Устройство и принцип работы фонтана обычно состоит из двух основных компонентов, это источник, который создаёт поток воды и приемник, в который эта вода попадает. Дизайн, формы и размеры самого фонтана зависят от технических требований, от желаний и фантазий заказчиков. Форма струи воды зависит от насадки, используемой в том или ином фонтане.
Ознакомившись, с местом происхождения и историей развития фонтанов, можно перейти к устройству и принципу работы фонтанов.
Итак, фонтан – это архитектурное гидротехническое сооружение, предназначенное для использования в качестве декоративного украшения окружающей территории. Чаще всего вся конструкция фонтана предназначается для того чтоб под давлением струя воды поднималась на заранее определённую высоту там распылялась или концентрировалась создавая водопады.
Устройство и принцип работы фонтана обычно состоит из двух основных компонентов, это источник, который создаёт поток воды и приемник, в который эта вода попадает. Дизайн, формы и размеры самого фонтана зависят от технических требований, от желаний и фантазий заказчиков. Форма струи воды зависит от насадки, используемой в том или ином фонтане.
Среди циркуляционных фонтанов также существуют маленькие напольные или комнатные фонтаны . Принцип работы тот же самый с разницей в том, что изначально дизайн фонтана построен так, чтоб приёмник находился несколько выше, но, тем не менее, этот дизайн оставался одной композицией.
Длительность проекта: среднесрочный.
Ход реализации проекта
I. Мотивационный этап
Введение в ситуацию
Проблема: В засушливую погоду нужно поливать в огороде на даче ежедневно. Если поливать с помощью лейки, уходит много времени и сил. К тому же вода для полива некоторых овощей должна быть теплой. Можно облегчить себе труд. Вы догадались как?
Цель: рассмотреть применение сообщающихся сосудов и изготовить модели фонтанов.
Задачи:
- просмотреть видео «Сообщающиеся сосуды»
- Посетить библиотеку
- Посетить музей воды
- Прослушать сообщения учащихся
- Представить модели фонтанов
II. Организация работы над проектом
Деятельность учителя
- Просмотр видео «Применение сообщающихся сосудов»
- Посещение библиотеки. Активизация знаний детей по прочитанному материалу (через подбор педагога)
- Прослушивание сообщений учащихся.
- Посещение «Музея воды»
Деятельность учеников
- Просмотр в кабинете физики
- 2.Чтение учебника по физике 7 класса, научной литературы.
- Самостоятельная подготовка.
- Развитие навыков исследовательской деятельности, умение делать выводы
III. Практический этап
Деятельность учителя
Планирует деятельность учащихся по созданию модели «Фонтан»:
- распределяет учащихся по группам
- оказывает помощь
- контролирует процесс деятельности
Деятельность учеников
Учащиеся изготавливают модели в группах.
1. Морской бриз (авторы; Карасева Полина, Ясева Лия)
2. Разноцветный рай (авторы: Смирнов Дмитрий, Пивази Рэм)
3. Огненный фонтан (авторы: Сидорова Виктория, Тарасова Анна)
4. Зов джунглей (авторы: Соколов Владимир, Лосев Денис)
IV. Презентация продукта деятельности
Деятельность учителя
- Помогает представить модели фонтанов.
- Приходит на помощь в случае затруднения.
Деятельность учеников
- Представляют модели фонтанов.
V. Рефлексия
Деятельность учителя
- Подведение итогов.
- Спрашивает детей, что им понравилось больше всего
- Выбирает новую тему для изготовления моделей.
Деятельность учеников
- «Мне очень понравилось изготавливать модели»
- «Я хочу сделать новую модель.»
Нижним концом игрушки зачерпываем воду из ванны и ждём, когда польётся из наконечника. Затем переворачиваем. Вода остаётся только между кружками. В этом положении опускаем игрушку в ванну, что показано на другом рисунке.
Вода заполняет игрушку снизу, вытесняя воздух в отсек между кружками. Он давит на воду, находящуюся там, — и из наконечника бьёт струя.
САМЫЙ ПРОСТОЙ ФОНТАН
Для того чтобы соорудить фонтан, возьми пластиковую бутылку с отрезанным дном или стекло от керосиновой лампы, подбери пробку, закрывающую узкий конец. В пробке сделай сквозное отверстие. Его можно просверлить, провертеть граненым шилом или прожечь раскаленным гвоздем. В отверстие должна плотно входить стеклянная трубка, изогнутая в форме буквы «П» или пластиковая трубочка.
Зажми пальцем отверстие трубки, переверни бутылку или ламповое стекло вверх дном и наполни водой. Когда откроешь выход из трубки, вода забьет из нее фонтаном. Он будет работать до тех пор, пока уровень воды в большом сосуде не сравняется с открытым концом трубки, Попробуй объяснить, почему это так.
ТРИ ФОНТАНА
Берем бутылочку со вставленной в пробку трубочкой из стрержня шариковой ручки или обыкновенной аптечной пипетки. Только у нее стеклянная трубочка слишком коротка. Поэтому лучше оставить и резиновый мешочек, срезав его донышко ножницами.
В пробке прожги раскаленным гвоздем отверстие и вставь в него трубочку очень туго. Если получится слабовато, залей щель воском или варом. Подбери небольшую бутылочку, которую пробка закрывала бы плотно.
Налей в эту бутылочку почти до горлышка воду, слегка подкрашенную чернилами, и заткни пробкой.
Вода в бутылочке находится под атмосферным давлением. Снаружи давление такое же.
Как сделать, чтобы фонтан забил?
