…ать альтернативные источники энергии.
  • При анкетировании некоторые жители впервые задумались над проблемой получения и экономии энергии.

  •  
    1. II.               Исследование источников энергии, выделение из них наиболее альтернативных.

    Электрическую энергию добывают из тепла, силы воды, внутренней энергии атома, силы ветра, но строительство и обслуживание таких станций стоит очень дорого и к тому же наносит серьезный вред окружающей среде. Так существует ли дешевый и экологически чистый источник электрической энергии? Давайте попробуем найти ответ на этот вопрос.

    В основе принципа работы батарейки или аккумулятора лежит взаимодействие кислоты и металла, другими словами в них происходит процесс электролиза и выделяется электрическая энергия. Кислоты содержатся в овощах и фруктах, например в таких цитрусовых, как лимоны. Конечно, концентрация кислоты в лимоне значительно меньше, чем в батарейке или аккумуляторе, но она не теряет своих свойств по этой причине. Также кислоты содержатся в достаточном количестве в картофеле, яблоках и даже в таких продуктах питания как  соленые огурцы и помидоры. Для своих исследований я решила использовать химическое действие электрического тока, а в качестве электролита я выбрала картофель. Выбрала я его потому, что в России картофель – это второй хлеб. В год на одного жителя России приходится 150 кг картофеля. Это примерно 37 миллионов тонн в год. То есть запас картофеля в России есть всегда. В селе Малая Малышевка картофель является основной культурой, которую выращивают жители.

     

     

    Эксперимент №1. «Зависимость напряжения от объёма картофеля».

    Оборудование: измерительный цилиндр, вода, клубни картофеля, пластины из цинка и меди, вольтметр.

    План работы:

    1. Определить объём клубней картофеля при помощи мерного цилиндра;

    2.  Измерить напряжение в клубнях картофеля  разного объёма;

    3. Сделать вывод.

    № Образец

    Объем, V (м³)

    Напряжение, U (В)

    Образец № 1

    0,00018

    0,7

    Образец № 2

    0,00012

    0,8

    Образец № 3

    0,00013

    0,8

    Образец № 4

    0,00009

    0,8

    Образец №5

    0,00008

    0,8

     

    Вывод: Напряжение не зависит от объема картофеля. (Приложение №2)

    Эксперимент №2: «Зависимость  напряжения  от массы картофеля». Оборудование: весы, клубни картофеля, пластины из цинка и меди, вольтметр.

             План работы:

    1. Определить массу клубней картофеля;

    2. Измерить напряжение в клубнях картофеля разной массы;

    3. Сделать вывод.

    № Образец

    Масса, m (кг)

    Напряжение, U (B)

    Образец № 1

    0,183

    0,7

    Образец № 2

    0,153

    0,8

    Образец № 3

    0,1474

    0,8

    Образец № 4

    0,0992

    0,8

    Образец №5

    0,0776

    0,8

     

    Вывод: Напряжение не зависит от массы картофеля. (Приложение №3)

    Эксперимент №3: «Напряжение сырого и вареного клубней картофеля» Оборудование: клубни картофеля, вода, кастрюля, пластины из цинка и меди, вольтметр.

             План работы:

    1. Измерить напряжение в сыром  клубне картофеля;

    2. Сварить картофель;

    3. Измерить напряжение в варёном клубне картофеля;

    4. Сделать вывод.

    № Образец

    Напряжение в сыром картофеле, U (B)

    Напряжение в варёном картофеле, U (B)

    Образец № 1

    0,7

    0,8

    Образец № 2

    0,8

    0,8

    Образец № 3

    0,8

    0,8

    Образец № 4

    0,8

    0,8

    Образец №5

    0,8

    0,8

     

    Вывод: Напряжение в вареном картофеле такое же, как и в сыром, следовательно напряжение не зависит от состояния картофеля. (Приложение №4)

     Эксперимент № 4: «Зависимость  напряжения от площади проводника погруженного в клубень картофеля».

    Оборудование: картофель, линейка, пластины из цинка и меди, вольтметр.

             План работы:   

    1. Погрузить в клубень проводник с Х площадью

    2. Измерить напряжение.

    3.  Погрузить в клубень проводник с Y площадью

    4. Измерить напряжение.

    5. Сделать вывод.

