Добавить материал и получить бесплатное свидетельство о публикации в СМИ
Эл. №ФС77-60625 от 20.01.2015
Инфоурок / Начальные классы / Другие методич. материалы / Разработка проекта по теме "История компаса"

Разработка проекта по теме "История компаса"



Осталось всего 4 дня приёма заявок на
Международный конкурс "Мириады открытий"
(конкурс сразу по 24 предметам за один оргвзнос)


  • Начальные классы

Поделитесь материалом с коллегами:

План работы:

Абстракт

на творческую работу по теме:

«История компаса».


Цель работы: узнать историю и принцип действия магнитного компаса


Гипотеза: для чего человеку необходимо знать навыки ориентирования, как и зачем появился новый предмет компас, который так важен человечеству. Желание доказать, что компас можно не только использовать в профессиональных целях, но и в играх детских.


Методы исследования: поисковые, описательные, теоретические и практические.


Результаты работы и выводы: поиск материала из книг, журналов, энциклопедий, интернет; выявление интереса среди учащихся 2 «Б» класса через анкетирование.


Практическая значимость: знакомство с историей происхождения компаса и его работой, использование компаса в разных сферах деятельности. Материалы творческой работы можно использовать в школьной программе старших классов.

I. Вводная часть.

1. Что значит - ориентироваться?

Умение ориентироваться - очень важное умение в жизни не только человека, но и животных. Многие животные обладают этой способностью от рождения. Кошки находят дорогу домой. Перелетные птицы дважды в год летают по своим маршрутам. Прекрасно ориентируются в пространстве птицы, летучие мыши, волки и собаки, крысы, пчелы и многие другие животные. Известны случаи, когда целые экспедиции гибли из-за потери ориентировки. И, наоборот, умение ориентироваться на местности, помогало людям в трудную минуту.

  • В книге Бориса Полевого «Повесть о настоящем человеке» раненый военный летчик Мересьев был сбит фашистами и упал на занятой врагом территории. Карту он потерял при падении. Чтобы выйти к своим, он решает двигаться на восток и ориентируется по Солнцу и звукам отдаленного боя.

  • В рассказе Тургенева «Бежин луг» автора выводит к людям свет огня.

  • В повести А. Гайдара «Школа» учитель географии ставит двойку двум сбежавшим на фронт ученикам за то, что те выбрали неправильное направление в то время, как остальные учителя хвалили беглецов за возвращение и ублажали их пятерками.



hello_html_7450a253.jpgОриентироваться на местности - это уметь определять свое местонахождение в пространстве, определять стороны горизонта и находить нужное направление движения. Причем, направление движения определяется относительно направления на север и выражается в углах, измеренных от этого

направления по ходу часовой стрелки от 0° до 360°. Эти углы называются магнитными азимутами.

На практике при измерении углов часто обращаются к компасу.

На однообразной и бедной ориентирами местности: в лесу, в поле, в иногда никак иначе не сличить карту с местностью и ориентирование возможно только по компасу.


Компас (в профессиональной речи моряков: компас) — устройство, облегчающее ориентирование на местности. Существуют три принципиально различных вида компаса: магнитный компас, гирокомпас и электронный компас. Предположительно, компас был изобретён в Китае при династии Сун. В Европе изобретение компаса относят к 13в.



Объект исследования: компас.

Предмет исследования: история происхождения компаса, правильное пользование компасом.

Методы: поисковые, описательные, теоретические и практические.

Цель: узнать историю и принцип действия магнитного компаса.

Задачи:

теоретические

  1. знакомство с понятием «магнетизм»

  2. знакомство с историей создания и усовершенствования компаса

практические

  1. создание школьного пособия для объяснения способа ориентирования с помощью компаса

  2. Устройство магнитного компаса.

Рассмотрим устройство армейского компаса Андрианова. Он состоит из корпуса, в центре которого на острие иглы помещена магнитная стрелка. При незаторможенном состоянии стрелки ее северный конец устанавливается в направлении на Северный магнитный полюс, а южный — на южный магнитный полюс. В нерабочем состоянии стрелка закрепляется тормозом.

Внутри компаса — круговая шкала из 120 делений. Одно деление — 3 градуса. В компасе две шкалы. Одна (внутренняя) нанесена по часовой стрелке, другая (внешняя) — против часовой стрелки. На вращающемся кольце закреплены мушка и целик для точного наведения на предмет (визирования).

Мушку ставят на нулевое деление, компас — в горизонтальное положение. Отпускают тормоз магнитной стрелки и поворачивают компас так, чтобы северный конец стрелки совпал с мушкой (нулевым отсчетом). Если нужно замерить угол направления движения (азимут), то нужно просто повернуть (навести) мушку на объект направления движения, не меняя положения компаса.

