Приборы для предсказания прогноза погоды

МУНИЦИПАЛЬНЫЙ  ЭТАП  ВСЕРОССИЙСКОГО ДЕТСКОГО КОНКУРСА НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИХ И ТВОРЧЕСКИХ РАБОТ

 «ПЕРВЫЕ ШАГИ В НАУКЕ»

Секция      

ТЕХНОЛОГИЯ И ТЕХНИЧЕСКОЕ ТВОРЧЕСТВО

Приборы для предсказания прогноза погоды

Исследовательская работа

Выполнил ученик

 7 класса МБОУ «СОШ №12 с УИОП»

г. Старый Оскол, Белгородской области

Груздов Эдуард Сергеевич

Научный руководитель:

учитель физики

МБОУ «СОШ №12 с УИОП»

г. Старый Оскол, Белгородской области

Брызгунова Ирина Николаевна

Место выполнения работы:

Муниципальное бюджетное

общеобразовательное учреждение

«Средняя общеобразовательная

школа № 12 с углубленным изучением

 отдельных предметов», г.Старый Оскол

Старый Оскол, 2017 г.

ОГЛАВЛЕНИЕ

Введение                                                                                                                 3-4

1.Основная часть

1.1. Самодельный прибор для предсказания изменений погоды                        5-6  

1. 2. Простейший самодельный барометр                                                              6-7              

1.3. Самодельный гигроскоп – барометр                                                               7-8          

Заключение                                                                                                              9     

Список  литературы                                                                                            10  

 Приложения                                                                                                               11

Введение

    На уроках физики по теме «Давление твёрдых тел, жидкостей и газов» описываются приборы:  барометр -  анероид для измерения атмосферного давления и психрометр для измерения влажности воздуха. Значения этих  величин связано с погодой. Атмосферное давление и влажность воздуха влияют на самочувствие человека, на его работоспособность. Зная,  какой будет погода, можно подготовить свой организм к предстоящим изменениям. Нам захотелось самим изготовить приборы, которые помогли бы предсказывать погоду.

Новизна темы  заключается в том, что вопрос об измерении атмосферного давления и влажности воздуха в школьном курсе  7 класса изучается в конце третьей  четверти.  Поэтому,  над этой  проблемой  мы решили поработать самостоятельно.

 Актуальность темы:  умения применять теоретические знания на практике являются одними из основных умений для понимания физики. Работа по самостоятельному изучению нового материала,  изготовлению приборов создадут успешность в изучения физики на дальнейших  уроках.

Объектом исследований является предсказание погоды с учётом результатов наблюдений

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:

1.     описать изготовление приборов для наблюдений за погодой

2.     научиться предсказывать погоду с помощью самодельных приборов.

Гипотеза: если изготовить самодельные приборы в домашних условиях, то можно научиться  предсказанию погоды.

Для доказательства гипотезы была изучена следующая литература:

1.     Абдурахманов С.Д. Исследовательские работы по физике в 7-8 классах сельских школ: Кн. Для учителя: из опыта работы.- М.: Просвещение, 1990. -  познакомились с описаниями некоторых самодельных приборов.

2.     Громов С.В., Родина Н.А. Физика: Учебник для 8 кл. общеобразовательных учреждений. – М.: Просвещение, 2000. – изучили тему «Испарение и конденсация».

3.     Гуревич В.П. Физика. Химия. 5-6 кл. учебник для общеобразовательных учреждений. – М.:Просвещение, 2000. – узнали о влажности воздуха.

4.     Перышкин В.Н. Физика: учебник для 7 кл. общеобразовательных учреждений. – М.: Просвещение, 2007. – прочитали об атмосферном давлении и способах его измерения.

Основная часть

1.1. Самодельный прибор для предсказания изменений погоды 

 Для изготовления прибора, предсказывающего погоду, использовали следующее оборудование:

·       электрическую лампу, вышедшую из строя

·       сосуд с подкрашенной жидкостью

·       полиэтиленовую плёнку

·       ручная дрель

·       проволочку

Порядок сборки прибора:

·       в цоколе электрической лампы срезали верхнюю часть

·       заполнили через отверстие колбу лампы подкрашенной жидкостью до половины

·       закрыли отверстие полиэтиленовой плёнкой

·       на цоколь лампы прикрепили проволоку с петлёй для подвешивания прибора на лапку  штатива.