    Найдём площадь первой пластины (S1): ab=S

    Найдём площадь второй пластины (S2): ab=S

     

    a=15 мм = 0,015 м

    a=30мм = 0,03 м

    b=45 мм = 0,045 м      

    b=45мм = 0,045м

    0,015*0,045= 0,000675 м²

    0,03*0,045= 0,00135 м²

     

    Результаты эксперимента:

    № Образец

    Площадь первая S1 (м²)

    Площадь вторая S2 (м²)

    Напряжение первая U1 (B)

    Напряжение вторая U2(B)

    Образец № 1

    0,000675 м²

    0,00135 м²

    0,7

    0,6

    Образец № 2

    0,000675 м²

    0,00135 м²

    0,8

    0,7

    Образец № 3

    0,000675 м²

    0,00135 м²

    0,8

    0,8

    Образец № 4

    0,000675 м²

    0,00135 м²

    0,8

    0,7

    Образец №5

    0,000675 м²

    0,00135 м²

    0,8

    0,7

     

     Вывод: Чем больше площадь погружённой части проводника, тем выше  напряжение  тока. (Приложение №5)

     Эксперимент № 5: «Напряжение в других объектах исследования».

    Оборудование: картофель, апельсин, лимон, банка с солеными огурцами, яблоко, морковь, пластины из цинка и меди, вольтметр.

    План работы:   

    1. Измерить массу нескольких продуктов;

    2. Измерить напряжение на этих продуктов;

    3. Сделать вывод.

     

    Продукт

    Масса, m (кг)

    Напряжение, U (B)

    Картофель

    0,183

    0,7

    Апельсин

    0,2

    0,9

    Лимон

    0,18

    0,9

    Огуречный рассол

    0,1

    0,8

    Соленый огурец

    0,096

    0,8

    Морковь

    0,3

    0,8

    Яблоко

    0,158

    0,8

     

    Вывод: По данным эксперимента можно сделать вывод, что наибольшее напряжение при относительно небольшой массе дают цитрусовые: апельсин и лимон. (Приложение №6)

    Эксперимент №6: «Увеличение силы тока картофеля с помощью доступных средств. Создание биотоплива».

    Приборы: клубни картофеля, поваренная соль, зубная паста, пластины из цинка и меди, вольтметр, миллиамперметр.

             План работы:   

    1. Измерить напряжение  и силу тока клубня;

    2. Добавить в картофель зубную пасту с поваренной солью;

    3. Измерить напряжение и силу тока в полученном экземпляре.

    Я взяла один клубень картофеля и измерила силу тока и его напряжение. Затем  разрезала клубень пополам, ложкой в одной из половинок сделала ямку. Туда положила зубную пасту, смешанную с поваренной солью. Соединила две половинки клубня и измерила силу тока и напряжение. Результаты в таблице:

    № Образец

    Напряжение, U (B)

    Сила тока I,мА

    Масса, m (кг)

    1.Картофель без пасты

    0,8

    0

    0,148 кг

    2.Картофель с пастой  

    0,7

    0,1

    0,146 кг

     

    Вывод: Картофель без пасты имеет большее напряжение, но отсутствует сила тока, картофель с пастой имеет меньшее напряжение , но мне удалось увеличить силу тока, у меня получился один из видов биотоплива . Таким образом я доказала, что при смешивании определённых компонентов, можно добиться изменения напряжения и силы тока. (Приложение №7)

    1. III.           Демонстрация «электричества в картофеле».

    Оборудование: 5 картофелин, медные и цинковые пластины, светодиоды, вольтметр, соединительные провода.

    План работы:

    1. Соединить 5 картофелин последовательно соединительными проводами;

    2. Измерить напряжение в полученной цепи;

    3. Подключить к цепи светодиод;

    4. Сделать вывод.

    № образца

    Напряжение цепи, U(В)

    Результат

    Светодиод №1

    3,8

    Светится зеленым светом

    Светодиод №2

    3,8

    Светится синим цветом

    Светодиод №3

    3,8

    Светится красным цветом

     

    Вывод: Так как светодиод загорается, можно сделать вывод о том, что электричество в картофеле действительно есть, а напряжение можно усиливать добавляя в цепь дополнительное количество картошек, из расчета 1 картошка = 0,8 В. Напряжение в такой цепи сохраняется до тех пор, пока картошка совсем не завянет. (Приложение №8)

     

      Итоги проведённых экспериментов. Объём и масса тела, не влияют на  напряжение. Варёные продукты дают столько же электричества, как и  сырые. Если использовать доступные дешевые средства, смешивать определённые компоненты, можно добиться не только увеличения силы тока, но и создания биотоплива. Проведенные эксперименты и полученные результаты позволяют сделать выводы, что можно продолжать работу над выделением экологически чистой энергии. Мы можем солить картофель в рассоле и добывать больше тока. Мы можем смешивать измельченные вещества друг с другом, тем самым увеличивая концентрацию кислот в полученном продукте.