Такой замер легче произвести вдвоем, когда один человек точно следит за ориентированием компаса, а второй — определяет положением крышки направление на ориентир.

II. Исследовательская часть.

  1. Большая история маленькой магнитной стрелки.

Главная часть компаса, которая определяет его работу — магнитная стрелка. Это одно из величайших изобретений человечества. Легенда гласит, что давным-давно жил пастух, которого звали Магнитус. Пастух носил с собой железный посох и, однажды, когда он присел отдохнуть у камня, посох прилип к странному камню. Камни, которые по необъяснимым причинам притягивали железные предметы, стали называть камнями Магнитуса, потом — магнитусами, еще позже — просто магнитами.

В китайской энциклопедии 2-го века магнит определяется как «камень, который дает направление железной игле». На колесницах китайских вельмож еще до нашей эры устанавливались железные фигурки с вытянутой рукой, которая показывала на юг. Это был прообраз компаса.

4 тысячи лет назад в китайской летописи осталась такая запись: «Идут караваны по бескрайним пескам пустыни Гоби. Солнце скрыто желтой пеленой пыли... Трудно пришлось бы караванщикам, если бы они не захватили с собой белый глиняный горшок, который они берегут пуще всех своих дорогих грузов, хотя нет в нем ни золота, ни жемчуга, ни слоновой кости. В сосуде на деревянном поплавке лежит коричневый камень, «любящий железо». Он, поворачиваясь, все время указывает путникам сторону юга, а это ... спасает их от многих бед, выводя к колодцам и направляя по верному пути».

В Китае магнитный компас использовался и в далеких плаваниях на кораблях.

Странность камня была и в том, что если потереть небольшим железным предметом о такой камень, то он тоже намагничивался. У намагниченных предметов появлялись два конца - полюса. Одни полюса притягивались друг к другу, другие - отталкивались. То есть еще на заре нашей эры китайские ученые уже создавали искусственные магниты! Условно, конец стрелки, показывающий в направлении Полярной звезды, назвали - северным, а противоположный конец - южным. Первый компас привез в Европу из Китая великий путешественник Марко Поло. Это было

в 13 веке. Он представлял из себя чашу с водой, внутрь которой помещали пробку с воткнутой в нее намагниченной иголкой.

Первый ученый труд о магнитах был написан в 13 веке во Франции Пьером де Мерикуром по прозванию Перегрим. Этот талантливый ученый описывает как плавающий магнит, так и «сухой», причем у последнего - стрелка на вертикальной оси и вращается по кругу, имеющему 360 делении. Перигрим, в отличие от китайских ученых, считал, что стрелку притягивает не Полярная звезда, она сама поворачивается к полюсу, потому что «полюсы магнитных камней получают силу от полюсов мира». Это была первая догадка о том, что земля сама создает силу, поворачивающую магнитную стрелку. Труд ученого был забыт и опубликован только через 300 лет.

В средние века инквизиция считала, что стрелку компаса двигает нечистая сила и запрещала компас. Капитаны кораблей, однако, возражали, что им все равно, какая сила - чистая или нечистая покажет дорогу в родной порт. В 12 - 13 веке появляются и первые руководства по движению с помощью компаса. Там объяснялось, что стрелку компаса ориентирует магнетизм Полярной звезды.

Интересно, что во время плавания Колумба в сентябре и октябре 1492 года, его моряки заметили, как стрелка компаса перестала показывать на географический север — тот, где Полярная звезда. Это случилось после отплытия его кораблей «Санта - Мария», «Пинта» и «Нинья» с Канарских островов. Матросы грозили бунтом, кричали, что «сам Бог проклял Колумба» и требовали повернуть корабли на восток. Колумб не знал, как это объяснить, не знал, что магнитный и географический полюса не совпадают и «успокоил» команду тем, что Полярная звезда сдвинулась со своего места. Так было установлено, что магнитное поле ориентировано не строго на север — имеет склонение.

Первый трактат «О магните» сформулировал Гильберт - лейб- медик английской королевы в 1600 году. Он же провел такой опыт. Из куска природного магнита он вырезал шар - модель Земли и исследовал. Какое положение занимают магнитные стрелки вокруг шара. Гильберт высказал предположение, что, если бы магнитные стрелки направлялись магнитным полем отдаленной звезды, их положение было бы иное.

На труды Гильберта ссылался Галилео Галилей. Их продолжили ученые Российской Академии наук - Эллер и Ломоносов. Эллер пытался рассчитать распределение магнитного поля Земли. Ломоносов среди прочих своих изысканий занимался еще и усовершенствованием компаса.

