Добавить материал и получить бесплатное свидетельство о публикации в СМИ
Эл. №ФС77-60625 от 20.01.2015
Инфоурок / Физика / Рабочие программы / «Использование метода термического нивелирования для определения высоты местности над уровнем моря».

«Использование метода термического нивелирования для определения высоты местности над уровнем моря».


  • Физика

Поделитесь материалом с коллегами:


Республиканская научная конференция молодых исследователей «Шаг в будущее».


«Использование метода термического нивелирования для определения высоты местности над уровнем моря».


Секция физики.




hello_html_m24c692bd.jpg


Руководитель: Рагимов Абдурагим Нурмагомедовичучитель физики Кужникской средней общеобразовательной школы Табасаранского района Республики Дагестан.


Участники: 1. Ибрагимов Юнус 11 класс

2. Халилов Алимурад 11 класс


Кужникская средняя общеобразовательная школа

Табасаранского района Республики Дагестан.

2008 год.

1. Введение.


Одной из наиболее важных задач, поставленных перед современной школой, является поиск и внедрение таких форм и методов обучения, которые позволяют наиболее успешно подготовить учащихся теоретически и практически к работе после окончания школы, воспитать у выпускников активную жизненную позицию, творческий подход к своему делу, желание и умение трудиться с полной отдачей.

Решение данной задачи, прежде всего, основано на развитии творческого мышления и способностей, учащихся через специально организованную самостоятельную исследовательскую деятельность в рамках школьного курса.

Естественно, что тематика подобной деятельности должна исходить, прежде всего, из конкретных условий данной местности, природы своего края, нужд народного хозяйства и окружающей жизни, а также направления сельскохозяйственной деятельности края.

Подобная форма работы не только повышает авторитет школы, но и ответственность ребят за практическую значимость выполняемых исследований. Мало того, при выполнении подобных исследований, учащиеся вплотную сталкиваются со многими профессиями, нужными как для села, так и для сельского хозяйства в целом, используют знания по нескольким предметам школьного курса, чем формируется глубокий интерес в профессиональной ориентации и мотивации учебной деятельности.

Так, в приведенной ниже работе, учащиеся используют знания по нескольким предметам – по физике (зависимость температуры кипения воды от атмосферного давления (высоты местности)); по географии (расположение лугов и пастбищ по географическим поясам); по биологии (возведение культур в разных климатических поясах); по математике (построение качественных и количественных графиков и диаграмм по результатам исследований). Происходит также значительное развитие учащихся в овладении русским языком при изложении результатов и выводов проведенных исследований и их практической значимости, что является немаловажным фактором общего развития ребенка в национальной сельской школе, где изучение предмета ведется на русском (неродном для ребенка) языке.

Согласно психолого-педагогичесоким исследованиям, эффективность овладевания знаниями тем выше, чем лучше организована самостоятельная деятельность учащихся на уроке и вне урока. При такой технологии обучения, главной задачей педагога является научить мыслить. Академик Мандельштам Л.И. по этому поводу писал: «Одними словами, первоначальным физическим понятиям научить нельзя. Вот почему, позвольте мне подчеркнуть, ни учебник, ни учитель недостаточны, чтобы научить физике. Учащийся должен хоть немного работать опытно сам. Он должен, хоть поверхностно, но сам видеть, сам слышать, сам осязать те явления, о которых ему говорят».

Данная работа проводилась в мае 2008 года. Учащиеся, взяв с собою кастрюлю, канистру с водой и термометр, отправлялись в расположенные на разных высотах местности и производили необходимые измерения температуры кипения воды.


2. Цель работы.


Результатом работы должно было стать наглядное представление местностей с четким указанием значений их высот над уровнем моря, названия и температуры кипения воды на данной местности. Наиболее удовлетворяющим этому условию представлению, ребята посчитали представление результатов в виде гистограммы.

Обработка результатов измерений, построение графиков и гистограмм проводилась нами совместно во внеурочное время в кабинете информатики.


3. Постановка задачи.



Задачу измерения высоты местности над уровнем моря можно решить барометрическим и термическим методом. Если следовать барометрическому методу, то с увеличением высоты местности на каждые 12 м, атмосферное давление уменьшается в среднем на 1 мм.рт.ст., т.е. на 133 Па. Однако этим методом можно определить всего лишь относительную высоту.

Можно последовать теоретическому изложению решения вопроса. Так, известно, что зависимость атмосферного давления от высоты над уровнем моря задается с помощью экспоненциального закона:




hello_html_m5586a2ed.gif


(1)



Где:

р0 - нормальное атмосферное давление.

R = 8,31 hello_html_m3d2a1ef6.gif - универсальная газовая постоянная,

g = 9,81 hello_html_m6d2268b8.gif - ускорение свободного падения,

μ = 0,029 hello_html_1a737c96.gif - молярная масса воздуха.


Решение этой формулы относительно высоты h, даст нам закон, позволяющий вычислять значение высоты данной местности над уровнем моря по значениям температуры Т и атмосферного давления р:


(2) hello_html_m3a373310.gif



Однако, из-за того что климат в горной местности является резким, неустойчивым, данная формула не дает определенных результатов. Кроме того, принимается, что температура воздуха на всей высоте постоянна:



Т=Const.





Однако согласно проведенным нами же измерениям температуры атмосферы на разных высотах в одно и то же время, температура воздуха имеет значительный разброс - порядка 5ОС на каждые 1000 м перепада высоты .