    Актуальность моей работы в том, что в современном мире учёные занимаются проблемой  нахождения новых экологически чистых источников энергии. К примеру, ученые из бывшего СССР в Израиле придумали систему, основанную на давлении машин на дорожное полотно. Принцип их изобретения в том, что когда машина проезжает по определенному участку, она давит на маленькие генераторы, которые вырабатываю электричество. Минус этого изобретения в том, что чтобы обработать 1 км дорожного полотна такими генераторами, нужно во первых 5 млн. долларов, а во вторых надо перелицевать всю дорогу.

      Во Франции научились добывать из огурцов вещество, которое мощнее тротила в 4 раза. Если им заправлять современные аккумуляторы,  то они будут работать в 3-4 раза дольше.

      В 1899 году выдающийся русский физик Пётр Николаевич Лебедев провел эксперимент по давлению света. В его опыте в вакуумном сосуде на тонкой серебряной нити подвешивались крутильные весы, к коромыслам которых были прикреплены тонкие диски из слюды и различных металлов. Когда луч света попадает на пластину, то она начинает двигаться. Этот эффект может быть выполнен только при солнечных лучах. От электрического света пластины не двигаются. Таким образом, если увеличить масштаб данного прибора, то можно от его движения вырабатывать электрический ток. 

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

    Заключение.

    Проблема нахождения чистой энергии в XXI веке стоит очень остро.  В современном мире человечество нуждается в электроэнергии каждый день. Она нужна как большим предприятиям, так и в быту. На ее выработку тратится много средств. И поэтому счета за электроэнергию растут каждый год. Те предприятия, которые могут вырабатывать дешёвую электроэнергию, наносят большой ущерб экологии, который потом отражается на окружающей среде и нашем здоровье. А те предприятия, которые вырабатывают более экологически чистую электроэнергию, как, к примеру, гидроэлектростанции,  требуют больших затрат.

    Моя работа только первый шаг в изучении данной проблемы. Но мои исследования можно и сейчас использовать в повседневной жизни. К примеру, осветить себе дорогу карманным фонариком на картофельной батарейке или даже зарядить аккумулятор телефона от электрической цепи из картофеля или лимонов.  Исследования в данной сфере можно продолжать, так как они актуальны и просты.

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

    Литература:

    1.    Баланчевадзе В. И., Барановский А. И. и др.; Под ред. А. Ф. Дьякова. Энергетика сегодня и завтра. – М.: Энергоатомиздат, 1990. – 344 с.

    2.    Более чем достаточно. Оптимистический взгляд на будущее энергетики мира./ Под ред. Р. Кларка: Пер. с англ. – М.: Энергоатомиздат, 1994. – 215 с.

    3.    Источники энергии. Факты, проблемы, решения. – М.: Наука и техника, 1997. – 110 с.

    4.    Кириллин В. А. Энергетика. Главные проблемы: В вопросах и ответах. – М.: Знание, 1997. – 128 с.

    5.    Мировая энергетика: прогноз развития до 2020 г./ Пер. с англ. под ред. Ю. Н. Старшикова. – М.: Энергия, 1990. – 256 с.

    6.    Нетрадиционные источники энергии. – М.: Знание, 1982. – 120 с.

    7.    Энергетические ресурсы мира./ Под ред. П.С.Непорожнего, В.И. Попкова. – М.: Энергоатомиздат, 1995. – 232 с.

    8.    Юдасин Л. С.. Энергетика: проблемы и надежды. – М.: Просвещение, 1990. – 207с.

     

     

     

     

     

    РАБОЧАЯ ПРОГРАММА .

    Кружок «Удивительный мир физики».

     

    ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ  ЗАПИСКА.