Он тоже интересовался распределением магнетизма Земли. Профессор

Казанского университета Иван Михайлович Симонов увлекся геомагнитными исследованиями после того, как вернулся из плавания к берегам Антарктиды вместе с Беллинсгаузеном и Лазаревым на кораблях «Восток» и «Мирный». В этом плавании Симонов был астрономом экспедиции — определял координаты побережья и проводил магнитные измерения. Он напечатал целый ряд работ о магнетизме. Формулу, позволяющую определить все элементы земного магнетизма в любой точке, открыл Карл Фридрих Гаусс. Его труд «Напряженность земной магнитной силы, приведенной к абсолютной мере» вышел в 1832 году.

  1. Магнитное поле Земли.

Магнитное поле помогает ориентироваться кораблям, самолетам, подводным лодкам и просто путешественникам. Стрелка компаса располагается вдоль направлений линий магнитного поля, которые идут от одного полюса магнита к другому. В северном полушарии располагается Северный геомагнитный полюс, а в южном — Южный геомагнитный полюс, хотя расположение полюсов, если сравнить их с магнитами, прямо противоположное. Магнитные и географические полюса не совпадают. Не совпадают, также, географический и геомагнитный экватор (воображаемая линия, где магнитное склонение равно нулю).

Северный магнитный полюс открыл английский капитан Джеймс Кларк Росс в 1831 году в районе Канадского Арктического архипелага на расстоянии примерно 1000 км от Северного географического полюса.

Южный магнитный полюс был открыт экспедицией Джеймса Росса через 10 лет недалеко от берега Антарктиды на расстоянии примерно 800 км от Южного географического полюса.

Магнитный экватор установил немецкий натуралист Александр Гумбольдт в 1799 году во время путешествия в Южную Америку.

Магнитный компас помогал не всегда. В 1694 году в районе Гибралтарского пролива разбилась о скалы английская эскадра. Крушение произошло потому, что штурман не знал величины магнитного склонения. В океан была направлена экспедиция под командованием моряка и ученого Эдмонда Г аллея, который почти 2 года измерял его в Атлантическом и Индийском океанах. Подобные исследования проводились в 18, 19 и 20 веке. Они стали проводиться не только на море, но и на суше. Ныне подробная информация о распределении магнитного поля Земли получается с искусственных спутников, оснащенных специальными приборами.

О возникновении магнитного поля нашей планеты есть много предположений.

В физике известны явления, когда магнитное поле возникает при вращении. Правда, расчеты показали, что если бы магнитное поле возникло таким образом, оно было бы в 10 миллиардов раз меньше.

В 1947 году наш физик Я. И. Френкель предположил, что в земном ядре вырабатывается электрический ток, а тот — вызывает магнитное поле и усиливает первичное, возникающее при вращении Земли. Эту теорию развили и доработали. Появилось даже направление науки — магнитогидродинамика. Сегодня считается, что изменение магнитного поля Земли вызывают и внешние причины — влияние Солнца, луны, например. От Солнца к Земле летит поток заряженных частиц - «солнечный ветер». Летящая заряженная частица — это электрический ток. Они подлетают к Земле и взаимодействуют с ее полем. Так возникают магнитные бури, во время которых сбиваются показания приборов.

  1. Как изменился компас.

Устройство компаса с момента его появления в Европе в 12 - 13 веке оставалось очень простым — магнитная стрелка, укрепленная на пробке и опущенная в сосуд с водой.

hello_html_3fb8f528.jpgУсовершенствован он был только в 14 веке. Этому событию предшествовала романтическая история. Итальянский моряк Флавио Жиойя был влюблен в единственную дочь капитана Доминико - Анжелику. Выдать замуж ее за Флавио он отказывался, но, однажды, он попал в кораблекрушение. Капитан потерял всю команду, сам выжил чудом и поклялся, что отдаст свою дочь тому, кто придумает, как находить верный путь, когда из-за тумана не видно ни Солнца, ни звезд.

Дорожный компас с солнечными часами XVIII в.

Центральный Военно­-Морской музей, Санкт- Петербург.

Влюбленный юноша догадался скрепить магнитную стрелку с бумажным кругом, по краю.


  • Электромагнитный компас является "развёрнутым"

электрогенератором, в котором магнитное поле Земли играет роль статора, а одна или несколько рамок с обмотками - ротора. Первое применение электромагнитный компас нашёл в авиации. Был использован Чарльзом Линдбергом при перелёте через Атлантику в 1927 году.

