Технологическая карта к уроку физика
план-конспект урока по физике (10 класс) на тему

Технологическая карта проекта

Лестница Иакова

           Изготовление прибора своими руками –это не только процесс творчества , который побуждает  проявить свою смекалку, изобретательность. Кроме того, в процессе изготовления, а тем более при демонстрации его перед классом или всей школой изготовитель  получают массу положительных эмоций. Применение самодельных приборов на уроке развивает  чувство ответственности и гордости за выполненную работу, доказывает ее значимость. 

Лестница Иакова — устройство для демонстрации некоторых свойств электрической дуги. Обычно состоит из V – образных электродов, к которым подсоединен источник высокого напряжения. В начальный момент времени между двумя наиболее близкими точками на электродах возникает электрическая дуга . Так как она выделяет тепло, то под действие силы Архимеда ионизированный газ начинает подниматься вверх . Туда же смещается и зона разряда. Когда мощности источника тока уже не достаточно для подержания такой длинной дуги, она рвется и гаснет . Потом процесс повторяется. Сам процесс довольно зрелищен. И при демонстрации быстро становиться ясно, откуда дуговой разряд получил свое название (под действием Архимедовой силы разряд принимает форму дуги).

Лестница Иакова

Дмитриев Кирилл,

ученица 8 «Б» класса.
Научный руководитель Дрожжина Л. В.

Цель работы:

создать прибор, способный показать всю силу тока.

Задачи:

1.Ознакомится с основами высоких напряжений;

2.Изучить некоторые физические законы;

3.Познакомится с новыми элементами электроники;

4.Собрать прибор;

5.Научится работать с высоким напряжением.

Лестница Иакова представляет собой автомобильный генератор на тетроде 6п45с способный вырабатывать высокое напряжение от сети. Прибор предназначен для демонстрации законов физики          . Чугуй А.И. САМОДЕЛЬНЫЕ ПРИБОРЫ ПО ФИЗИКЕ (ТЕМА « ЗАКОНЫ СОХРАНЕНИЯ В МЕХАНИКЕ») // Старт в науке. – 2016. – № 2. – С. 137-142;
URL: http://science-start.ru/ru/article/view?id=52 (дата обращения: 24.04.2018

Применение электричества в современном обществе

История цивилизации — история изобретения все новых и новых методов преобразования энергии, освоения ее новых источников и в конечном итоге увеличения энергопотребления.

Первый скачок в росте энергопотребления произошел, когда человек научился добывать огонь и использовать его для приготовления пищи и обогрева своих жилищ. Источниками энергии в этот период служили дрова и мускульная сила человека. Следующий важный этап связан с изобретением колеса, созданием разнообразных орудий труда, развитием кузнечного производства. К XV в. средневековый человек, используя рабочий скот, энергию воды и ветра, дрова и небольшое количество угля, уже потреблял приблизительно в 10 раз больше, чем первобытный человек.

Особенно заметное увеличение мирового потребления энергии произошло за последние 200 лет, прошедшие с начала индустриальной эпохи, — оно возросло в 30 раз и достигло в 2001 г. 14,3 ГВтУ.Т./год. Человек индустриального общества потребляет в 100 раз больше энергии, чем первобытный человек, и живет в 4 раза дольше.

Устройство лестницы Иакова

Лестница Иакова представляет собой автомобильный генератор, собранный на макетной плате. Плату питает трансформатор ТСА-270, его обмотка подключается к накалу лампы и разогревает накал. К самой плате прикреплен держатель для тетрода, так же к плате припаяны основные элементы. Сама лестница работает так: при поступлении напряжения заряжаются конденсаторы, интервалами напряжение поступает на лампу, где у него под действием накала усиливается ток. Далее, напряжение поступает на строчный трансформатор (самодельный), где ток под действием обмотки возрастает в несколько раз. После этого напряжение поступает на лестницу, где высокое напряжение поступает на медные провода. Напряжение на проводниках будет настолько велико, что между проводниками образуется электрическая дуга.

В нашем современном мире электричество играет важнейшую роль в развитии стран. Электрические приборы давно стали частью нашей жизни они играют ключевую роль в жизни каждого человека. Не думаю, что человек может себе представить как он жил если бы ученые, жившие 100,200,300 лет назад не изучали электрические явления.