Опыт 1
Для этого есть два способа. Первый — уменьшить давление снаружи.
Поставь бутылочку в мелкую тарелку. Налей в эту тарелку немного воды и разложи листки промокательной бумаги. Возьми трехлитровую стеклянную банку и подержи ее перевернутой над горящей свечой, над плитой или электроплиткой. Пусть прогреется хорошенько, пусть наполнится горячим воздухом.
Готово?
Ставь ее вверх дном на тарелку, края — на промокашку. Теперь бутылочка накрыта. Воздух в банке начнет остывать, вода из тарелки будет всасываться. Скоро она вся уйдет под банку. Эй, берегись, сейчас воздух проскочит под краями! Но мы ведь не зря подложили промокашку. Крепко надави на дно банки, она прижмет мокрые листки, и воздух не проскочит. Фонтан забьет!
Опыт2
Фонтан можно привести в действие и другим способом. Воздух в бутылочке надо сжать! Возьми верхний конец трубочки в рот и вдувай воздух сколько хватит силы. Из нижнего конца трубочки побегут пузырьки.
А теперь отпускай. Смотри, как славно забил наш фонтан!
Жаль только, что он недолго действует. Это потому, что запас сжатого воздуха быстро кончается. Чтобы фонтан работал дольше, надо воды в бутылочку наливать немного. Все равно для работы фонтана ее хватит, а воздуха в бутылочку войдет больше. И подкрашивать воду чернилами не надо. Ведь этот фонтан будет бить не под стеклянной банкой, он и без чернил хорошо будет виден. А трубочку здесь приходится брать в рот.
Опыт 3
Этот фонтан похож на предыдущий. Внутри бутылочки создается повышенное давление. Только не вдуванием воздуха, а другим способом.
Положи в бутылочку несколько кусочков мела и заполни ее на три четверти уксусом. Быстро закупорь ее пробкой с трубочкой и поставь в раковину или большой таз, чтобы уксус не попал, куда не надо. Ведь в бутылочке начнет выделяться углекислый газ, и под его давлением из трубки забьет уксусный фонтан!
ФОНТАН В БУТЫЛКЕ
Налейте в кастрюльку воду, поставьте в нее флакон (чтобы он не плавал!) и доведите воду до кипения. Пусть вода покипит несколько минут. Пока вода кипит, приготовьте на столе стакан с водой, подкрашенной красной акварельной краской или крупинкой марганцовки. На стакан положите кусок картона с отверстием, в которое сможет войти горлышко бутылочки или флакона со стержнем от шариковой ручки.
Теперь, когда струя перестала подниматься, посмотрите, сколько воды набралось во флакон. Ровно столько воздуха вышло из него, когда его готовили к опыту — кипятили в кастрюльке.
ФОНТАН НА СТОЛЕ
Понадобится трубка длиной 30−40 см, чем она шире, тем дольше будет бить фонтан. Вырежем два кружка, плотно входящих в трубку. Пустой стержень от шариковой ручки наискось разрежем пополам. Наконечник вынем, изнутри иголкой вытолкнем шарик и вставим наконечник обратно.
Половина стержня с наконечником пропущена сквозь один кружок, вторая половина сквозь другой. Наискось режут для того, чтобы половинки, даже уперевшись в кружки, не оказались закрытыми.
Нижним концом игрушки зачерпываем воду из ванны и ждём, когда польётся из наконечника. Затем переворачиваем. Вода остаётся только между кружками. В этом положении опускаем игрушку в ванну, что показано на другом рисунке.
Вода заполняет игрушку снизу, вытесняя воздух в отсек между кружками. Он давит на воду, находящуюся там, — и из наконечника бьёт струя.
Теперь можно приступить к изготовлению настольного фонтана. Понадобятся пластмассовые кубики, тарелка тоже из пластмассы, трубки и опять же пустой стержень с наконечником. На третьем рисунке — схема того, что выйдет (только не показан каркас, на котором всё закреплено).
При начале действия вода находится в верхних кубиках. Вода из первого верхнего течёт во второй нижний. Обратите внимание, трубка обрезанным наискось концом упёрта в дно кубика. Воздух из него по следующей трубке поступает во второй верхний кубик. Также обратите внимание, что эта трубка проведена от «потолка» до «потолка». И так далее. Из последнего верхнего кубика бьёт фонтан в тарелку. Из неё вода течёт в первый нижний.
Если бы мы взяли только пару кубиков, то фонтан получился бы маленьким. А здесь — столб воды из тарелки вниз, потом из первого верхнего кубика вниз, потом из второго верхнего вниз. С каждым столбом давление возрастает, а с ним и высота струи. По сути, перед нами как бы водонапорная башня, которую разрезали на три части (как колбасу поперёк) и поставили их в ряд. Можно взять не три пары кубиков, а любое число пар.
По окончании действия вся вода оказывается в нижних кубиках. Переворачиваем установку. Перезарядка занимает секунды, так как воду сдерживал наконечник, а воздух через него выходит быстро.
Установка будет выглядеть красивее, и работать будет чётче, если кубики поставить на ребро, а ещё лучше на угол. Тогда настольный фонтан из кубиков будет иметь форму ромба. Тарелку можно обрезать в виде цветка, верхние кубики будут «листьями», нижние — «корнями». Для украшения можно посадить еще и бабочку!
Источники: Источник: «Здравствуй физика» Л. Гальперштейн
Методы исследования: теоретический, экспериментальный, практический, анализ, обобщение.
