Инфоурок Физика Научные работыПроектная работа по теме "Грозы и защита от них"

Проектная работа по теме "Грозы и защита от них"

Скачать материал
библиотека
материалов

Муниципальное казенное общеобразовательное учреждение

Ханты – Мансийского района

«Средняя общеобразовательная школа п. Красноленинский»


Школьная научно – практическая конференция

Кафедра Математика и информатика: математика, физика, информатика




Исследовательская работа по теме: «Гроза и защита от неё»





Выполнила: учащаяся 8 класса

Кожевникова Екатерина

Руководитель: учитель математики

Фомина Татьяна Геннадьевна


ХМАО – Югра

п. Красноленинский, 2019


Содержание

Оглавление

  1. Введение

    1. Актуальность, выбор темы проекта

    2. Цель, задачи проекта

    3. Объект, предмет и база исследования

  2. Теоретическая часть

    1. Что такое гроза?

    2. Что такое молния?

    3. Виды молний

    4. Знаете ли Вы, что… .

    5. Как защитить себя во время грозы

  3. Экспериментальная часть

    1. Эксперименты в домашних условия

    2. Результаты эксперимента

  4. Заключение

    1. Выводы и рекомендации

  5. Список использованной литературы

  6. Приложение

Введение

Проблема проекта: изучение природного явления с точки зрения физики, применение полученных знаний в повседневной деятельности.

Цель проекта: выявить особенности молнии и защиты от неё, как условия безопасного поведения во время грозы

Для достижения данной цели выбраны следующие задачи:

  1. Собрать и изучить информационный материал о молнии и грозе

  2. На основе анализа собранной информации дать определение молнии и грозы

  3. Провести и проанализировать физический опыт, объясняющий это природное явление

  4. В процессе наблюдения установить связь электрического разряда и удара молнии, как явлений представляющих опасность для жизни человека

  5. Разработать форму организации передачи знаний о правилах безопасного поведения во время грозы.

  6. Ознакомить учащихся школы с результатами данной работы.

Тип проекта: творческий, исследовательский.

Используемые технологии: мультимедиа.

Форма продукта проекта: мультимедийная презентация, информационный буклет.

Исследование: данная работа посвящена изучению опасности такого природного явления как молния и правилам безопасного поведения во время грозы.

Область применения результата проекта: изготовить буклет о правилах безопасного поведения во время грозы.

Результативность: проводимые исследования повышают интерес к изучению предмета физики, более подробно объясняет сущность природного явления, мало изучаемого в школьной программе.

Актуальность: Приближается летнее время, когда часто бывает гроза. Нужно знать правила безопасного поведения во время грозы.hello_html_47296d84.jpghello_html_m70b3c424.jpg







Случалось ли вам когда-нибудь попасть под первый весенний дождь? Оказаться в поле в разгар грозы? Слышать близкие раскаты грома и видеть сверкающие молнии в грозовом небе? Эти впечатления остаются надолго – пугающие и захватывающие одновременно, очаровывающие дыханием вступившей в свои права весны. Весенняя гроза совсем не похожа на грозу летом или осенью. Это совершенно особенное явление….

Ночная гроза: «Все мне кажется, что молния в ночную грозу пытается вырваться из какого - то плена: вспорет черноту неба, обдаст землю могучей волной света, но небо мгновенно захлопывает створки, и молния яростно рычит где-то за непроницаемой стеной своей темницы, чтобы снова – пусть на миг только – но прорваться светом сквозь ненавистную тьму». Г. Колесников

Вот и меня давно заинтересовало это яркое, загадочное, магическое и страшное природное явление – молния, захотелось узнать его с точки зрения физики.

Природа, окружающая нас, очень красивая, таинственная, неизвестная и не разгаданная. Нас окружает очень много природных явлений и многие из них являются не только красивыми, но и опасными. Одним из таких природных явлений является гроза.

Каждый из нас был свидетелем этого явления, я думаю, и не один раз ощущал на себе трепетание души от этого, особенно находясь на нашей огромной реке Обь или на её берегу. hello_html_m29056635.jpg

Территория нашего округа подвержена грозам в основном в период весна – лето - ранняя осень, хотя бывали случаи и зимние грозы. hello_html_763459d7.jpg


Что такое гроза?

Гроза — одно из самых опасных для человека явлений, связанных с погодой: по количеству зарегистрированных смертных случаев только внезапные наводнения приводят к бо́льшим людским потерям[1].

Грозовое положение — синоптическая ситуация, характеризуемая наличием мощной кучевой и кучево-дождевой облачности, но без грозы. При этом вероятность грозы составляет 30-40 %[2]

Гроза́ — атмосферное явление, при котором внутри облаков или между облаком и земной поверхностью возникают электрические разряды — молнии, сопровождаемые громом. Как правило, гроза образуется в мощных кучево-дождевых облаках и связана с ливневым дождём, градом и шквальным усилением ветра.

