Проектно-исследовательская работа на тему "Воздух-невидимка" (3 класс)

Муниципальный орган «Управление образования»

Городского округа Краснотурьинск

Муниципальное автономное общеобразовательное учреждение

«Средняя общеобразовательная школа №3»

Воздух - невидимка

Выполнил: Шушарин Арсений

      ученик  3А класса

 

     Руководитель: Скорнякова Ирина Витальевна

учитель  1 категории

г. Краснотурьинск

2017 г.

Содержание

Введение. 3

1    Воздух – невидимка вокруг нас. 4

1.1    Значение воздуха для жизни. 5

1.2    Невидимка – непоседа. 5

1.3    Что умеет невидимка. 6

1.4    Ветряная мельница. 7

1.5    Где найти свежий воздух?. 8

2. Практическая часть. 10

2.1    Мои наблюдения. 10

2.2    Макет ветряной мельницы.. 12

2.3    Простейший насос из пластиковых бутылок. 12

Заключение. 14

Список использованной литературы.. 15

Приложение. 16

Введение

 

Однажды заспорили между собой Вода и Воздух: кто из них важнее?

Вода сказала: «Я важнее и главнее, потому что я занимаю 3/4 части поверхности Земли и если я исчезну, то без меня погибнет все живое на планете. А тебя даже не видно, не слышно и невозможно почувствовать. Так   можно ли увидеть невидимку?

Цель: выяснить, из чего состоит  воздух, как его обнаружить, и что умеет воздух-невидимка.

Перед собой я поставил следующие задачи:

1.                 Изучить литературу по данной теме.

2.                 Узнать, из чего состоит воздух, и почему он движется.

3.                 Выяснить, какими свойствами обладает воздух.

4.                 Провести опыты и наблюдения, сделать выводы.

5.                 Выяснить, что умеет воздух-невидимка.

6.                 Изготовить модель мельницы, насоса.

Гипотеза: предположим, воздух невидим, но он есть и обладает определенными свойствами, которые использует человек.

Методы исследования: наблюдение, анализ, обобщение.

.

1       Воздух – невидимка вокруг нас

Где найти невидимку

Он – прозрачный невидимка,
Легкий и бесцветный газ.
Невесомою косынкой
Он окутывает нас.

И куда мы ни пойдем

Мы везде его найдем!

Вы спросите, а где найти невидимку? Да вот же он, вокруг нас! Это воздух.

Ученые установили, что воздух – не просто газообразное вещество, а смесь газов: азота, кислорода, углекислого газа и других. Азот и кислород – это основные вещества, из которых состоит воздух. кроме них в воздухе есть другие газы и различные примеси: пыль, водяной пар, сажа и другие вещества.

Все знают, что для дыхания человеку и другим живым существам нужен воздух. Но не все газы, которые входят в состав воздуха, пригодны для дыхания. Для дыхания всем живым существам необходим только кислород, другими газами дышать нельзя. На рисунке – диаграмме (приложение 1, рис.1) показано, сколько и каких веществ входит в состав воздуха.

Чистый воздух прозрачен, невидим. Но увидеть его все-таки можно. Если опустить в воду трубочку для питья и подуть, то из трубочки побегут пузырьки. Вот он, воздух!

Как и всякое другое вещество, воздух занимает место в пространстве. Когда мы смотрим на пустой стакан, нам кажется, что в нем ничего нет. На самом же деле этот стакан наполнен воздухом. Если опустить стакан, перевернутый вверх дном, в широкий сосуд с водой, затем наклонить его слегка, не вынимая из воды, то можно увидеть, как из стакана начнут бурно выходить пузырьки воздуха. Стакан заполнен воздухом.

Кроме того, воздух находится внутри многих тел живой и неживой природы.

1.1           Значение воздуха для жизни

 

Без воздуха мы не могли бы дышать, ни слышать, ни ощущать запахи.

Воздух не менее важен для жизни, чем вода и пища. Большинство живых организмов, как на суше, так и в воде, дышат воздухом. Но если без пищи человек может прожить несколько недель, то без воздуха – всего лишь несколько минут.