Обеспечение техники безопасности при работе с прибором:

При работе с прибором под него устанавливаем коробку с ватой, уложенной по её дну ровным слоем! В этой же коробке храним прибор до его использования!

Принцип действия прибора:

·       к предстоящему ненастью окружающий воздух охлаждается, в результате охлаждается стеклянное тело лампы;

·       водяные пары, испаряемые с поверхности воды в лампе, соприкасаясь с её холодным телом, конденсируются,

·       и внутренняя поверхность лампы покрывается капельками  воды.

Вывод: капельки воды на внутренних стенках лампы – предвестник скорого наступления ненастья; чистая внутренняя поверхность лампы без капелек воды – признак хорошей, ясной  погоды. Этот вывод подтверждается результатами наблюдений за показаниями прибора

    Можно изготовить подобный прибор из обычной пластмассовой бутылки из-под газированной воды. Такой прибор будет более удобный в применении, но его изготовление является не таким интересным процессом.

1.2. Простейший самодельный барометр

Для изготовления простейшего самодельного барометра использовалось 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, т.е. с маленьким отверстием и прочными стенками

·       шило или железный гвоздь для проделывания  отверстия в крышке

·       плоскогубцы с теплоизоляционными ручками

·       заполненная спиртовка или другой источник тепла

·       тюбик супер - клея

·       сосуд с подкрашенной жидкостью

Сборка самодельного барометра:

·       в крышке с помощью нагретого гвоздя или шила, придерживая их плоскогубцами,  делаем отверстие и через него 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, крышки со стенками бутылки  промазываем клеем для лучшей герметизации

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

·       если же 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.

                    1.3. Самодельный гигроскоп – барометр  

   Для изготовления прибора гигроскопа, с помощью которого по изменению влажности воздуха можно предсказать изменения погоды, использовались следующие материалы и оборудование:

·        пластинка из ДСП

·        прозрачная коробка

·        тонкая медная проволока

·        еловая шишка

·        супер - клей

·        лист бумаги

Порядок сборки прибора:

·        шишку прикрепляем к пластинке

·        к чешуйкам прикрепляем стрелку - тонкую проволоку из меди

·        помещаем пластинку с шишкой в коробку

·        на одной из сторон укрепляем лист белой бумаги, который будет использоваться при градуировании    шкалы прибора.

Принцип действия:

·        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 ухудшение погоды. Сравнение отмеченных положений стрелки с показаниями барометра-анероида позволяет использовать этот самодельный прибор как гигроскоп-барометр.

Заключение

  Работа над созданием самодельных приборов доказала, что их можно изготовить и в домашних условиях. Было интересно убедиться в том, что мы можем наблюдать явления природы, предсказывать их изменения.  Сформулированная гипотеза доказана.

   Изготовленные приборы будут  демонстрироваться  одноклассникам при изучении темы «Измерение атмосферного давления» в конце третьей четверти. Очень надеемся на то, 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

1.     Абдурахманов С.Д. Исследовательские работы по физике в 7-8 классах сельских школ: Кн. Для учителя: из опыта работы.- М.: Просвещение, 1990.

2.     Громов С.В., Родина Н.А. Физика: Учебник для 8 кл. общеобразовательных учреждений. – М.: Просвещение, 2000.

3.     Гуревич В.П. Физика. Химия. 5-6 кл. учебник для общеобразовательных учреждений. – М.:Просвещение, 2000.

4.         Перышкин А.В. Физика: учебник для 7 кл. общеобразовательных учреждений. – М.: Просвещение, 2007.

Приложение 1.

Самодельный прибор для предсказания изменений погоды

        

Приложение 2.

Простейший самодельный барометр

Приложение 3.

Самодельный гигроскоп – барометр