Вложение | Размер |
---|---|
sozdanie_i_izuchenie_modeli_fontana_gerona.doc | 94.5 КБ |
Районная открытая научная конференция школьников
Название работы: Создание и изучение модели фонтана Герона
II. Основная часть
2.1. История и назначение фонтанов 4
2.2. Фонтан Герона 4
2.3. Создание модели фонтана, проведение и результаты экспериментов 5
III. Заключение. Выводы 7
IV. Библиографический список 9
Говорят, есть три вещи, на которые можно смотреть бесконечно – огонь, вода и звезды. Воздух у водоема всегда чист, свеж и прохладен. Наверное, каждый замечал, насколько легче дышать возле воды, как исчезают усталость и раздражение, как бодрит и одновременно умиротворяет нахождение вблизи моря, речки, озера или пруда. Да и не зря говорят, что вода – «очищает», «омывает», не только тело, но и душу.
Конечно же, мы не всегда можем позволить себе отправиться на берег ручья или горного водопада. К сожалению, в нашем селе нет ни одного действующего фонтана! Ни в одной здании, будь то офис, кинотеатр или дворец культуры, я не встречала даже маленьких декоративных фонтанов.
Но можно самому изготовить «комнатный фонтан», который улучшит микроклимат в доме, подарит нам радость, ощущение уюта и комфорта. Движущаяся вода, которая тихонько плещется или брызжет вверх, окажет успокаивающее воздействие на слух, зрение и психику.
Основная цель данного проекта: собрать модель фонтана и выяснить, от каких физических параметров зависит высота струи в нем.
Поставленная цель предусматривает решение следующих задач:
- Подобрать, изучить и обработать различные источники информации по данному вопросу.
- Познакомиться с историей и назначением фонтанов.
- Изучить принцип действия фонтана Герона.
- Организовать и провести эксперименты, в ходе которых установить зависимость высоты струи фонтана от различных параметров.
- Сделать необходимые выводы.
Гипотеза: Я предполагаю, что изучив устройство и принцип работы фонтана Герона, я смогу собрать модель фонтана.
Объект исследования: фонтан Герона.
Методы исследования: теоретический, экспериментальный, практический, анализ, обобщение.
Практическая значимость: собрав и изучив модель фонтана, в дальнейшем на основе предложенной идеи с использованием дополнительных средств можно будет изготовить фонтан на дачном участке или в загородном доме. Зона отдыха есть в любой квартире, и, конечно же, её украшением может стать фонтан. Такой фонтан может также украсить холл школы, офиса или больницы.
Фонтаны необходимы человеку, т.к. они:
экономичные увлажнители воздуха, благоприятно влияют на здоровье, особенно при заболеваниях дыхательной системы, благотворно воздействуют на психику человека, уменьшается накопление статистического электричества в ковровых покрытиях, связанного с излучением компьютеров.
II. ОСНОВНАЯ ЧАСТЬ
2.1 История и назначение фонтанов
Фонтан — природное или искусственно вызванное явление, заключающееся в истечении жидкости (обычно воды), под действием оказываемого на неё давления, вверх или в сторону. Или можно так же сказать фонтан — устройство, в котором вода бьет из источника, попадает в чашу какого-либо вида и, как правило, используется вновь. Фонтан – латинского слова «Fons» , что означает источник, родник, начало, первопричина.
Уже в древности люди задумывались о том, как создать искусственные водоемы, особенно интересовала их загадка бегущей воды.
Фонтаны современного мира представляют собой настоящие шедевры инженерной и конструкторской мысли: это самые разнообразные сооружения, привлекающие туристов красотой и величием, высотой и впечатляющим декором.
2.2 Фонтан Герона
С античных времён сохранились работы греческого механика Герона Александрийского, жившего в I – II в. н. Одним из устройств, описанное учёным, был волшебный фонтан Герона. Главное чудо этого фонтана заключалась в том, что вода из фонтана била сама, без использования какого-либо внешнего источника воды.
Фонтан Герона может работать очень долго, но емкости приходится менять местами. Потому что нижняя постепенно наполняется водой, а верхняя — воздухом, а значит, перестает создаваться нужное давление.
2.3 Создание модели фонтана, проведение и результаты экспериментов
Изучив теорию, мне предстояло собрать модель фонтана Герона. Для этого я использовала 2 капельницы, 2 пластиковые бутылки (емкостью 1, 5 литра), пластиковую чашу из-под торта, наконечник от ручки, пластилин для создания герметичности установки и краски, чтобы подкрасить воду.
Зависимость высоты струи от уровня воды в среднем сосуде
(диаметр отверстия наконечника одинаковый во всех опытах)
Высота уровня воды
в среднем сосуде
Высота струи фонтана
Вывод: чем выше уровень воды в сосуде (резервуаре с водой), тем выше бьёт струя фонтана.
Зависимость высоты струи фонтана от диаметра отверстия наконечника
(высота воды в сосуде одинаковая во всех опытах)
Наконечник от ручки
Вывод: чем меньше диаметр выходного отверстия трубочки, тем выше бьёт струя фонтана.
Для работы такого фонтана не требуется никаких затрат! Он не потребляет электроэнергию и работает без насоса. Но время работы моей модели фонтана составило всего 7 минут. За это время нижний сосуд (пластиковая бутылка) заполнился водой, а верхний сосуд стал почти пустым. Для длительной работы такого фонтана приходится менять местами сосуды (пластиковые бутылки) и переставлять наконечник от ручки в чаше с водой.