Воздух нужен не только для дыхания. Наша планета Земля со всех сторон окружена мощным воздушным слоем, который называется атмосферой.

Атмосфера, как толстое одеяло, защищает Землю от обжигающих лучей Солнца и космического холода. Без атмосферы все живое на земле моментально погибло бы. Небо над Землей всегда было бы черным, ночь наступала и кончалась бы мгновенно, но нельзя было бы наблюдать восходы и закаты солнца. (Приложение, рис. 2)

Если бы не было воздуха, мы не смогли бы слышать пение птиц. Звук – это колебание воздуха, которые передаются органами слуха.

Воздух необходим всем живым существам.

1.2           Невидимка – непоседа

Воздух — большой непоседа. Он всегда движется, создавая ветер. Ветер – это движение воздуха над поверхностью земли. Он колышет листья на дереве, поднимает в небо воздушного змея. Он гонит волны по воде и облака по небу. Почему же воздух движется? Наша Земля нагревается неравномерно. Там, где она нагревается сильнее, образуются потоки тёплого воздуха, которые устремляются вверх. На их место несутся потоки холодного воздуха. Так и получается ветер. (Приложение, рис.3) Иногда движение бывает едва заметным. Если холодные и тёплые потоки сталкиваются, то в атмосфере образуются воздушные вихри — смерчи. Временами же ветер достигает такой силы, что ломает деревья и сносит крыши с домов. Такой ветер называют ураганом. Ветер часто меняет направление. Его называют по той стороне горизонта, откуда он дует. Если ветер дует с севера, его называют северным,  а если с юга, то южным и так далее. Человек издавна использовал силу ветра. Уже в древние времена волны морей и океанов бороздили парусные корабли. Для того чтобы молоть зерно, люди заставили ветер вращать огромные крылья ветряных мельниц. А братья Монгольфье придумали, как использовать способность тёплого воздуха подниматься вверх. Они нагрели воздух, наполнили им воздушный шар, и шар полетел! Так воздух помог человеку оторваться от земли. 1.3           Что умеет невидимка Что происходит, когда мы надуваем воздушный шарик? Мы просто заполняем его воздухом! А что такое мыльные пузыри? Это тонкая мыльная оболочка, наполненная внутри воздухом. А знаешь ли ты, как работает парашют? Почему не разбивается парашютист? Купол парашюта раскрывается и наполняется воздухом. Это и помогает парашютисту приземляться медленно и не ударяться о землю.  Если бросить на пол мяч, из которого выпущен воздух, то он шлёпнется, как тряпка. А если накачать его посильнее, он будет прыгать. Это потому, что сжатый воздух упруг. Не зря его и в шины автомобилей накачивают! И мяч, и шины автомобиля мы накачиваем специальным устройством — компрессором, а проще говоря, насосом. А на улице, когда идёт ремонт дороги, можно увидеть воздушный насос с двигателем. Этот компрессор всасывает очень много воздуха, сжимает его, а потом подаёт сжатый воздух в отбойный молоток, которым рубят асфальт. Сто лет назад один клоун увидел, как резиновый шланг от компрессора упал на землю. Струя воздуха подняла тучу пыли. Клоуну это понравилось. Он купил компрессор и вышел на цирковой манеж с большим пыльным ковром. Зрители первых рядов зачихали, закашляли. Их белые воротнички стали серыми. Весь цирк хохотал. Но среди зрителей оказался инженер Губерт  Бут. «А ведь так и вправду можно чистить ковры, — подумал он. — Только воздух с пылью нужно не выдувать, а всасывать!». Так был изобретён пылесос. В нём спрятан компрессор, который всасывает воздух из шланга и гонит его через фильтр. Пыль остаётся на фильтре, а чистый воздух выбрасывается обратно в комнату. Пылесос Бута назывался «Пыхтящий Билли» и был очень большим, его перевозили на конной повозке.

