Что нам стоит дом построить /физика/
Оборудование:
Компьютер с заложенным на память рисунком дома с анимацией.
2. Рисунки учащихся «Дом моей мечты».
3.Две доски с набитыми четырьмя гвоздями в форме прямоугольника и параллелограмма, веревка
4.Длинная гибкая трубочка, наполненная водой, шнур.
Рисунок разных видов фундамента.
Отвес.
Брусок размерами 50 5 2см, два бруска для опоры, гиря массой 2кг.
Модель водяного отопления.
Модель водопровода.
Модель фонтана.
Приборы для сборки электрической цепи.
Плакат «Теплоизоляционные материалы».
Фотографии резных наличников и карнизов.
Ход урока:
Вступительное слово учителя.
Каждый человек, как говорили древние мудрецы, должен посадить дерево, вырастить сына и построить дом. Наш сегодняшний урок называется «Что нам стоит дом построить». Будем мы с вами, хотя бы в общих чертах, разбираться, какие знания вам нужны, чтобы построить дом вашей мечты и жить в нем в любви и согласии многие, многие года./ Звучит песня «Что нам стоит дом построить?!»/
Как вы думаете, с чего начинается строительство дома?
В самом начале нужно разрабатывать чертежи дома: фасад, план и разрезы дома, т.е. представить подробно, какой это будет дом. Вот вы нарисовали дом вашей мечты. Они представлены у нас на выставке. Их можно считать фасадом вашего дома. А на плане указывается количество этажей, комнат, расположение окон, дверей, лестниц, необходимые коммуникации и др., указываются размеры./Как начертить план дома, мы с вами изучим на уроках черчения в 9 классе./ Потом составляется список необходимых материалов, смета расходов. При выборе материалов я советую вам пользоваться бытовыми дозиметрами, чтобы определить уровень радиации строительных материалов. Он не должен превышать допустимую дозу.
Когда все материалы готовы, можно приступить к строительству. Я рекомендую вам познакомиться с древнекитайской наукой и искусством Функ Сой, в котором изучаются законы планировки, строительства, обустройства домов. Это очень интересно. Например, место для дома надо выбрать так, чтобы с одной стороны была гора, с другой – лес, с третьей – вода, а с четвертой – дорога. И дом должен быть ориентирован по четырем сторонам света.
Итак, вы выбрали место для закладки дома. Не спешите. Проведите на этой земле некоторое время, походите по ней, поговорите с ней, поспите на ней. Если вам хорошо и уютно на этом месте, значит, вы не ошиблись и можете смело начать строительство.
Человек не может всю работу выполнить в одиночку. При строительстве сотрудничайте с людьми, с которыми вам приятно работать, с которыми вы хорошо себя чувствуете, хорошо ладите. Дома, построенные с радостью, обладают прекрасной энергией. Дом, построенный в спорах и со злостью, несет чувство дисгармонии, жить в нем неуютно.
Итак, план готов, материалы есть, место выбрано. Можно начать закладку фундамента. Каким должен быть фундамент?
Ученик: Фундамент – это «ноги» здания, поэтому выкладывать его надо особенно тщательно. На фундамент приходятся временные и постоянные нагрузки от всего здания. Поэтому, он должен быть прочным, выдерживать большие нагрузки Ширина фундамента должна быть больше, чем толщина стен, чтобы уменьшить давление, производимое зданием на землю. Намечают местоположение фундамента и разбивают его при помощи шнура и большого угольника. Все размеры тщательно проверяют с точностью до сантиметра и по осям разбивают колышки. Фундамент должен иметь форму прямоугольника, а не параллелограмма.
Учитель: Как проверить это? У нас имеются две доски. Пусть гвозди представляют собой набитые по углам колышки. Как проверить, является ли полученная фигура прямоугольником?
Ученик: У прямоугольника противолежащие стороны равны, у параллелограмма тоже. Поэтому проверяем равенство диагоналей. У прямоугольника диагонали тоже равны. / Определяет практически, какая из фигур является прямоугольником./
Учитель: Кроме того, фундамент должен быть строго горизонтальным. Как добиться этого? Есть специальные приборы для установления горизонтали, например, уровень. Но есть очень простой способ с применением свойства сообщающихся сосудов. На доске нужно провести на намеченном уровне горизонтальную линию. Как это сделать, покажут Азамат и Динар. /Учащиеся показывают и объясняют./
Учитель: Какие же материалы используют для строительства фундамента?