  • Электронный компас, история создания и принцип действия которого тесно связаны с системами спутниковой навигации.

  1. Изготовление «домашнего» компаса.

Изготовить магнитную стрелку и самодельный компас можно и в «домашних условиях».

Компас из иголки с ниткой.

Возьмем тонкую швейную иголку на тонкой нитке длиной 10-15 см. Потрем концом иглы об магнит и оставим висеть на вытянутой руке. Следим за отсутствием сквозняков. Игла начнет отклоняться в сторону севера примерно до 5 градусов.

hello_html_m69497d0.jpg



Компас, изготовленный старинным способом.

В блюдце нальем воды. На воду кладем легкую капроновую пробку, которая проткнута намагниченной иглой. В старину иголкой протыкали легкую соломинку. Через некоторое время игла повернет в сторону севера.

Подвижная модель компаса - наглядное пособие для учителя.

hello_html_6ae8b020.jpg

В центре фанерного квадрата укрепляется круг, на котором указаны стороны горизонта. Круг вращается на стержне, сделанном из болтика с гайкой. На том же стержне вращается картонная (или пластиковая) модель магнитной стрелки. К обращенному на юг концу стрелки прикреплен с обратной стороны груз. При вращении компаса в вертикальном положении стрелка всегда будет смотреть вверх - на север (так как южный ее конец будет тянуть вниз). Модель вешается вертикально на классную доску.

Важно !

Даже если с тобой нет никаких приборов, то можно наэлектризовать иглу, потерев ее об сухие волосы, шерсть. Вместе с электрическим полем одновременно появится магнитное поле. Игла слегка отклонится в сторону севера. Эффект очень слабый, поэтому все нужно делать быстро, беречь показания самодельного компаса от ветра и быть внимательным. Для страховки можно повторить опыт несколько раз и обязательно сверить с другими признаками на местности.

Если ты заблудился, то помни, что магниты стоят во всех приборах, где есть динамики - устройства, издающие звуки. Они есть в радиоприемниках, магнитолах автомашины и телефонах. Значит, ты можешь изготовить компас, намагнитив иглу или кусочек тонкой проволоки или тонкую железную скрепку.

hello_html_m26dba6f5.jpg

Иголка прилипает к мобильному телефону, как к магниту.






В процессе исследования работы было проведено анкетирование среди 24 учащихся 2 «Б» класса по следующим вопросам, которые показали следующие результаты:



1. Знакомы ли вы с прибором компас?

Да - 19 человек Нет - 5 человек

hello_html_16f21061.gif


2. Умеете ли вы правильно пользоваться компасом?


Да - 3 Нет - 16 Немного владею - 5

hello_html_m214d7252.gif






3. Смогли бы сами соорудить компас без подсказки?


Да - 0 Нет - 24


hello_html_m6ac7fca3.gif


4. Интересны ли вам игры с компасом?


Да - 18 Нет - 6


hello_html_259eb5d8.gif


5. Хотели бы владеть компасом?


Да - 24 Нет - 0


hello_html_m7da793df.gif



Во время анкетирования выяснилось, что все учащиеся 2 «А» класса хотят владеть компасом, использовать в игровых, исследовательских целях.

5. Игры с использованием компаса.

  1. Игра «Пропавшая экспедиция».

Учитель привлекает группу из 2-3 учащихся для составления азимутального хода: одного или нескольких. Вначале игры эти ученики удаляются в условленное место - конец маршрута. В случае, если составлено несколько маршрутов движения, класс делится на группы. Группам объясняется, что экспедиция по непонятным причинам не смогла вернуться на базу и сумела передать маршрут ее поиска. После этого группам вручаются записки с указанием от 3 до 5 переходов, где указаны азимут движения, ориентир и расстояние до ориентира. Группа, которая раньше найдет экспедицию - выиграла.

Для проведения игры не нужно больших расстояний, а требуется больше смен направлений, чтобы маршрут «петлял».

  1. Игра «Движение по азимуту».

Накануне игры составляется схема маршрута, на которую наносятся местные предметы, длина каждого отрезка пути и азимуты направлений. Каждая команда из 3-5 человек получает копию схемы. Все команды идут по одному маршруту, но стартуют в разное время через 5-10 минут одна за другой. Победителями считаются ребята, быстрее всех прошедшие маршрут и точно попавшие в отмеченное на схеме место.

  1. Игра «Бабочка».

hello_html_222f259d.jpg



Перед началом игры выбирается район ее проведения. Вся игра должна пройти на территории, ограниченной окружностью. В одной из точек на окружности — точке «А» - начало игры. Из этой точки можно проложить несколько маршрутов. Условия — они не должны выходить за пределы окружности и проходить через ее центр. Получается, что участники игры проходят равное расстояние и замеряют по 4 азимута. Игра проводится на время. Участники получают азимутальный ход и стартуют одновременно. Выигрывает тот, кто раньше приходит в точку «В».