1.4             Ветряная мельница

Никто не знает, когда и кем были изобретены ветряные мельницы. Лодки могли передвигаться под прямым углом к ветру, слегка наклонив паруса. Подобным образом действуют и крылья ветряной мельницы, двигаясь по кругу, когда попадают под прямой угол к ветру. Ветряная мельница напоминает огромный пропеллер. Источником энергии в данном случае выступает ветер, а не механизм. Впервые ветряная мельница была использована в Голландии около 800 лет назад для осушения полей от воды. Некоторое время ветряные мельницы выполняли эту функцию в странах, соседних с Голландией. Но, как мы знаем, главное назначение мельницы — перемалывать зерно. В большинстве стран мельницы строились около рек и других водяных потоков, там же сооружались водяные плотины, и вода могла приводить мельницу в движение. Но в равнинных странах реки текут настолько плавно и медленно, что не могут быть использованы для этой цели. Поэтому строились ветряные мельницы для обмолота зерна.

В Германии на ветряных мельницах поворачивались башни, когда менялся ветер, а в Голландии в направлении ветра на мельницах поворачивали только крыши. Крылья мельницы обычно изготавливают из дерева, натягивая на них холст или парусину. К крыльям крепятся веревки, чтобы можно было остановить мельницу, если ветер слишком сильный. Крылья иногда достигают 12 метров в длину.

Усовершенствованные ветряные мельницы все еще применяются в США.

1.5           Где найти свежий воздух?

Чем дальше человек уезжает от городского шума, тем чище становится воздух. Наверное, все замечали, как становится легко дышать, когда попадаешь на природу, расположенную далеко от города.

Самый полезный воздух находится: в лесах, особенно сосновых, в горах около моря.

Воздух в этих местах отличается приятным ароматом и обладает полезными для организма свойствами. Это объясняет, почему детские оздоровительные лагеря и различные санатории располагаются неподалеку от лесных массивов, в горах или на морском побережье.

Насладиться свежим воздухом можно лишь подальше от города. По этой причине многие люди покупают дачные участки за пределами населенного пункта. Некоторые переезжают на временное или постоянное местожительство в деревню, строят там дома. Особенно часто так делают семьи с маленькими детьми. Люди уезжают, ведь воздух на территории города является сильно загрязненным.

 Работа современных заводов, предприятий, атомных электростанций, автомобилей негативно отражается на природе. Они выкидывают в атмосферу вредные вещества, которые загрязняют атмосферу. Поэтому, очень часто люди в городских поселениях испытывают нехватку свежего воздуха, что очень опасно.

Серьезную проблему несет тяжелый воздух внутри плохо проветриваемого помещения, особенно если в нем находятся компьютеры и другая техника. Присутствуя в таком месте, человек может начать задыхаться от недостатка воздуха, у него появляются боли в голове, возникает слабость.

Как получить свежий воздух?

Человек будет здоров, если ежедневно сможет дышать свежим воздухом: чаще бывать на улице, например, прогуливаться по вечерам в парках, садах, выезжать по выходным на прогулку в лес, постоянно проветривать жилые и рабочие помещения, посадить больше зеленых растений, особенно в рабочих кабинетах, где есть компьютеры, желательно раз в год посещать курорты, расположенные на море или в горах.

Следуя этим рекомендациям, человек будет получать порцию свежего воздуха, приемлемую для нормально жизнедеятельности организма и относительно обезопасит себя от появления возможных заболеваний.

2. Практическая часть

2.1             Мои наблюдения

Мир вокруг нас наполнен воздухом. Воздух прозрачен, поэтому мы его не видим. Кажется, что нас окружает пустота. Но с помощью опытов воздух легко обнаружить: увидеть, услышать, почувствовать.

Опыт 1.

Цель: доказать, что мешочек не пустой, в нем находится невидимый воздух.

       Наполню пустой мешочек разными мелкими игрушками. Мешочек изменил свою форму, теперь он не пустой, а полный, в нем – игрушки. Выложу игрушки, расширю края мешочка. Он опять раздулся, но я ничего не вижу в нем. Мешок кажется пустым. Начинаю скручивать мешочек со стороны отверстия. По мере скручивания мешочек вздувается, становится выпуклым, как будто он наполнен чем-то. Почему? Его заполняет невидимый воздух.