Гроза - это не только результат состояния температуры, изменения давления и влажности атмосферного воздуха. Грозовая активность напрямую зависит от состояния электромагнитного поля планеты. Со сменой состояния электромагнитного поля Земли меняется физика пространства. Значит, будут меняться электродинамика и электростатика всех атмосферных процессов, в том числе и гроз.

Показателем изменения электродинамики и электростатики атмосферного состояния планеты является растущее разнообразие типов гроз и молний.

Одновременно на Земле действует около полутора тысяч гроз, средняя интенсивность разрядов оценивается как 100 молний в секунду. По поверхности планеты грозы распределяются неравномерно. Над океаном гроз наблюдается приблизительно в десять раз меньше, чем над континентами. В тропической и экваториальной зоне (от 30° северной широты до 30° южной широты) сосредоточено около 78 % всех молниевых разрядов. Максимум грозовой активности приходится на Центральную Африку. В полярных районах Арктики и Антарктики и над полюсами гроз практически не бывает. Интенсивность гроз следует за солнцем: максимум гроз приходится на лето (в средних широтах) и дневные послеполуденные часы. Минимум зарегистрированных гроз приходится на время перед восходом солнца. На грозы влияют также географические особенности местности: сильные грозовые центры находятся в горных районах Гималаев и Кордильер[3].

Среднегодовое число дней с грозой в некоторых городах России[4]:

Что такое молния?

Молния — гигантский электрический разряд в атмосфере, обычно наблюдаемый во время грозы. Проявляется яркой вспышкой света и сопровождается громом. Сила тока в разряде молнии достигает 10-300 тысяч ампер, напряжение — от десятков миллионов до миллиарда вольт. Мощность разряда — от 1 до 1000 ГВт. И при всем этом, молния одно из самых неизученных природных явлений.

Молния – это электрический разряд от тучи к туче или от тучи к земле.

hello_html_m1f86428f.jpghello_html_57ee37ee.jpg

hello_html_m293fd9b4.jpg

Виды молнии

Спрайты - характеризуется краткостью разряда — доли миллисекунд. Выглядит спрайтовый разряд в виде вспышек, начинающихся над грозовым фронтом на высоте 25–30 километров и уходящих на высоту до 140 км.hello_html_71067859.jpghello_html_10d0a3f.jpg






Джеты – один из самых загадочных видов высотных разрядов. Они срываются с верхней кромки грозовых облаков и поднимаются вверх на 10, 20, а то и 30 километров.

hello_html_m47553e2c.jpg


Эльфы — самые эфемерные и короткоживущие в семействе высотных разрядов. Эти светящиеся красно-фиолетовые кольца возникают в нижней ионосфере на высотах 80—100 километров. Меньше чем за миллисекунду свечение, возникнув в центре, расширяется до 300—400 километров и угасает.

hello_html_113f26ad.jpg


Линейная молния туча-земля - Ученые считают, что молнии образуются в результате распределения электронов в облаке, обычно позитивно заряжен верх облака, а негативно — низ. В результате получаем очень мощный конденсатор, который может время от времени разряжаться в результате скачкообразного преобразования обычного воздуха в плазму (это происходит из-за все более сильной ионизации атмосферных слоев, близких к грозовым тучам). Кстати, температура воздуха в месте прохождения заряда (молнии) достигает 30 тысяч градусов, а скорость распространения молнии — 200 тысяч километров в час.

hello_html_mbd12710.jpg


Молния земля-облако – они образуются в результате накапливающегося электростатического заряда на вершине самого высокого объекта на земле, что делает его весьма «привлекательным» для молнии. Такие молнии образуются в результате «пробивания» воздушной прослойки между вершиной заряженного объекта и нижней частью грозовой тучи.

hello_html_2fbdb10c.jpg






Молния облако-облако - Поскольку верхняя часть облака заряжена позитивно, а нижняя — негативно, рядом стоящие грозовые облака могут простреливать электрическими зарядами друг друга.hello_html_m3b8d8e5d.jpg

hello_html_m7fdadb48.jpg


Горизонтальная молния – эта молния не бьет в землю, она распространяется в горизонтальной плоскости по небу. Иногда такая молния может распространяться по чистому небу, исходя от одной грозовой тучи. Такие молнии очень мощные и очень опасные.

hello_html_672071c6.jpg


Шторовая молния - шторовая молния выглядит как широкая вертикальная полоса света, сопровождающаяся низким негромким гулом.