  1. Игра «Правильное предложение

Особенность этой игры в том, что маршруты проходят рядом, поэтому замерять азимуты нужно тщательно. На деревьях или других объектах развешиваются таблички со словами. Проходя маршрут, команда собирает слова в предложения. Предложения составлены по одному принципу — при неправильном измерении азимута любой команде подойдет по смыслу и чужое слово. Команды стартуют одновременно. На старт приносят предложение, состав которого знает судья. Выигрывает та команда, которая первой принесет на финиш «правильное» предложение.

Варианты слов, которые составят предложение:

  • Умная-девочка-любит-мечтать

  • Толстый — буфетчик — хотел — обсчитать

  • Маленький — мальчик — зовет — поиграть

  • Строгий — начальник — умеет — кричать

  • Серенький — зайчик — желает — скакать

  • Вредный — учитель — заставил — считать


Игра проходит очень весело. По ходу игры возникает много соблазнов подставить слово не по азимуту, а по смыслу. Команды по нескольку раз возвращаются к началу маршрута.

  1. Игра "Казаки -разбойники"


«Разбойники» стартуют первыми, убегают в любом направлении, но на каждый отрезок своего пути они должны выбрать ориентир, замерить азимут, оценить «на глаз» расстояние до ориентира и записать азимут и расстояние мелом на асфальте. Через 5 минут «по следу» стартуют «казаки». Еще не было случая, что «разбойников» не догоняли, потому что те теряют время при записи данных.

Ill. Заключение.

В данной работе я изучила необходимую литературу , узнала интересные факты о происхождении компаса, выяснила родину и путь развития компаса, установила его полезные свойства, провела исследование среди одноклассников об информированности этого прибора и его популярности.

Проанализировав все выше сказанное можно сделать следующие выводы:

  • Компас был открыт в Китае

  • В Европе компас использовали в 13 веке.

  • Знакомство с разными видами компасов.

  • Использование компаса в разных направлениях: играх, при работе на природе, в процессе обучения на уроках географии.


Во время работы я нашла много интересного материала о компасе, научилась анализировать собранный материал и проверять результат.

Сделала презентацию в котором разместила информацию о компасе: особенности строения, историю использования компаса человеком.



















  1. Литература:

  1. Большая энциклопедия открытий и изобретений. М. Издательство «Росмэн». 2007 г., стр. 146

  2. Детская энциклопедия, том 1. Земля Москва. Издательство «Педагогика», 1971г., стр. 98

  3. Клименко А. И. «Карта и компас - мои друзья». Москва. Издательство «Детская литература», 1975 г., стр. 33

  4. Колокольников А. Н. «Самодельные наглядные пособия по географии». Москва. Учпедгиз. 1961 г., стр. 67

  5. Максимов Н. А. «География в 5 классе». Москва. Издательство «Просвещение», 1972 г., стр. 58

  6. Максимов Н. А «Работа по географии в пионерском лагере». Москва.

  7. Издательство «Просвещение», 1965 г.,

  8. Почтарев В. И. Михлин Б. 3. «Тайна намагниченной Земли». Москва.

  9. Сорокин Ю. С. «Наследники красных дьяволят». Москва.

  10. Энциклопедический словарь юного астронома. Москва, издательство «Педагогика», 1980 г.

  11. Энциклопедический словарь юного географа - краеведа. Москва.

  12. Издательство «Педагогика», 1981 г.








V. Приложения.

  1. Дорожный компас.

hello_html_3b29a79a.jpg














  1. Компас с ниткой и иголкой

    hello_html_m5dd26d0e.jpg


  2. Подвижная модель компаса - наглядное пособие для учителя

hello_html_6e957bfb.jpg



hello_html_m48a24020.jpg


МОУ "СОШ №1"

им. Героя Советского Союза Н.П.Фёдорова






Творческая работа.

Исследовательский проект "История компаса"







Выполнила:

Васильева Евдокия

ученица 2 "Б" класс




Руководитель: Рыбинцева Т.В.



город Тихвин

2015 год



57 вебинаров для учителей на разные темы
ПЕРЕЙТИ к бесплатному просмотру
(заказ свидетельства о просмотре - только до 11 декабря)


Автор
Дата добавления 02.02.2016
Раздел Начальные классы
Подраздел Другие методич. материалы
Просмотров1745
Номер материала ДВ-406550
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