Ученик: Фундаменты бывают бутовые т. е. каменные, бутобетонные, кирпичные, из монолитного бетона или железобетона, сборных бетонных и железобетонных элементов. Здесь на рисунке показаны устройства фундаментов из разных материалов. /Показывает рисунок из литературы 1./
Учитель: Итак, фундамент построен. /Показывает на компьютере./ На уровне 15-20см выше уровня земли на нем возводят более тонкую часть, называемую цоколем. Что же такое цоколь?
Ученик: Цоколь возвышается над землей на 50-70см. Цоколь должен быть прочным, устойчивым против атмосферных и грунтовых вод. Поэтому его выкладывают из прочных морозостойких материалов ( камень, бетон, кирпич). С каждой стороны дома для проветривания подполья необходимо сделать по одному вентиляционному отверстию размером не менее 14х14см. Они должны быть не ниже 15см от уровня земли. С наступлением теплой погоды их открывают, а с наступлением холодов – закрывают.
Учитель: Итак, построен цоколь/Показывает на компьютере/. И чтобы в стены дома не проникала грунтовая влага, устраивают гидроизоляцию. А почему вода проникает в стены, и какие материалы используют для гидроизоляции?
Ученик: Здесь наблюдается явление капиллярности, грунтовая вода по тонким щелям, имеющимся на фундаменте и цоколе, поднимается вверх. Для гидроизоляции применяют толь или рубероид. Сперва верх цоколи заливают цементным раствором, выравнивают, разглаживают, просушивают и затем укладывают толь в два слоя. Она должна нависать над цоколем на 30-50мм.
Учитель: /Показывает на компьютере/ . Итак, мы подошли к самой главной части дома – к стене. Каким же требованиям должна отвечать стена? Какие материалы используют для возведения стены?
Ученик: Стена защищает живущих в доме людей от холода и жары, от ветра и дождя, и от шума. Поэтому они должны обладать тепло-, гидро-, звукоизоляционными свойствами. В селах обычно возводят стены из древесины, кирпича, полого кирпича, опилкобетона, шлакобетона и других материалов. На таблице «Теплоизоляционные материалы» указаны, какой толщины должны быть стены при строительстве их из этих материалов для лучшей теплоизоляции. А для лучшего сохранения тепла и для эстетических целей снаружи и изнутри можно обшивать бревенчатые стены досками, облицевать кирпичом, сухой штукатуркой или пеноблоками и другими современными теплоизоляционными материалами.
Стена должна возводиться строго вертикально, она не должна быть похожа на Пизанскую башню. Для установления вертикальности используют отвес. Нить отвеса устанавливается вертикально т.к. сила тяжести, действующая на груз отвеса, всегда направлена вниз. Отвесом проверяют также правильность установления оконных и дверных коробок./Проверяет практически/.
Учитель: Стена возведена. /Показывает на компьютере./ Стена заканчивается карнизом, который и украшает здание, и предохраняет стены от дождя, мокрого снега. Стекаемая с кровли вода падает на некотором расстоянии от фундамента и не попадает под него. Ширина карниза должна быть не менее 55см. Формы карнизов могут быть разными, прямоугольной или округлой формы, украшается резными фигурами.
Завершается строительство внешней части здания возведением крыши. Каким физическим требованиям должна отвечать крыша?
Ученик: Крыша состоит из наружного покрытия – кровли, наклонных поддерживающих балок – стропил, и обрешеток, которые должны быть прочными, не должны изгибаться под тяжестью кровли и снега. Для наружного покрытия применяются различные материалы, они не должны пропускать воду, изгибаться, ржаветь. Это может быть оцинкованный стальной лист, шифер волнистый или плоский, керамическая или синтетическая черепица и др.