hello_html_783df5c.jpg


Ленточная молния - несколько одинаковых зигзагообразных разрядов от облаков к земле, параллельно смещённых относительно друг друга с небольшими промежутками или без них.

hello_html_61bc9074.jpg

Чёточная (пунктирная молния) - Редкая форма электрического разряда при грозе, в виде цепочки из светящихся точек. Время существования чёточной молнии 1–2 секунды. Примечательно, что траектория точечной молнии нередко имеет волнообразный характер. В отличие от линейной молнии след чёточной молнии не ветвится — это является отличительной особенностью этого вида.

hello_html_19534700.jpg

Объёмная молния – белая или красноватая вспышка при низкой полупрозрачной облачности, с сильным звуком треска “отовсюду”. Чаще наблюдается перед основной фазой грозы.hello_html_m516d677c.jpg



Огни Святого Эльма — разряд в форме светящихся пучков или кисточек (или коронный разряд), возникающий на острых концах высоких предметов (башни, мачты, одиноко стоящие деревья, острые вершины скал и т. п.) при большой напряжённости электрического поля в атмосфере. Они образуются в моменты, когда напряжённость электрического поля в атмосфере у острия достигает величины порядка 500 В/м и выше, что чаще всего бывает во время грозы или при её приближении, и зимой во время метелей.

hello_html_59bb12f.jpghello_html_m72db34cf.jpg


Шаровая молния — светящийся плавающий в воздухе плазменный шар, уникально редкое природное явление. Единой физической теории возникновения и протекания этого явления к настоящему времени не представлено. Некоторые люди утверждают, что шаровых молний не бывает. В общем, ученые пока твердо не уверены в существовании шаровых молний.

hello_html_m37ddc203.png

Вулканическая молния - по одному из многочисленных предположений ученых вулканические молнии возникают вследствие того, что пузыри магмы, выбрасываемые вверх, либо вулканический пепел несут электрический заряд, и при их движении возникают разделенные области. Кроме этого, выдвигается предположение, что вулканические молнии могут быть вызваны, наводящими заряд, столкновения в вулканической пыли.

hello_html_7e105e92.jpghello_html_6b02174f.png


Молнии Кататумбо — удивительный феномен, который наблюдается лишь в одном месте на нашей планете — в месте впадения реки Кататумбо в озеро Маракайбо (Южная Америка). Самое удивительное в этом виде молнии, что разряды ее длятся около 10 часов и появляются ночью 140–160 раз в год.

hello_html_6a400764.jpg



Сухие грозы - опасное природное явление, т.к. приводит к природным пожарам. Явление редкое. При высокой температуре возникают кучево-дождевые облака. Однако осадки, падая вниз, интенсивно испаряются и капли до земли не долетают. Все это сопровождается разрядами атмосферного электричества - грозой и громом.

Снежная гроза́  — довольно редкое метеорологическое явление, гроза, при которой вместо ливневого дождя выпадает ливневой снегледяной дождь или ледяная крупа




Знаете ли Вы?


  • При ударе молнии в песок, он может превратиться в стекло, так что после грозы можно обнаружить стеклянные полосы и полые стеклянные трубки на песке.

  • На Венере, Юпитере, Уране и Сатурне тоже бывают молнии

  • Молнии Сатурна в миллион раз сильнее Земных

  • Молнии приносят пользу: они успевают выхватить из воздуха миллионы тонн азота, связать его и направить в землю, удобряя почву

  • По своей силе разряд молнии таковой, что может разогреть воздух вблизи себя до полутора тысяч градусов – это результат, сравним с силой взрыва.

  •  Первое, что мы видим во время грозы, это молния, а затем уже слышим звук. Связано это с тем, что скорость света превышает скорость звука

  • Диаметр крупных гроз может составлять десятки километров, и длятся они по несколько часов.

  • Чаще всего грозовой фронт двигается со скоростью в 20 км/ч, но иногда гроза разгоняется даже до 80 км/ч.

  • Под грозовыми облаками иногда образуются смерчи – скорость ветра внутри таких вихрей теоретически может достигать скорости звука.

  • Для образования грозового облака миллионы капель дождя должны столкнуться с еще одним миллионом капель.

  • В Египте грозы происходят раз в 200 лет.

  • Над австралийскими островами Тиви каждый день формируется большая грозовая туча, у которой даже есть имя – «Гектор». Туча настолько постоянна в выборе места для своего появления, что пилоты давно используют ее как своеобразный ориентир.

  • На юге США была зафиксирована молния, длина которой превышала 300 километров. Этот гигантский разряд был видимым в течение 8 секунд.

  • Ударная волна от сильного грома может выбить окна или повалить небольшие деревья.

