометры применялись лишь для метеорологических наблюдений. Позднее их стали употреблять для измерения температуры воздуха в жилых помещениях, в медицине, при химических исследованиях и т. д.
В настоящее время используются термометры, действие которых основано на других физических явлениях. Это позволило увеличить точность измерений и расширить область применения приборов.
Электронный термометр более точен, чем обычный комнатный или уличный. Он с точностью до десятых долей показывает температуру и в помещении, и на улице.
Термометр сопротивления - прибор для измерения температуры, действие которого основано на изменении электрического сопротивления металлов и полупроводников с температурой.
Газовый термометр, прибор для измерения температуры, действие которого основано на зависимости давления или объема газа от температуры. Заполненный гелием, азотом или водородом баллон, соединенный при помощи капилляра с манометром, помещают в среду, температуру которой измеряют.
Группа экспериментаторов
Творческое название работы: “Опыт - критерий истины”.
Проблемный вопрос: какие температуры можно получить в лабораторных условиях?
Задание: провести опыты с водой в условиях школьной лаборатории, получить самую высокую и самую низкую температуру. Заснять ход опытов на цифровую камера, оформить результаты в виде презентации. Поставить занимательные демонстрационные опыты.
Исследование кипения воды показало, что 100 0 С - температура кипения чистой воды при нормальном атмосферном давлении (760 мм рт. ст.). Температура кипения повышалась с ростом внешнего давления, так при атмосферном давлении выше нормального температура кипения чистой воды составила 101 0 С, а при атмосферном давлении ниже нормального – 96 0 С. Однако добавление в воду соли увеличило температура кипения до 108 0 С.
На вопрос - можно ли вскипятить воду кипятком – был получен ответ - нет. Был поставлен и проведён опыт по кипячению воды снегом.
Температура смеси снега и соли составила минус18 0 С. Проведён опыт “Примораживание алюминиевого стаканчика к столу”.
Группа биологов
Творческое название работы: “Биология в мире температур”
Проблемный вопрос: Каковы особенности медицинского термометра и с чем это связано? Каковы температуры живых существ?
Задание: Взять интервью у школьного доктора:
- Как себя чувствует человек при температуре 34 0 С и 42 0 С?
- Когда это бывает?
- Как помочь человеку при таких обстоятельствах
Это интересно: в 19 веке английские физики Благден и Чентри проводили на себе опыты по определению наибольшей температуры воздуха, которую может выдержать человек. Они проводили целые часы в натопленной печи хлебопекарни. Оказалось, что при постепенном нагревании в сухом воздухе человек способен выдержать не только температуру кипения воды, но и много выше - 160 0 С.
Температуры тел некоторых животных: температура тела лошади 38 0 С, температура тела коровы 38,5 0 С, температура тела утки 41,5 0 С.
Температура тела живого организма позволяет судить о его состоянии и во время начать лечение в случае заболевания.
Приложение 2 - презентация по данной теме, выполненная в программе Power Point.
Группа географов
Творческое название работы: “География температур”.
Проблемный вопрос: Где находится самое холодное и самое жаркое место на Земле?
Задание: Рассмотреть планету Земля с точки зрения температуры.
Земную кору сменяет мантия. Ее толщина около 3000 км, а температура примерно равна 2000 - 2500 °С. Мантия состоит из раскаленных горных пород, которые в отдельных ее частях начинают плавиться до полужидкого состояния. Расплавленные горные породы из мантии прорываются на поверхность в виде лавы при извержениях вулканов. На глубине 10км температура достигает 180 0 С.
Самый холодный материк – Антарктида, а самый жаркий – Африка, так в Триполи была зарегистрирована температура +58 0 С. Это на 1,30 выше максимальной температуры Долины Смерти.
Антарктида - самая большая в мире холодная пустыня площадью 14 млн. кв. км. Ее покрывают 90 % всех льдов суши. Максимальная толщина льда - 4800 м. В ледниках сосредоточено около 70% мировых запасов пресной воды. Этот самый изолированный материк не имеет коренного населения. Никто еще не жил здесь дольше 18 месяцев. Температура воздуха у земной поверхности -88,3 0 С наблюдалась в августе 1960г. на советской антарктической станции “Восток” в 1922г. Судя по климатическая карте России, в Краснодарском крае температура воздуха летом достигает +43 0 С, а в Якутии в Оймяконе зимой температура опускается до -77 0 С.
Группа астрономов
Творческое название работы: “Лёд и пламень космоса”.
Проблемный вопрос: Каковы температуры космических объектов?
Космос (греч. kosmos), синоним астрономического определения Вселенной; часто выделяют ближний космос, исследуемый при помощи искусственных спутников Земли, космических аппаратов и межпланетных станций, и дальний космос - мир звезд и галактик.