III. ЗАКЛЮЧЕНИЕ. ВЫВОДЫ
В результате проведенной работы я узнала, как образуется фонтан Герона. Основа его работы содержит принцип действия сообщающихся сосудов, а подъём воды происходит за счёт разности высоты воды в сообщающихся сосудах. Я изготовила модель фонтана Герона и провела несколько экспериментов по изучению свойств фонтана. Исследовав, от чего зависит высота струи фонтана, я пришла к выводу:
струя фонтана будет выше, если
- выше уровень воды в водяном хранилище (резервуаре с водой),
- меньше диаметр выходного отверстия трубочки,
Моя гипотеза, о том, что изучив теорию об устройстве и принципе работы фонтана Герона, я смогу собрать модель фонтана — подтвердилась.
Я сделала вывод, что фонтаны являются важной частью мер по созданию комфортной, экологически безопасной среды обитания человека, поэтому очень хочется, чтобы и в нашем селе тоже были действующие фонтаны, которые не только дадут эстетическое наслаждение, но и благоприятно будут влиять на здоровье и самочувствие жителей и гостей нашего района!
История и традиции.
МКОУ «СОШ №5 г. Ершова Саратовской области»
Творческо–исследовательский проект: «Фонтан»
Шумеева Юлия Николаевна
Срок реализации проекта: 1 неделя
2) Выявление проблемы.
3) История и традиции
4)Принцип действия фонтанов
6) Выработка идей, вариантов
7) Выбор материалов, инструментов, оборудования
8) Разработка технологического процесса
Недавно мы изучили тему «сообщающиеся сосуды», и у нас возникла идея, которую мы и захотела воплотить в реальность. А так как большой фонтан нам сделать не под силу, то мы решили смастерить небольшую действующую модель. Но это не просто фонтан, а практическая работа с использованием свойств сообщающихся сосудов, декоративно оформленная.
Выявление проблемы
Сделать фонтан — это проблема, или задача, которую необходимо решить. Естественно, проблемы по разработке возникли сразу. Первый вопрос, который мы себе задали — как это сделать, из какого материала и с помощью каких инструментов? Какие знания нам понадобятся? Где собирать информацию? Как уложиться в заданный срок и как украсить фонтан декоративно ?
История и традиции.
Действие воды на человека можно назвать поистине магическим. Журчание фонтана снимает стресс, успокаивает и заставляет забыть о тревогах. Специалисты по фен-Шую скажут, что водная стихия «приманивает» здоровье и даже провоцирует карьерный рост. А люди практичные знают, что фонтан увлажняет воздух и к тому же работает как природный ионизатор.
Первые фонтаны возникли в Древнем Египте и Месопотамии. Изначально они использовались не столько для красоты, сколько для полива выращиваемых культур и декоративных растений. Египтяне сооружали фонтаны во фруктовых садах возле дома, где они устанавливались посреди прямоугольного пруда.
Позже по их подобию были построены сады в Толедо, Гранаде и других городах. В садах другого типа единство создавали – вода, цветы, деревья, свет и тень. В таких садах важным акцентом являются полноводные источники, сбегающие с гор, где у подножия их русла искусственно поворачивают, создавая водоемы и водопады.
В Китае и Японии фонтаны имели огромное значение. Самый известный сад Японии – Киото. Его создавали монахи. Каждая часть этого сада имеет особое значение и вызывает у его посетителей особенное состояние души. Ощущение природного подхода к созданию сада основная идея восточного сада. Обходясь песком и камнями мастера могли создать эффект водопада. Создание сада на востоке – это не укрощение окружающей среды, а единение с природой, созерцание и медитация.
В наше время фонтаны соревнуются в разнообразии современных технологий. Фонтан короля Фадха, который находится в Красном море. Он бьет на высоту от 260 до 318 метров.
В современных фонтанах значительную роль играют передовые технологии, новые изобретения.
Теперь идеи искусства получили новое воплощение – соединив в себе задумки архитекторов, художников и специалистов высокотехнических областей. Новым веянием стала фееричная игра цвета, искусство освещения, сочетание музыки, света, динамики.
Ртутный Фонтан, расположенный в Барселоне. Вместо воды в нем течет ртуть! Этот единственный в мире Ртутный Фонтан был построен еще в те времена, когда человечеству не были известны губительные свойства ртути. Сегодня фонтан укрыт колпаком из специального стекла, не пропускающего ртутные пары.
Принцип действия фонтанов
Проточный фонтан
Устройство фонтана основано на принципе сообщающихся сосудов известного нам из физики: В сообщающихся сосудах любой формы и сечения поверхности однородной жидкости устанавливаются на одном уровне. Воду собирают в емкость расположенную выше бассейна фонтана. При этом давление воды на выходе из фонтана будет равно разнице высот воды H1.
Циркуляционный фонтан
Циркуляционные отличаются тем, что вода в них бежит по замкнутому кругу. Вода из чаши поднимается выше по шлангу с помощью помпы. Шланг проходит внутри и не заметен снаружи. Таким образом, фонтаны, основанные на принципе циркуляции, не требуют подключения к ним водопровода и оттока воды. Достаточно залить воду один раз, а затем уже доливать по мере ее испарения.
Разновидности фонтанов
Естественные фонтаны: гейзеры, родники и артезианские воды .
Гейзеры. Горячая вода с паром, бьющая фонтаном из отверстия в земле, называется гейзером. Гейзеры всегда расположены там, где находятся вулканы.
Родник, источник, ключ — естественный выход подземных вод на земную поверхность . Человеку нравились бьющие небольшими струями родники. Мастера проявляли чудеса изобретательности, украшая родники.