Вывод: Мешочек только кажется пустым, на самом деле – в нем воздух. Воздух невидимый.

Опыт 2.

Цель: доказать, что воздух находится в предметах.

Возьму резиновую грушу и крепко сожму её в руке. Я услышал шум выходящего воздуха из груши.

Вывод: воздух находится не только в пустом пространстве, но и в любом твердом предмете.

Опыт 3.

Цель: доказать, что воздух есть внутри нас.

Воздух есть внутри нас. Как вы можете это доказать на самих себе.

При вдохе грудная клетка расширяется, а при выдохе сжимается и опускается выталкивая воздух).

Опыт 4.

Цель: доказать, нужен ли человеку воздух.

Задерживаю дыхание (включен секундомер).  Продержался 37 секунд.

Вывод: воздух нужен человеку для дыхания.

Таким образом, воздух не менее важен для жизни, чем вода и пища. Большинство живых организмов, как на суше, так и в воде, дышит воздухом. Если без пищи человек может прожить несколько недель, без воды несколько дней, то без воздуха – всего лишь несколько минут.

Опыт 5.

Цель: выяснить, если воздух внутри тел неживой природы.

Я опустил в стакан с водой кусочек мела. Из опущенного в стакан мела стали выходить пузырьки газа – это воздух.

Вывод: воздух находится внутри не только тел живой, но и неживой природы. (Приложение, рис. 4)

Как мы уже знаем: воздух-это смесь различных газов.

Основные : азот, кислород, углекислый газ имеют различные свойства. Но у них есть общее - они прозрачны.

Опыт 6.

Цель: выяснить, занимает ли воздух место в пространстве.

Я сделал отважного водолаза: вырезал его из плотной бумаги и приклеил к маленькой полиэтиленовой крышке. Пустил водолаза в миску с водой. Плавает! А теперь накрыл водолаза банкой и медленно стал погружать банку в воду. Водолаз стал опускаться все глубже. Я медленно стал вынимать банку из воды, водолаз всплыл. Сухонький, как нив чем не бывало. (Приложение, рис. 5)

Вывод: банка вовсе не пустая, ее занимает воздух, который и не впускает туда воду.

Так можно опускать на дно и людей. Сначала придумали водолазный колокол. В нем опускались на дно еще в древности. А теперь для подводных работ используют кессон – огромный перевернутый ящик из стали или железобетона. Его опускают на дно и свободно в нем работают. Например, строят опору для моста.

Опыт 7.

Повторим опыт. Но теперь опуская банку в воду, слегка наклоним ее. Из банки пошли пузырьки воздуха. На место воздуха входит вода. Водолаз покрылся водой и стал мокрый.

Вывод: в банку на место воздуха вошла вода и заняла место воздуха. Водолаз стал мокрым.

2.2           Макет ветряной мельницы

Макет мельницы мы сделали с папой из картона.

Для работы нам потребовались картон, болт с гайкой, ножницы, клей.

Чертим детали, вырезаем и склеиваем клеем. Из картона делаем лопасти, скрепляем детали болтом с гайкой, прикручиваем лопасти на винт к основе. Мельница готова. Проверяем: источником энергии является ветер. Мы включили фен, мельница работает. (Приложение, рис. 6).

2.3           Простейший насос из пластиковых бутылок

 

Что делать, если насос случайно сломался, а так  хочется хочет поиграть в мячик, который нужно надуть. Пойти в магазин за новым насосом, скажете вы, а мы с папой решили изготовить простейший насос из двух пластиковых бутылок. Мы посмотрели в сети Интернет видеоролик.

Нам понадобилось: две пластиковые бутылки, шланг от насоса, широкий скотч; зажигалка; шуруповерт; сверло диаметром 3-4 мм.

Пластиковые бутылки должны быть разного диаметра. Большая бутылка должна иметь больший диаметр, а маленькая бутылка – меньший диаметр так, чтобы вторая плотно входила в первую.