Учитель: Внешние контуры дома построены. /Показывает на компьютере./ Дальше начинаются работы внутри дома. Во-первых, нужно настилать пол и потолок. Балки для этих целей укладываются по мере возведения стены, мы их здесь не показывали. Т.к. они все время подвержены деформации изгиба под тяжестью людей, мебели, пола, потолка, балки укладываются на расстоянии порядка 70-100см. Давайте подумаем, как лучше укладывать балки, в каком случае прогиб будет меньше, если укладывать их в ширину или в высоту? /Показывает опыт с бруском, укладывая его на опоры в ширину и в длину, положив на него груз./
Поднятие балок для потолка считается у строителей самой трудной работой. Хорошо, если есть кран, но если его нет, то поднимают балки по наклонным плоскостям с помощью параллельных канатов. А наклонные плоскости применяют, как вы знаете, для уменьшения силы.
Дальше укладывается потолочное перекрытие и на него засыпают опилки, мелкий шлак, сухую землю. Для чего это делается?
Ученик: Из-за конвекции теплота выходит наружу в основном через потолок, поэтому на него засыпают сыпучие материалы, которые содержат много воздуха, а воздух является плохим теплопроводником.
Учитель: Осталось установить окна и двери. Окна обеспечивают освещение, проветривание помещений, а также защищают от температурных колебаний и шума. Обычно окна изготавливаются из стекла и деревянной рамы. В последнее время кроме них применяют другие современные синтетические материалы, металлические рамы, но у них есть свои плюсы и минусы. Например, алюминий из-за хорошей теплопроводности плохо удерживает тепло и зимой покрывается конденсатом и даже льдом. И мы с вами знаем, что для лучшей теплоизоляции, зимой нужно ставить двойные рамы.
Окна являются «глазами» дома. Издавна красота дома определялась именно тем, как украшены окна. Окна украшали резными наличниками, карнизы тоже украшали деревянной резьбой. /Показывает фотографии/.
Итак, осталось еще построить кладовую, террасу, другие необходимые пристройки и дом готов. /Показывает на компьютере./ Но, чтобы заселиться в дом, надо сперва позаботиться об отоплении дома. Отопление может быть печное, водяное. На занятиях физического кружка мы изготовили модель водяного отопления. Сейчас Радмир продемонстрирует и объяснит его принцип работы.
Ученик: Наиболее надежным и простым считается водяное отопление, топливом которого является каменный уголь, дрова, природный газ. Основными частями являются котел, нагревательные элементы (радиаторы), которые устанавливаются под окнами, трубы, расширительный сосуд. Движение воды по трубам происходит благодаря конвекции. Нагретая вода поднимается вверх, а в котел поступает вместо нее холодная вода, так происходит циркуляция воды. Т.к. вода при нагревании расширяется, наверху устанавливается расширительный бак.
Учитель: Кроме отопления, необходимо обеспечить дом водопроводом. О нем расскажет Денис.
Ученик: В водопроводе используется свойство сообщающихся сосудов. Вода сперва с помощью насоса накачивается в водонапорный сосуд и она по трубам течет к кранам. Т.к. краны устанавливаются ниже сосуда с водой, там создается давление, под которым вода течет, если открыть кран.
Учитель: Водопровод можно использовать и для создания небольшого фонтана, которого можно установить в комнате для отдыха. Брызги воды создают отрицательные ионы, которые благотворно влияют на организм человека, поднимают его настроение.
Что еще осталось? Конечно, проводить к дому электрический ток. Эту работу обязательно нужно доверять специалисту. Но любой уважающий себя мужчина должен уметь заменять выключатель или розетку. У вас имеются листочки с обозначениями электрических приборов, вы карандашом их соединяйте, вспомнив, какой элемент цепи соединяется последовательно, какой – параллельно. А один ученик соберет цепь на демонстрационном столе.
Сегодня мы с вами познакомились с некоторыми вопросами, на которые нужно обратить внимание при строительстве дома. Конечно, мы затронули только те вопросы, которые мы изучили на уроках физики. Мы совсем не говорили об инструментах, с ними вы познакомитесь на уроках технологии.
Ну, вот и все. Я желаю, чтобы вы смогли построить дом вашей мечты, и жили там со своими близкими людьми долго и счастливо. Спасибо вам за внимание. Урок окончен.
209
143 063 