Артезианская вода – это вода, находящаяся в глубинных пластах Земли и, как правило, выходящая на поверхность под давлением. Обычно находится в пределах впадин, флексур или других геологических структур, образуя тем самым артезианские бассейны. Она находится примерно на глубине от ста до трехсот метров, заключенная между двумя водоупорными слоями. Именно из-за ограничения и давления эта вода обладает сильным напором.
Вода из артезианской скважины считается самой полезной, абсолютно безопасной для употребления. При рассмотрении некоторых факторов, например, при оценке загрязнения гидросферы, это мнение оправдывается, но некоторые негативные моменты зачастую забываются простыми потребителями, не способными разобраться в химических терминах.
Артезианские воды образовывались в очень давние эпохи из-за геологических движений земной коры. Часто артезианские воды путают с грунтовыми водами, но ничего общего, кроме залегания в толщах земной коры, у них нет.
Искусственные фонтаны
Люди издавна не только наслаждались водопадами и ручьями, реками и морями, но и создавали искусственные водоемы и фонтаны, чтобы любоваться ими. Одним из любимейших гидротехнических сооружений человечества всегда были фонтаны.
Интерьерные, комнатные фонтаны
Размещение фонтана в своем жилище становится центром интерьера жилого помещения, красивый фонтан обычно превращается в любимое место для отдыха всей семьи. Ведь нет ничего более умиротворяющего, чем спокойное созерцание льющейся воды.
Тема фонтанов в дальнейшем получила развитие в целой серии великолепных картин различных мастеров живописи, а также поэзии.
Фонтан.Ф.И.Тютчев.
Смотри, как облаком живым
Фонтан сияющий клубится;
Как пламенеет, как дробится
Его на солнце влажный дым.
Лучом поднявшись к небу, он
Коснулся высоты заветной —
И снова пылью огнецветной
Ниспасть на землю осужден.
О смертной мысли водомет,
О водомет неистощимый!
Какой закон непостижимый
Тебя стремит, тебя мятет?
Как жадно к небу рвешься ты!.
Но длань незримо-роковая
Твой луч упорный, преломляя,
Свергает в брызгах с высоты.
Забытый фонтан.И.А.Бунин
Рассыпался чертог из янтаря,
— Из края в край сквозит аллея к дому.
Холодное дыханье сентября
Разносит ветер по саду пустому.
Он заметает листьями фонтан,
Взвевает их, внезапно налетая,
И, точно птиц испуганная стая,
Кружат они среди сухих полян.
Порой к фонтану девушка приходит,
Влача по листьям спущенную шаль,
И подолгу очей с него не сводит…
В ее лице — застывшая печаль,
По целым дням она, как призрак, бродит,
А дни бегут. Им никого не жаль.
Выработка идей и вариантов. Конечно, при практической работе возникает множество идей, моя идея пришла сама собой. Я увидела игрушку – рыбку – и проект уже возник сам по себе. Мы рассмотрели различные типы фонтанов. В наших силах построить комнатный фонтан. Из предложенных принципов работы фонтанов, мы построили проточный фонтан, работающий на законе сообщающихся сосудов.
Выбор материалов, инструментов, оборудования. Материалы: Пластиковая бутылка, картон, клей, краски, бумага, пластилин, трубка от капельницы с регулятором, ёмкость для воды, декоративное оформление.
Разработка технологического процесса
1) Подготовка рабочего места, инструментов, материалов.
2) Подготовить декоративную опору для бутылки.
3) Придать эстетический вид сооружению.
4) Проделать дырку для трубки в скульптуре.
7) Продеть трубку, закрепить её пластилином.
8) Направить трубку наверх.
9).Проверить действие конструкции.
Исследования:
Опыт №1 «Зависимость высоты струи в фонтане от взаимного расположения сообщающихся сосудов.»
Меняя высоту резервуара, при постоянном диаметре отверстия мы измеряли высоту струи фонтана.
Жители современного Рима до сих пор пользуются остатками водопровода, построенного еще древними: качественно возводили римские рабы водопроводные сооружения.
Главная > Урок
Информация о документе | |
Дата добавления: | |
Размер: | |
Доступные форматы для скачивания: |
УРОК – ЗАЩИТА ПРОЕКТА
ПО ФИЗИКЕ В 7 КЛАССЕ
«ПРИМЕНЕНИЕ СООБЩАЮЩИХСЯ СОСУДОВ»
Учитель физики МОУ СОШ № 2
Водолазова Елена Николаевна
2008-2009 УЧЕБНЫЙ ГОД
УРОК ФИЗИКИ В 7 КЛАССЕ
«ПРИМЕНЕНИЕ СООБЩАЮЩИХСЯ СОСУДОВ»
Цель урока: рассмотреть применение сообщающихся сосудов в повседневной жизни.
Образовательная: углубить и расширить знания учащихся по пройденной теме, разобрать принцип работы водопровода, шлюзов, фонтанов как сообщающихся сосудов.
Развивающаяся: способствовать развитию навыков исследовательской деятельности, умения делать выводы, выделять главное, развивать навыки работы с компьютером, в сети Интернет, умений изготавливать фонтаны.
Воспитательные: воспитывать у учащихся самостоятельность работы с учебной и дополнительной литературой, способствовать формированию самостоятельной познавательной деятельности учащихся, навыков работе в группе.
I . Мотивация. Загадки: (СЛАЙД)
1. Хоть и задрал он кверху нос,
Но это вовсе не всерьез.
Ни перед кем он не гордится,
Кто пить захочет – убедится. (Чайник).