     

    Материал, рекомендованный по данному предмету, занимает особое место в начальном обучении. Такие предметы, как русский язык, математика, имеют строго очерченные программные требования. Знания и навыки, выделенные в программах по этим предметам,  должны быть прочно усвоены в полном объеме. В системе развивающего обучения при изучении материала по «Удивительному миру физики» школьники должны главным образом получить общие представления о некоторых закономерностях развития природы, расширить свой кругозор, заинтересоваться связями природы. При этом необходимо развивать у учащихся наблюдательность, способность рассуждать и размышлять.

    Основные цели кружка «Удивительный мир физики»:

    - формирование у школьников целостного представления о природе;

    - формирование убежденности в познаваемости мира и начальных представлений о принципе причинности;

    - формирование познавательной активности;

    - зарождение и углубление интереса к окружающему миру;

    - подготовка учащихся к углублению и расширению знаний о природе на последующих этапах обучения;

    - формирование экспериментальных умений;

    - развитие способностей детей;

    - расширение кругозора, развитие наблюдательности.

    Из перечисленных целей вытекают следующие задачи курса «Удивительный мир физики»:

    - создание условий для формирования познавательной активности;

    - создание условий для формирования интереса к естественнонаучным дисциплинам;

    - ознакомление с объектами природы, их многообразием и единством;

    - формирование первичных навыков проведения опытов и их описания;

    - формирование общеучебных методов: самостоятельно работать с текстом, выделять главное в тексте, рисунке.

    С учетом возрастных особенностей учащихся начальной школы особое внимание уделяется развитию внимания, наблюдательности, фантазии. К концу дошкольного периода у детей, как правило, складывается «своя картина мира», появляется много вопросов, проблем. С этими проблемами  ребенок чаще идет к родителям, которые в связи с большой занятостью не всегда удовлетворяют интерес ребенка, что может привести к снижению интереса, любознательности ребенка. Поэтому на данном этапе, очень важно в доступной и занимательной форме, познакомить ребенка с основными свойствами предметов и явлений, нас окружающих.

    Особое значение для выполнения программы имеет организация учебного процесса на основе сотрудничества и творческого общения учителя и учащихся, а также общение учащихся друг с другом. Это обеспечивает возможность обогащать познавательный опыт младших школьников, систематически включать элементы “поиска” в учебную деятельность. Одновременно поиск, который в совместной деятельности с учителем заканчивается “открытием”, играет решающую роль в развитии познавательной потребности ребенка. Сотрудничество учителя и учащихся способствует более результативному выполнению учебных задач и создает благоприятные условия для поддержания познавательного интереса. Все это становится средством развития внимания, памяти, воображения, логики.

    Учебный процесс строится таким образом, чтобы созданные ситуации предполагали самостоятельный поиск. Самостоятельный поиск решения служит основным средством овладения системой знаний по тому или иному учебному предмету в развивающих системах обучения и в то же самое время способствует развитию самостоятельного творческого мышления.

    Эффективность реализации программы во многом зависит от того, как, в какой форме, с каким отношением будет преподнесен учителем учебный материал. Методы обучения являются важнейшим инструментом в руках учителя по руководству процессом обучения.

    Проанализируем сравнительную эффективность различных методов обучения, применяемых на уроках физики в начальной школе. При этом, имея в виду в дальнейшем проблему развития познавательной активности младших школьников, из всего набора формируемых навыков, знаний и умений остановимся на формировании кругозора и мировоззрения, а также умения учиться и навыков самообразования. Из набора развиваемых качеств учащихся остановимся на познавательном интересе и познавательной активности. Проблема формирования и развития других видов навыков, знаний и умений в процессе обучения безотносительно к возрастной группе и предмету, анализируется.

    В процессе изучения физики важным источником знаний является материал, представляемый в словесной форме, устной и печатной, часто иллюстрируемый различными наглядными пособиями. Деятельность учителя здесь состоит в том, что он передает сам или организует передачу информации в данной форме.

    К словесным методам принято относить рассказ, дискуссию, объяснение и др. Рассказ применяется для изложения новой информации, которая не опирается ни на жизненный опыт учащихся, ни на ранее изученное, ни на наблюдения. Так, например, рассказ может применяться для сообщения причин отличий планет земной группы от планет гигантов. Рассказ не должен быть продолжительным. По нашим наблюдениям, на уроках физики в начальных классах он не должен превышать 5 – 6 минут. Важно, чтобы речь учителя была четкой, образной, доступной, живой.