Температура на поверхности луны, в освещенной ее части +17 0 С, а в тени температура – 130 0 С.
Для искусственных спутников и космических кораблей, перегрев которых происходит в основном за счет излучения, характерна резкая смена температуры обшивки – во время прохождения в тени Земли она опускается до – 100 0 С, а при выходе из тени возрастает до + 120 0 С. Чтобы поддерживать в кабине космонавтов постоянную температуру (от 10 0 до 22 0 С), двойную оболочку корабля заполняют газом – азотом.
На поверхности у солнца температура достигает 6 тысяч градусов. В недрах солнца температура согласно расчетам около 15 миллионов градусов. Температура пятен составляет около 3700 градусов.
Как ближайшая к Солнцу планета, Меркурий получает от центрального светила в 10 раз больше энергии, чем Земля. Большая продолжительность дня и ночи приводит к тому, что температуры на “дневной” и на “ночной” сторонах поверхности Меркурия могут изменяться примерно от 320 0 С до -120 0 С . Но уже на глубине нескольких десятков сантиметров значительных колебаний температуры нет, что является следствием весьма низкой теплопроводности пород. Температура на поверхности Венеры (на уровне среднего радиуса планеты) - около 500 0 С, это больше чем на Меркурии, потому что у Венеры плотная атмосфера, которая удерживает тепло. Суровы и температурные условия на Марсе. Вблизи полудня на экваторе температура достигает 10 0 -30 0 С. К вечеру она падает до -60 0 С и даже до -100 0 С. Средняя температура на Марсе -70 0 С., на Юпитере -130 0 С, на Сатурне -170 0 С, на Уране -190 0 С, на Нептуне -200 0 С. Температура на планете Плутон, до которой свет от Солнца идет более пяти часов, низка - ее среднее значение порядка -230 0 С.
Температуры большинства звезд заключены в пределах от 3000 до 30 000 градусов. Горячие, голубоватые звезды имеют температуру около 30 000 градусов. У многих звезд встречаются температуры около 100 000 градусов. У холодных - красных звезд - поверхностные слои нагреты примерно до 2 - 3 тысячи градусов. Но в центре звезд температура достигает более десяти миллионов градусов.
Приложение 3 - презентация по данной теме, выполненная в программе Power Point.
Группа Физиков-теоретиков
Творческое название работы: “Стремление к абсолютному”.
Проблемные вопросы: Что такое абсолютный нуль температур? Достижим ли он? Что такое криотехнологии?
Что мы знаем о температуре теоретически? Температура- мера средней кинетической энергии движения молекул.
Что будет если скорость молекул уменьшать? Температура будет уменьшаться.
Абсолютный нуль температур - температура, при которой прекращается тепловое движение молекул. Абсолютный нуль температуры, начало отсчета температуры по термодинамической температурной шкале – шкале Кельвина. Абсолютный нуль расположен на 273,16 °С ниже температуры замерзания воды, для которой принято значение 0 °С.
Температуры некоторых жидких газов: кислород минус 183 0 С, азот минус 196 0 С, водород минус 253 0 С, гелий минус 269 0 С.
Физика сверхнизких температур называется криогенной физикой. Основные проблемы, решаемые Криогенной физикой: сжижение газов (азота, кислорода, гелия и др.), их хранение и транспортировка в жидком состоянии; конструирование холодильных машин, создающих и поддерживающих температуру ниже 120 К (-1530 С); охлаждение до криогенных температур электротехнических устройств, электронных приборов, биологических объектов; разработка аппаратуры и оборудования для проведения научных исследований при криогенных температурах.
Применение криогенных температур в ряде областей науки и техники привело к возникновению целых самостоятельных направлений, например криоэлектроники, криобиологии.
Достижим ли абсолютный нуль?
Американские исследователи работали с парами натрия, температура которых была лишь на миллионные доли градуса выше абсолютного нуля. Достичь же абсолютный нуль температур (-273,16 0 С), согласно законам физики, невозможно.
Итак, мы нашли предел только низким температурам.
Приложение 4 - презентация по данной теме, выполненная в программе Power Point.
Проект заканчивается ответом на основополагающий вопрос и обсуждением следующих вопросов:
- Что нового узнали?
- С какими трудностями столкнулись?
- Ему вы учились?
- Что тебе пригодится и далее?
Литература
- Горев Л.А. Занимательные опыты по физике.- М.:Просвещение,1987
- Кириллова И. Г. Книга для чтения по физике.- М.: Просвещение, 1996
- Колтун М. Мир физики.- М.: Детская литература, 1995
- Райт М. Что, как и почему? Удивительный мир техники.- М.: Астель АСТ, 2001
- Сёмке А.И. Занимательные материалы к урокам физики 8 класс. - М.: НЦ ЭНАС, 2006