2. Если речка по трубе
Прибегает в дом к тебе
И хозяйничает в нем –
Как мы это назовем? (Водопровод).
3. Дождь веселый, озорной
В огород пришел со мной.
Я держу за ручку. (Лейка).
Вопрос учащимся: — Прочитайте загадки, о каких телах в них идет речь?
— Как можно назвать все эти сосуды? (Сообщающиеся)
Сегодня мы на уроке рассмотрим применение сообщающихся сосудов. (СЛАЙД)
II . Повторение пройденного материала.
Как располагаются поверхности однородной жидкости в сообщающихся сосудах?
2. Как располагаются поверхности разнородных жидкостей в сообщающихся сосудах?
3. В сообщающиеся сосуды налили ртуть и воду. Как расположатся жидкости?
4. Рассмотрите рис. а-в и ответьте на вопрос: что произойдет с жидкостью, если открыть кран?
Рассмотрите рис. 110 стр.94 учебника. Какая величина будет у жидкостей одинакова на уровне АВ?
Как рассчитывается давление жидкости?
Продемонстрируйте, как с помощью сообщающихся сосудов начертить на доске строго горизонтальную линию. Подумайте, где на практике вы можете столкнуться с такой проблемой.
Как при помощи сообщающихся сосудов людям, делающим ремонт, проверить, горизонтально ли нанесена филенка (линия, отделяющая окраску панели от верхней части стены)?
III . Защита проекта «Применение сообщающихся сосудов».
Из истории водопровода. (СЛАЙД)
Чего не знали древние? (сообщение учащихся)
Жители современного Рима до сих пор пользуются остатками водопровода, построенного еще древними: качественно возводили римские рабы водопроводные сооружения.
— Скажите, в чем состояла ошибка инженеров Древнего Рима?
Явление сообщающихся сосудов используют в работе шлюзов.
Шлюз — гидротехническое сооружение для перевода судов из одного водного пространства в другое с разными уровнями воды.
Камеры наиболее крупных шлюзов имеют длину до 400 м, ширину до 33 м при глубине 5-15 м. Такие сооружения могут пропускать одновременно несколько судов. Бывают и многокамерные шлюзы.
Фонтан любви, фонтан живой!
Принес я в дар тебе две розы.
Люблю немолчный голос твой
И поэтические слезы.
Твоя серебряная пыль
Меня крапит росою хладной.
А.С.Пушкин «Фонтану Бахчисарайского дворца».
Зрелище фонтанов завораживает и восхищает. Недалеко от Санкт- Петербурга находится Петергоф – ансамбль парков, дворцов и фонтанов. Это единственный ансамбль в мире, фонтаны которого (их больше 100) работают без насосов и сложных водонапорных сооружений. Здесь используется принцип сообщающихся сосудов – разница в уровнях, на которых расположены фонтаны и пруды-хранилища.
ФОНТАНЫ ПЕТЕРГОФА (сообщение учащихся)
1.На мраморном обелиске, стоящем у ограды Верхнего сада Петергофа, высечены цифры: 29. Таково расстояние в километрах от Санкт-Петербурга до блестящей загородной резиденции русских императоров, а ныне всемирно известной «столицы фонтанов» — Петергофа
Величественная панорама открывается при подходе к Петергофу с моря: самую высокую точку занимает большой дворец, возвышающийся на краю естественной 16-метровой террасы. На ее склоне сверкает золотом скульптур и серебром фонтанных струй Большой каскад. Перед каскадом в центре водного ковша взмывает мощная струя фонтана «Самсон», а далее воды устремляются к заливу по прямому, как стрела, Морскому каналу, который является планировочной осью север-юг.
Вода с 16-метровой высоты по трубам из бассейнов Верхнего сада по принципу сообщающихся сосудов с силой устремляется вниз, чтобы взмыть множеством высоких струй в фонтанах парка.
2. Найденные еще Петром I принципы водоснабжения действуют и поныне, свидетельствуя о таланте основателя Петергофа.
Группа «Самсон, разрывающий пасть льва» должна была украшать самый мощный водомет Нижнего парка. Решение о сооружении фонтана было принято в 1734 году, когда отмечалось 25-летие разгрома шведских войск под Полтавой. Это важнейшее событие Северной войны произошло в день святого Сампсония. Скульптура должна была символизировать победу России над Швецией, в гербе которой — лев. В 1736 году все работы были завершены, и фонтан взметнулся на высоту 20 метров.
В течение XIX века Большой каскад дважды капитально ремонтировался и перестраивался.
В нашем городе тоже есть два небольших фонтана, в том числе фонтан в городском парке. (СЛАЙД) По сведениям Красноармейского краеведческого музея он был построен в начале 80-х годов. Сейчас основная часть фонтана мало привлекает внимания, и мы предлагаем свой вариант для улучшения внешнего вида фонтана. (СЛАЙД)
К сожалению, даже имеющиеся фонтаны в нашем городе редко действуют. И мы решили сделать свои фонтаны. Ребята подготовили действующие модели фонтанов и сейчас представят их. (СЛАЙД)
1) Огненный фонтан (автор: Полякова Екатерина)
2) Разноцветный рай (авторы: Селезнев Никита, Камышов Михаил, Коробов Андрей)
3) Морской бриз (автор: Озерова Валерия)
4) Зов джунглей (авторы: Абрамова Елена, Абрамов Евгений, Мясникова Александра, Русин Даниил)
1) Огненный фонтан (автор: Полякова Екатерина)
2) Разноцветный рай (авторы: Селезнев Никита, Камышов Михаил, Коробов Андрей)
Морской бриз (автор: Озерова Валерия)
Зов джунглей (авторы: Абрамова Елена, Абрамов Евгений, Мясникова Александра, Русин Даниил)
5) Чудный лес (авторы: Панфилова Екатерина, Чудинова Алена, Дедулина Кристина)
6) Бусинка (авторы: Фурсова Ирина, Кирдяшева Наталья, Морозова Екатерина)
7) Мадагаскар (Авторы: Плужникова Дарья, Алексушина Татьяна)
История возникновения фонтанов
Просмотр содержимого документа
«Проект «Фонтан» »
Творческо-исследовательский проект «Фонтан»
Авторы проекта:
Ученики 7 класса Попкова Светлана,
Гульдина Арина.