    Беседа и дискуссии – методы обучения, с помощью которых учитель путем целенаправленной постановки вопросов мобилизует знания и практический опыт учащихся, подводит их к новому знанию. Основным структурным компонентом этих методов являются вопросы. Вопросы должны опираться на имеющиеся знания и опыт учащихся, помогать им открывать новые знания. В беседу и дискуссию следует включать разные типы вопросов. Беседа позволяет реализовать проблемное обучение. Ценность беседы в том, что учитель имеет возможность получать обратную связь о познавательном уровне и уровне развития школьников. Беседа активизирует деятельность учащихся, формирует коммуникативные качества, умения самоконтроля и самооценки путем сравнения уровней знаний своих и одноклассников.

    Лекция в процессе преподавания физики в начальной школе практически не применяется, так как для данной возрастной группы не является эффективным методом.

    Объяснение – последовательное изложение учебного материала, имеющее характер доказательства, рассуждений с формулированием вывода. Разновидностью объяснения является и инструктаж к выполнению наблюдений, опытов, кразличного рода самостоятельным работам, в том числе с учебным пособием.

    Наглядные методы широко применяются совместно со словесными методами. Учитель рассказывает или проводит беседу о каких-либо процессах, протекающих в природе, а для большей конкретности подкрепляет словесные методы демонстрацией наглядных пособий.

    Так демонстрация опытов, позволяет формировать достаточно полные и достоверные представления об изучаемом объекте, облегчает формирование представлений об объектах и явлениях природы, которые по разным причинам не могут быть изучены в самой природе. Демонстрации положительно влияют на развитие исследовательских навыков. Вместе с тем опыт требует от учителя большей, чем при использовании словесных методов, подготовительной работы, знаний и умений соблюдать правила безопасного труда. В представляемой программе этот метод занимает одно их центральных мест.

    Метод демонстрации иллюстраций (печатных и видео) дает хорошие результаты, так как позволяет формировать представления о предметах и явлениях. Это особенно важно в тех случаях, когда природный объект невозможно представить ученикам в натуре. Ценность этого метода состоит еще и в том, что он дает возможность изучать объекты природы в окружающей их среде, во взаимосвязи с этой средой. Большую роль в этом возрасте играют видеофильмы, позволяющие рассмотреть наблюдаемое явление и в самой природе, и в лабораторной модели.

    Огромное значение имеют практические методы в учебно-воспитательном процессе, так как в наибольшей степени позволяют реализовать важные принципы дидактики – деятельностный подход и гуманизацию процесса обучения.

    Метод распознавания основан на анализе внешних особенностей предметов и явлений. Применяется он при работе с раздаточным материалом, когда возникает необходимость составить характеристику предметов, явлений, выделить их признаки, определить место данного предмета, явления в системе аналогичных.

    Наиболее широко должен применяется метод наблюдения. Наблюдать можно в самой природе, на уроке, дома. Поскольку наблюдение – важнейший источник знаний об окружающем мире, так как дает материал, на котором строятся мыслительные операции, этот метод мы используем почти на каждом уроке. Велика роль наблюдения для развития устной и письменной речи.

    Эксперимент, или опыт, как метод обучения применяется в тех случаях, когда изучить объект или явление в обычных условиях не предоставляется возможным, а требует создание специальных условий. Ценность этого метода состоит в том, что реальный результат ученик получает своими руками. Важную роль отводим методу моделирования. Модели бывают материальными (вещественными) и идеальными (умозрительные). К материальным моделям, которые изготавливают ученики, относятся модели термометра, глобуса, вулкана. Среди идеальных моделей выделяют модели образные, знаковые, например, круговорот воды в природе.

    На каждом уроке используются разные методы и формы обучения, т.к. в этом возрасте школьникам еще тяжело длительное время заниматься одним видом работы. Поэтому в течение урока необходимо использовать несколько методов. Это и рассказ, и беседа, и игра, и решение проблемы, и т.д.

    Важнейшим условием проблемного обучения являются использование проблемных ситуаций. Они возникают тогда, когда перед учащимися поставлена познавательная задача. Необходимо сделать самостоятельный шаг, усилие, чтобы ответить на вопрос или выполнить задание учителя. Работа учеников в такой ситуации носит поисковый, проблемный характер.

    В методике преподавания физики в начальной школе вопросы проблемного изучения исследованы очень сл… Продолжение »

    Создать бесплатный сайт с uCoz