Измерения температуры окружающего воздуха проведенные 30 мая 2007 года


hello_html_3b2b46d8.gif


Получается очень большой разброс и неточность результатов измерений и вычислений. Поэтому практическое использование формулы (2) представляется нецелесообразным.


4. Основное содержание.


С достаточной практической точностью высоту местности над уровнем мирового океана, можно определить тщательными измерениями температуры кипения воды на различных высотах данной местности. Данный метод основывается на том факте, что с повышением высоты данной местности на каждые 50 метров, температура кипения воды уменьшается на 0,3 оС.

Следовательно, если обозначить:

h – высота данной местности над уровнем мирового океана;

t – температура кипения воды на данной высоте,

то зависимость, определяющую высоту данной местности над уровнем моря по температуре кипения воды, можно задать следующим соотношением:



(3) hello_html_m4f1222ac.gif

5. Результаты работы.


График зависимости температуры кипения воды

от высоты местности над уровнем моря.

hello_html_m6b4ea243.gif


Гистограмма зависимости температуры кипения воды

от высоты местности над уровнем моря.

hello_html_6d57cdce.gif


6. Выводы.



На основании исследований, проведенных вышеуказанным методом, учащиеся строят гистограмму расположения горных вершин, участков, лугов и пастбищ. Совместное использование графика и гистограммы эффективно при посадке садов, возведении сельскохозяйственных культур, строительстве коммуникаций, основании горных кутанов и ферм. По ним можно устанавливать сроки перегона крупного и мелкого рогатого скота на горные кутаны и пастбища, а также порядок начала сенокосов на данных высотах. Данная гистограмма полезна не только в сельском хозяйстве. По ней, например, видно, что владельцам транспортных средств, живущим в данной местности, нужно иметь в виду данную температуру кипения охлаждающей жидкости. Следовательно, нужно заменять термостаты и тепловые включатели систем охлаждения двигателей на более низкую температуру срабатывания.

Кроме того, исходя из представленной гистограммы горных вершин, лугов и пастбищ, экономисты хозяйств могут определять ставки высокогорных коэффициентов - надбавок к зарплате животноводов и других работников хозяйств.

Результаты работы могут послужить также и при постройке и прокладке водопроводов и оросительных каналов. На гистограмме четко видно распределение значений высот разных местностей, исходя из которых, инженеры будут прокладывать маршруты гидромелиоративных линий.

















7. Литература.


  1. «Самостоятельные комплексные исследовательские работы учащихся сельских школ». С.Д. Абдурахманов. ДГПИ, Махачкала.

  2. «Физика в примерах и задачах». Е.И. Бутиков, А.А. Быков, А.С. Кондратьев. «Наука», Москва.

  3. «Курс физики». А.Б. Перышкин. Учпедгиз, Москва.



Краткое описание документа:

Одной из наиболее важных задач, поставленных перед современной школой, является поиск и внедрение таких форм и методов обучения, которые позволяют наиболее успешно подготовить учащихся теоретически и практически к работе после окончания школы, воспитать у выпускников активную жизненную позицию, творческий подход к своему делу, желание и умение трудиться с полной отдачей.

      Решение данной задачи, прежде всего, основано на развитии творческого мышления и способностей, учащихся через специально организованную самостоятельную исследовательскую деятельность в рамках школьного курса.

    Естественно, что тематика подобной деятельности должна исходить, прежде всего, из конкретных условий данной местности, природы своего края, нужд народного хозяйства и окружающей жизни, а также направления сельскохозяйственной деятельности края.

   Подобная форма работы не только повышает авторитет школы, но и ответственность ребят за практическую значимость выполняемых исследований. Мало того, при выполнении подобных исследований, учащиеся вплотную сталкиваются со  многими профессиями, нужными как для села, так и для сельского хозяйства в целом, используют знания по нескольким предметам школьного курса, чем формируется глубокий интерес в профессиональной ориентации и мотивации учебной деятельности.

     Так, в приведенной  ниже работе, учащиеся используют знания по нескольким предметам – по физике (зависимость температуры кипения воды от атмосферного давления (высоты местности)); по географии (расположение лугов и пастбищ по географическим поясам); по биологии (возведение культур в разных климатических поясах); по математике (построение качественных и количественных графиков и диаграмм  по результатам исследований). Происходит также значительное развитие учащихся в овладении русским языком при изложении результатов и выводов проведенных  исследований и их практической значимости, что является немаловажным фактором  общего развития ребенка в национальной сельской школе, где изучение предмета ведется на русском (неродном для ребенка) языке.

 Согласно психолого-педагогичесоким исследованиям, эффективность овладевания знаниями тем выше, чем лучше организована самостоятельная деятельность учащихся на уроке и вне урока. При такой технологии обучения, главной задачей педагога является научить мыслить. Академик Мандельштам Л.И.  по этому поводу писал: «Одними словами, первоначальным физическим понятиям научить нельзя. Вот почему, позвольте мне подчеркнуть, ни учебник, ни учитель недостаточны, чтобы научить физике. Учащийся должен хоть немного работать опытно сам. Он должен, хоть поверхностно, но сам видеть, сам слышать, сам осязать те явления, о которых ему говорят».

Автор
Дата добавления 13.03.2015
Раздел Физика
Подраздел Рабочие программы
Просмотров452
Номер материала 440100
Получить свидетельство о публикации

Похожие материалы

Включите уведомления прямо сейчас и мы сразу сообщим Вам о важных новостях. Не волнуйтесь, мы будем отправлять только самое главное.
Специальное предложение
Вверх