------------------Лестницей Иакова - называются два электрода, расположенные как на рисунке. Она скорее всего, является самым красивым применением электрической дуги:)))

А работает она так: в нижней части электродов возникает дуга, воздух около неё нагревается и поднимается вверх, дуга тоже поднимается вверх и гаснет, затем процесс повторяется. Расстояние между электродами внизу должно соответствовать максимальному расстоянию возникновения дуги, а между электродами наверху - максимальному расстоянию удержания дуги. Сила тока должна быть не меньше 5 мА. Для её питания мы будем использовать преобразователь на строчнике.

ПРЕДУПРЕЖДЕНИЕ!

Эти потоки и напряжения смертельны! Вы можете легко повредить себя. Вы строите эту электрическую цепь на свой собственный страх и риск. Внимание — пожароопасно!

Вот основные правила безопасности:

1. Используйте только одну руку (поместите свою другую руку на Ваши колени или в карман),

2. Ботинки обязательно с изолированой подошвой,

3. Используйте деревянную палку или изолированные плоскогубцы, прикасаясь или управляя электрической цепью,

4. Спаивая, разъедините цепь.

5. Внимательно прочтите технику безопасности!

Техника безопасности при работе с электричеством

Правила работы с электроприборами и проводками:

1. Всегда относитесь к электроэнергии с уважением. Будьте настороже, внимательны и, работая с электрическими устройствами и проводкой, обдумывайте каждое действие.

2. Проверьте, достаточно ли хорошо освещено место работы для того, чтобы видеть, что вы делаете. Часто при ремонтах для освещения рабочего места приходится пользоваться фонарем с батарейкой.

3. Никогда не касайтесь нескольких оголенных проводов голой рукой, даже если вы уверены, что контур отключен. Может случиться так, что по ошибке контур остался включенным или включился. Воспользуйтесь тестером напряжения и убедитесь, что напряжения нет.

4. Оголенные провода располагайте так, чтобы один не мог коснуться другого даже случайно.

5. Делая скрутки, соедините провода и изолируйте скрутку. Только после этого приступайте к следующему соединению.

6. Никогда не вмешивайтесь в проводку под напряжением. Всегда отключайте электричество, прежде чем вскрыть прибор или электрическую арматуру.

7. Не полагайтесь на изолированные ручки инструмента или электроизоляционные перчатки как на защитное средство от поражения током. Они защищают, но только при случайном соприкосновении с оголенным проводом под напряжением.

8. Избегайте работ с электропроводкой и устройствами во влажных местах. Если место сырое, подложите под ноги сухую доску и стойте на ней. В качестве дополнительной защиты наденьте ботинки на резиновой подошве.

Заменяя осветительную арматуру, отключите освещение и осторожно опустите осветительный прибор. Снимите концевые колпачки со скруток и дотроньтесь штекерами к оголенным концам черного и белого проводов. Если лампа загорится, то провода находятся под напряжением. Проверяйте тем же способом выключатели и розетки.

9. Перед завершением ремонта проанализируйте свои действия, чтобы убедиться: вы ничего не забыли сделать.

10. Всегда изолируйте концы сертифицированными элементами для соединения проводов или изоляционной лентой.

Никогда не пользуйтесь канцелярскими клейкими лентами или любым другим заменителем.

Вообще, в электричестве — ток, который убивает. Если потоки низки есть немного опасности.

У этой цепи имеются токи высокого напряжения, которые делают её значительно опасной.

65W CFL может поставить 65mA легко (65W/1000v)!

И если Вы посмотрите на картинку ниже, то увидите, что больше чем 50mA приводит к летальному исходу.

Источник: https://sdelaysam-svoimirukami.ru/265-ehlektricheskaja_duga_vysokogo_naprjazhenija_i_vysokoj_chastoty.html

---------Лестница Иакова - демонстрационная установка для для проведения опытов ознакомительного характера. Конструкция максимально доступна и может быть легко повторена радиолюбителями любого класса. 

Для получения эффекта лестницы Иакова, подойдет практически любой высоковольтный генератор. Представленная конструкция не содержит новизны, только тут использовался альтернативный способ для получения высокого напряжения. 

В последнее время мы рассматривали разнообразные высоковольтные игрушки с применением ЭПРА и строчного трансформатора и сегодня в какой то мере продолжим эту традицию. В конструкции использовано два строчных трансформатора, которые питаются от отдельных блоков питания. 

Вначале, лестница планировалась с одним строчным трансформатором, но дуга в таком случае получалась "горячей" плавила провода, а балласт быстро выходил из строя из-за большого потребления. Затем была использована другая схема, о которой пойдет речь. 