Руководитель проекта:
Учитель физики МКОУ «СОШ № 5 г. Ершова»
Шумеева Юлия Николаевна
- Физика
- История
- Литература
- Изобразительное искусство
Цели и задачи:
1.Расширить знания о фонтанах.
2.Научиться использовать физические законы на практике.
1.Изучить литературу о фонтанах.
2.Построить модель фонтана.
История возникновения фонтанов
Восточные сады
Фонтан короля Фадха
фонтан Дружбы Народов
Поющий фонтан в Царицыно
Необычный фонтан Кран
Мост-фонтан Банпо в Сеуле
Фонтан Суонси – кровавая вода
Единственный в мире Ртутный Фонтан
Фонтан в г.Ершове
Принцип действия фонтанов
- Проточный фонтан
- Циркуляционный фонтан
А.Бенуа. Петергоф. Главный фонтан.
Ю. Кротов. У фонтана .
Д.Левин.Городской парк.
Смотри, как облаком живым Фонтан сияющий клубится; Как пламенеет, как дробится Его на солнце влажный дым. Лучом поднявшись к небу, он Коснулся высоты заветной — И снова пылью огнецветной Ниспасть на землю осужден. О смертной мысли водомет, О водомет неистощимый! Какой закон непостижимый Тебя стремит, тебя мятет? Как жадно к небу рвешься ты!. Но длань незримо-роковая Твой луч упорный, преломляя, Свергает в брызгах с высоты.
Забытый фонтан.И.А.Бунин
Рассыпался чертог из янтаря,
— Из края в край сквозит аллея к дому.
Холодное дыханье сентября
Разносит ветер по саду пустому.
Он заметает листьями фонтан,
Взвевает их, внезапно налетая,
И, точно птиц испуганная стая,
Кружат они среди сухих полян.
Порой к фонтану девушка приходит,
Влача по листьям спущенную шаль,
И подолгу очей с него не сводит…
В ее лице — застывшая печаль,
По целым дням она, как призрак, бродит,
А дни бегут. Им никого не жаль.
- Опыт №1 «Зависимость высоты струи в фонтане от взаимного расположения сообщающихся сосудов.»
- Опыт №2 «Зависимость высоты струи в фонтане от диаметра отверстия.»
17 Модели фонтанов Модель фонтана «Конструкторский»
1 принцип работы, применение в технике и быту. применение в технике и быту. Подготовил ученик 10 класса: Шендаренко.Е.В.
3 Принцип работы сообщающихся сосудов Принцип работы сообщающихся сосудов. Струя фонтана возникает под давлением, если сосуды будут находиться на разном уровне.
4 Примеры сообщающихся сосудов Чайник и его носик представляют собой сообщающиеся сосуды: вода стоит в них на одном уровне. Значит, носик чайника должен доходить до той же высоты, что и верхняя кромка сосуда, иначе чайник нельзя будет налить доверху. Когда мы наклоняем чайник, уровень воды остается прежним, а носик опускается; когда он опустится до уровня воды, вода начнет выливаться
5 Шлюзы Может ли судно заплыть на верхний уровень реки? Может, если использует такое гидротехническое устройство как шлюз. Шлюз используется для перевода судов с одного уровня реки на другой. А потом спуститься вниз А потом спуститься вниз ?
7 Жидкостной манометр Для измерения давлений, больших или меньших атмосферного, используют манометры. В открытом жидкостном манометре жидкость устанавливается в обоих коленах на одном уровне, т.к. на её поверхность в коленах сосуда действует только атмосферное давление. При принудительном изменении давления в одном колене жидкость приходит в движение и по высоте избыточного столба можно судить об изменении давления.
8 Геронов фонтан Фонтан работает за счет давления столба жидкости
9 Движение воды к фонтанам Петергофа Принцип действия фонтанов Петергофа: вода на форсунки фонтанов идет из водоемов самотеком. Используется закон сообщающихся сосудов: пруды (водохранилища) расположены значительно выше территории парка.
10 Фонтаны Петергофа Аллея фонтанов соединяет дворец с Морским каналом. По обеим сторонам канала в 22 круглых чашах устроены фонтаны, струи которых поднимаются на огромную высоту.
13 Фонтан «Менажерный» Фонтан «Пирамида» Самый мощный фонтан парка. Самый оригинальный фонтан парка
15 Фонтан «Большой каскад» Самый грандиозный фонтан парка.