  • Вопреки известной поговорке, молния часто бьет по нескольку раз в одно и то же место. Есть данные, что однажды молния даже дважды ударила в одного и того же человека — удары произошли с разницей всего в несколько секунд, но человек чудом остался жив.



Экспериментальная часть

Для того, чтобы лучше узнать о молнии я обратилась в кабинет физики. Ведь молния – это физическое явление. Мне рассказали о таких приборах, как электрофонная машина, электроскоп. А электрический разряд мы решили с Ильфиром Рифовичем посмотреть с помощью видео - электрофорной машины. К сожалению электрофорной машины у нас нет, но я поняла, как она может вырабатывать электрический разряд. Между деревом и тучей видна искра. Это электрический разряд. В природе искра – это молния, а треск от разряда - гром.

С помощью электроскопа, мы определили, образуется ли электричество на эбонитовой палочке. Эбонитовую палочку натирают шерстяной тряпкой для получения электрических зарядов (на палочке – отрицательный, на тряпочке – положительный).

Результаты эксперимента.

Результаты моих наблюдений и практической работы показали, что необходимо знать правила безопасного поведения во время грозы. Своими знаниями и наблюдениями я поделилась на занятии по ОБЖ в своём классе. На общешкольной конференции я рассказала о молнии и о правилах безопасного поведения во время грозы. Всё это было помещено на информационном стенде в школе с брошюрами для широкого распространения.





Список используемой литературы






























Приложение 1

Буклет: Как уберечься от молнии во время грозы.

2.В помещении

Правила безопасности

1. В дороге

Остановитесь и переждите (ехать на машине в момент разряда грома опасно – мощные переменные магнитные поля могут вызвать сбои в оборудовании автомобиля), выполнив следующие действия: закройте все окна автомобиля, включите подфарники и не прикасайтесь к металлическим частям машины.

2. В здании

  1. Закройте все окна, двери и вентиляционные отверстия. Не допускайте сквозняка – это чревато привлечением шаровой молнии.

  2. Держитесь подальше от окон, электроприборов, не прикасайтесь к мокрому, железному, электрическому – в такие вещи молния бьёт чаще всего.

  3. Отключите внешние антенны и по возможности все электроприбоы – они притягивают молнию

3.На улице

  1. На открытом месте следует укрыться в ложбине без кустов и деревьев.

  2. В лесу следует встать под низкое дерево.

  3. Спрячьтесь в магазине или подъезде.

  4. Остерегайтесь воды (вода – отличный проводник тока, удар молнии распространяется вокруг водоёма в радиусе 100м)

  5. При нахождении в воде срочно выйдете на берег

Если поблизости укрытия нет, выйдите на открытую местность и согнувшись, прижмитесь к земле. Просто ложиться на землю нельзя!

ПОМНИТЕ! Во время грозы нельзя пользоваться сотовой связью!



19

  • Если Вы считаете, что материал нарушает авторские права либо по каким-то другим причинам должен быть удален с сайта, Вы можете оставить жалобу на материал.
    Пожаловаться на материал
Скачать материал
Найдите материал к любому уроку,
указав свой предмет (категорию), класс, учебник и тему:
также Вы можете выбрать тип материала:
Проверен экспертом
Общая информация
Скачать материал

Вам будут интересны эти курсы:

Курс повышения квалификации «Информационные технологии в деятельности учителя физики»
Курс профессиональной переподготовки «Физика: теория и методика преподавания в образовательной организации»
Курс повышения квалификации «Правовое обеспечение деятельности коммерческой организации и индивидуальных предпринимателей»
Курс повышения квалификации «Основы местного самоуправления и муниципальной службы»
Курс повышения квалификации «История и философия науки в условиях реализации ФГОС ВО»
Курс повышения квалификации «Управление финансами: как уйти от банкротства»
Курс повышения квалификации «Организация практики студентов в соответствии с требованиями ФГОС юридических направлений подготовки»
Курс профессиональной переподготовки «Организация деятельности по подбору и оценке персонала (рекрутинг)»
Курс повышения квалификации «Этика делового общения»
Курс повышения квалификации «ЕГЭ по физике: методика решения задач»
Курс повышения квалификации «Методы и инструменты современного моделирования»
Курс профессиональной переподготовки «Разработка эффективной стратегии развития современного вуза»
Курс повышения квалификации «Актуальные вопросы банковской деятельности»
Курс профессиональной переподготовки «Гражданско-правовые дисциплины: Теория и методика преподавания в образовательной организации»
Курс профессиональной переподготовки «Стратегическое управление деятельностью по дистанционному информационно-справочному обслуживанию»

Оставьте свой комментарий

Авторизуйтесь, чтобы задавать вопросы.