Первым делом в донышках пластиковых бутылок нужно просверлить отверстия. (Приложение, рис. 7, 8)

 Далее у бутылки диаметром побольше срезаем верхнюю часть. (Приложение, рис. 9)

После этого маленькая бутылка должна плотно входить в большую, но этой плотности недостаточно для накачивания мяча.

Для этого берем скотч и наматываем на маленькую бутылку, тем самым получив что-то наподобие уплотнительного кольца. По словам автора, он пробовал использовать резинки от купюр, но они постоянно соскальзывали.

Если бутылка после этого очень туго входит в большую, можно смазать уплотнительное кольцо кремом для рук.

Берем зажигалку и разогреваем отверстие, проделанное на донышке большой бутылки перед установкой шланга от насоса. (Приложение, рис. 10).

Тем самым пластик разогреется и получится резьба.

Простейший насос из пластиковых бутылок готов. Перейдем к тестированию. Для этого вставляем иголку в мячик и пробуем потянуть на себя маленькую бутылку. Отметим, что этого сделать никак не получится, поскольку в шланге есть клапан. Но тут на помощь идет отверстие, которое мы просверлили в донышке. Это отверстие поможет убрать вакуум. Для этого при натягивании поршня или маленькой бутылки нужно слегка приоткрыть крышку.

Теперь можно пользоваться насосом.

Заключение

Я узнал, что вся планета Земля окутана невидимым прозрачным покрывалом – воздухом. Слой воздуха, окружающий нас и нашу планету, называется атмосферой. Атмосфера – это гигантская воздушная оболочка, которая простирается вверх на сотни километров. Воздух есть везде - на улице, в комнате, в земле, в воде. Любое свободное пространство на Земле заполнено воздухом. Воздух - это не просто газ, а смесь разных газов, прежде всего азота, кислорода, углекислого газа.

Воздух — большой непоседа. Он всегда движется, создавая ветер. Человек издавна использовал силу ветра. Уже в древние времена волны морей и океанов бороздили парусные корабли. Человечество изобрело парус, что позволило кораблям быстрее передвигаться, освободив матросов от тяжёлой работы гребцов.  Для того чтобы молоть зерно, люди заставили ветер вращать огромные крылья ветряных мельниц. Были изобретены лопасти ветряной мельницы, приводящие в движение весь механизм.

Воздух является «невидимкой». Мы его не видим, но знаем, что он повсюду вокруг нас. Опытным путём я доказал, что воздух легко обнаружить: увидеть, услышать, почувствовать. Мы можем увидеть движение воздуха, когда пускаем мыльные пузыри, или обмахиваемся веером.

Таким образом, поставленная мною цель достигнута, гипотеза доказана.

Воздух не менее важен для жизни, чем вода и пища.

Человек будет здоров, если ежедневно сможет дышать свежим воздухом.

Список использованной литературы

1.     «Что такое? Кто такой?» Издательство «Педагогика», М., 1990 год.

2.     В гостях у Самоделкина.http://usamodelkina.ru/

3.     Все обо всем на свете. Статьи для познавательных людей.http://kaketotak.ru/news/pochemu_dvizhetsja_vozdukh/2013-11-10

4.     Все узнаешь Познавательный портал для детей и их родителейhttp://vseyznaesh.ru/

5.     Из чего состоит воздух? Состав и свойства.http://1-vopros.ru/357-iz-chego-sostoit-vozduh.html

6.     Леонид Герпейштейн Моя первая энциклопедия

7.     Я познаю мир: Дет. Энцикл./М.: ООО «Издательство АСТ»,20

Приложение

Рис. 1 Состав воздуха

Рис. 2 Атмосфера

Рис. 3. Движение воздуха

Рис. 4 Опыт с кусочком мела

   Рис. 5 Опыт с водолазом

      

  Рис. 6 Макет мельницы

      Рис. 7 Насос своими руками

      Рис.8 Насос своими руками

      Рис.9 Насос своими руками

          Рис.10 Насос своими руками