16 Конструкция модели фонтана 1 – резервуар для воды 1 – резервуар для воды 2 – резиновая или пластмассовая трубки 2 – резиновая или пластмассовая трубки 3 – ёмкость для сбора воды 3 – ёмкость для сбора воды Чем выше поднят резервуар и тоньше выходное отверстие, тем выше будет бить струя воды. Струя фонтана, также как и у фонтанов Петергофа, создаётся перепадом высот. Давление является движущей силой фонтанов
17 Модели фонтанов Модель фонтана «Конструкторский»
18 Фонтан «морское дно»
20 Фонтан «серебро» Фонтан «райский сад»
21 Модель фонтана «Белоснежный» «Белоснежный»
22 Модель фонтана «Зеленая феерия» Модель фонтана «Райский сад»
Ставим трубку внутрь цилиндра и при закрытом кране откачаем воздух из цилиндра. Теперь нижний конец трубки опустим в стакан с подкрашенной водой и откроем кран. Вы видите, как внутрь цилиндра бьет фонтан, струя воды. Почему?
Стеклянный цилиндр закрыт сверху пробкой. Сбоку в цилиндре имеется отросток, на который надет резиновый шланг, и к концу шланга подсоединен насос, с помощью которого мы будем откачивать воздух из цилиндра. Снизу цилиндр мы закроем резиновой пробкой. Через эту резиновую пробку пропущена трубка с краном. На конце у трубки имеется маленькое отверстие.
Ставим трубку внутрь цилиндра и при закрытом кране откачаем воздух из цилиндра. Теперь нижний конец трубки опустим в стакан с подкрашенной водой и откроем кран. Вы видите, как внутрь цилиндра бьет фонтан, струя воды. Почему?
При откачке воздуха из цилиндра давление воздуха в цилиндре стало существенно меньше атмосферного. И когда я открыл кран, атмосферное давление, которое давило на поверхность воды в стакане, вогнало воду через трубку внутрь цилиндра. Поэтому и возник фонтан.
о свойствах и движении воды, найти интересную информацию о фонтанах, используя различные источники;
Содержимое разработки
« Мир фонтанов »
Проект выполнил: Никифоров Никита,
ученик 7б класса
Научный руководитель: Фомина А.Ю.
Цель : Познакомиться с принципом работы фонтана. Используя свойства сообщающихся сосудов, построить модель фонтана.
- Углубить знание законов физики
о свойствах и движении воды, найти интересную информацию о фонтанах, используя различные источники;
• Рассказать о красоте фонтанов;
• Спроектировать и создать модель;
• Оформить результаты своей работы для представления в форме презентации;
• Создание своего собственного фонтана.
История фонтанов
Фонтан (от ит. fontana – от лат. fontis – источник) – струя жидкости или газа, выбрасываемая под давлением.
Древний Египет.
Фонтаны Версаля
Древняя Греция
Древняя Персия
В древнем Египте фонтаны использовали для полива растений. Египтяне сооружали фонтаны во фруктовых садах возле дома, где они устанавливались посреди пруда .
В Древней Греции фонтаны служили источниками питьевой воды, охлаждали и увлажняли воздух, используя подводные реки и ключи.
В древней Персии IV тыс. до н.э. сад был поделен на 4 части – одна отводилась под деревья, на другой благоухали яркие цветы, на третьей звучала музыка, а на четвертой располагались фонтаны.
Фонтаны Версаля возникли XVII в. в одно время с городом. Именно версальские фонтаны подвигли Петра I на замысел Петергофа.
Фонтаны Петергофа
Фаворитный фонтан
Большой Каскад
В августе 1723 года сост оялось торжественное открытие Петергофа. «Петергоф» в переводе с голландского – двор Петра
Фонтан-шутиха
Фонтан «Самсон»
Принцип действия сообщающихся сосудов.
Однородная жидкость в сообщающихся сосудах устанавливается на одном уровне.
Если же жидкость в
сообщающихся сосудах находится
на разных уровнях, то создается так называемый напор жидкости.
естественные
искусственные
Декоративный фонтан
Фонтан-поильник
Фонтан Герона
Геро́н Александри́йский — греческий математик и механик .
Время жизни отнесено ко второй половине I века н. э. на том основании, что он приводит в качестве примера лунное затмение 13 марта 62 г. н. э.
Схема фонтана Герона
Создание модели фонтана, проведение и результаты экспериментов
В результате проведенной работы я узнал, как образуется фонтан Герона. Основа его работы содержит принцип действия сообщающихся сосудов, а подъём воды происходит за счёт разности высоты воды в сообщающихся сосудах. Я изготовил модель фонтана Герона и провел несколько экспериментов по изучению свойств фонтана. Исследовав, от чего зависит высота струи фонтана, я пришел к выводу струя фонтана будет выше, если:
- выше уровень воды в водяном хранилище (резервуаре с водой),
- меньше диаметр выходного отверстия трубочки,
Цель проекта достигнута, мною был создан и исследован фонтан, работающий по принципу сообщающихся сосудов. Результатом проекта служит созданная мною модель фонтана, которая позволяет продемонстрировать, как применяется принцип работы сообщающихся сосудов на примере модели фонтана.
http://rosuchebnik.ru/material/primenenie-soobshchayushchikhsya-sosudov-proekt-po-fizike-7-klass/
http://class-fizika.ru/op52-24.html
http://nsportal.ru/shkola/fizika/library/2017/04/23/nauchno-issledovatelskaya-rabota-sozdanie-i-izuchenie-modeli
http://xn--j1ahfl.xn--p1ai/library/proekt__fontan_070543.html
http://gigabaza.ru/doc/34295.html
http://kopilkaurokov.ru/fizika/presentacii/proiekt-fontan
http://www.myshared.ru/slide/1375564/
http://allforchildren.ru/scivideo/physics7-38.php
http://demo.videouroki.net/razrabotki/priezientatsiia-mir-fontanov.html