Два балласта от ЛДС, каждый на 40 ватт были приобретены в магазине, строчные трансформаторы, как всегда из отечественных телевизоров.                                                                                                                               - Конструкция самой лестницы достаточно проста - два оголенных провода (одножильных) с диаметром 0,5-3мм. Провода закрепляют на изолятор, в качестве которого может быть использован любой пластмассовый стенд (в моем случае катушка от олова). Провода закрепляются силиконом. --При повторении схемы следует принять во внимание тот факт, что вся схема под высоким напряжением, самое минимальное напряжение это сетевые 220Вольт, а выходное напряжение установки свыше 10кВ, в некоторых случаях это напряжение смертельно опасно, поэтому соблюдайте предельную осторожность, используйте резиновые перчатки. -----------------------------------------Не включайте генератор вблизи электронных устройств. 
Ни в коем случае не дотрагивайтесь высоковольтных выводов (самой лестницы, во время ее работы). 
Высоковольтная дуга греет окружающий воздух и поднимается вверх. Это явление объясняется движением теплого воздуха вверх, поскольку он значительно легче холодного. 

Проект

Физический прибор своими руками

Выполнил : ученик 8 класса

МКОУ ООШ№25

Бурденков Ю.

Руководитель : Давыдова Г.А.,

Учитель физики.

Оглавление

1. Введение.
2. Основная часть.

1.  Назначение прибора;
2.  инструменты  и материалы;
3.  Изготовление прибора;
4. Общий вид прибора;
5.  Особенности демонстрации прибора.

3. Заключение .
4.  Список используемой  литературы.

1. Введение.

Для того, чтобы поставить необходимый опыт, нужно иметь приборы и измерительные инструменты. И не думайте, что все приборы делаются на заводах. Во многих случаях исследовательские установки сооружаются самими исследователями. При этом считается, что талантливее тот исследователь, который может поставить опыт и получить хорошие результаты не только на сложных, а и на более простых приборах. Сложное оборудование обоснованно применять только в тех случаях, когда без него нельзя обойтись. Так что не надо пренебрегать самодельными приборами- гораздо полезнее сделать их самим, чем пользоваться покупными.

ЦЕЛЬ:

Сделать прибор, установку  по физике для демонстрации физических явлений своими руками.

Объяснить принцип действия данного прибора. Продемонстрировать работу данного прибора.

ЗАДАЧИ:

Сделать приборы вызывающие большой интерес у учащихся.

Сделать приборы отсутствующие в лаборатории.

 Сделать приборы, вызывающие затруднение в понимании теоретического материала по физике.

ГИПОТЕЗАСделанный прибор, установка  по физике для демонстрации физических явлений своими руками применить на уроке.

При отсутствии данного прибора в физической лаборатории, данный прибор сможет заменить недостающую установку при демонстрации и объяснении темы.

1. Основная часть.Назначение прибора.

Прибор предназначен для  наблюдения  расширения воздуха и жидкости при нагревании.

2. Инструменты  и материалы.

Обыкновенная бутылка, резиновая пробка, стеклянная трубка, наружный диаметр которой 5-6 мм. Дрель .

3. Изготовление прибора.

В пробке проделать дрелью такое отверстие, чтобы трубка плотно входила в него. Далее наливаем в бутылку подкрашенную воду, чтобы удобнее было наблюдать. Наносим на горлышко шкалу. Затем вставим пробку в бутылку так, чтобы трубка в бутылке находилась ниже уровня воды. Прибор к опыту готов!

5. Общий вид прибора.    Особенности демонстрации прибора.

Для демонстрации прибора необходимо обхватить горлышко бутылки рукой и подождать некоторое время. Мы увидим, что вода начинает подниматься по трубке. Происходит это потому, что рука нагревает воздух, находящийся в бутылке. От нагревания воздух расширяется, давит на воду и вытесняет ее. Опыт можно проделать с различным количеством воды, и вы убедитесь, что уровень подъема будет разный. Если бутылка будет полностью заполнена водой, то можно уже наблюдать расширение воды при нагревании. Чтобы убедиться в этом, нужно бутылку опустить в сосуд с горячей водой.

3. Заключение Наблюдать за опытом проводимым учителем, интересно. Проводить его самому интереснее вдвойне.

А проводить опыт с прибором, сделанным и сконструированным своими руками, вызывает очень большой интерес у всего класса. В таких опытах легко установить взаимосвязь и сделать вывод как работает данная установка.

4. Литература .1. Учебное оборудование по физике в средней школе. Под редакцией А.А Покровского «Просвещения» 1973