Исследовательская работа "Управление светом", 2 класс

Государственное учреждение образования «Гимназия г. Логойска»

«Управление светом»

(исследовательская работа)

Логойск

2016

Содержание

Введение

Мне больше всего интересно играть в игру – электронный конструктор «Знаток». Приложение 1. Потому что эта игра знакомит меня с наукой «Физика», физическим миром, учит понимать секреты этого мира. Большую часть свободного времени я провожу с этим конструктором, так как получаю удовольствие от практической деятельности: могу создать звуки перестрелки, пожарной машины, звуки Звёздных воин, музыкального дверного звонка и другие сигналы. Собирая те или иные электрические цепи, можно быстро усвоить многие знания и практические навыки по электронным схемам и отдыхая, познакомиться с удивительным миром электроники. Собрав схему, можно получить акустический или электрический сигнал. Меня заинтересовал вопрос: а можно ли управлять сигналом (светом) и что для этого нужно знать, сделать?

Для того, чтобы ответить на этот вопрос, мы определили тему исследовательской работы «Управление светом».

Цель работы. Узнать, возможно ли управлять светом в электрической цепи.

Задачи:

1. Узнать об истории развития искусственных источников света и роли света в жизни человека.

2. Рассмотреть устройство современной лампы накаливания.

3. Познакомится с понятиями: электрический ток, сила тока и напряжение, амперметр и вольтметр, батарейка, электрические цепи.

3. Научиться собирать простые электрические цепи по схемам и измерять в них силу тока, напряжение.

3. Развивать умения и практические навыки работы с логическими схемами электронного конструктора «Знаток».

Объект исследования: электрические цепи.

Гипотеза. Возможно, от источника электричества зависит сила тока и напряжение, следовательно, управляя источником электричества можно управлять светом.

Методы исследования:

• найти информацию в книгах и сети Интернет об истории развития искусственных источников света и роли света в жизни человека;

• провести эксперимент с электрическими цепями;

• проанализировать факты и сделать выводы.

I. Управление светом

1.1. Свет в жизни людей

СВЕТ — электромагнитные волны в интервале частот, воспринимаемых человеческим глазом.

Свет играет в жизни людей очень важную роль. Путь развития искусственного освещения был долгим и сложным. С доисторических времен и до середины ХIХ века человек применял для освещения своего жилища: пламя факела; лучину; масляный светильник; свечу; керосиновую лампу; газовые фонари.

1.2. История развития искусственных источников света

Первыми электрическими лампами были лампы накаливания, которые служат нам до сих пор. Лампа была изобретена в разных странах почти одновременно, поэтому нельзя с уверенностью утверждать, кому принадлежит авторство. Заставить светиться стержень (угольный или металлический) в стеклянном сосуде с откаченным воздухам сумели многие. Но создать надёжную, достаточно долговечную и недорогую лампу, и наладить её производство сумел американский изобретатель Томас Эдисон (с угольной нитью). Приложение 2.

Также узнали, что есть два вида ламп: лампы накаливания и люминесцентные. Лампы могут быть разные по размеру и форме. Приложение 3.

Мы изучили современную лампу накаливания. Она имеет цоколь, контакт, стеклянную колбу, нить накала, газ, предохранитель. Приложение 4.

II. Работа с логическими электронными схемами

Мы уже умеем собирать некоторые электрические цепи. А что такое электрическая цепь, элементы цепи и функции, которые они выполняют?

Обратившись к литературным и Интернет источникам мы узнали: электрическая цепь – это совокупность соединённых определённым образом элементов и устройств, которые образуют путь для прохождения электрического тока. Схемы есть принципиальные и монтажные. Приложение 5.

Без особого труда получилась цепь схемы №1 «Лампа». Приложение 6.

Согласно методике сборки мы использовали: провода с 2 соединительными клеммами, батареи (4 штуки), лампу 2.5 вольт, включатель.

После сборки проводим наблюдение. При замыкании выключателя лампа загорается. Она гаснет, когда выключатель размыкается. Что происходит? Почему лампа сначала загорается, а потом гаснет?

Вывод: лампочка горит, потому что батареи являются источником электричества.

Далее продолжаем работать со схемой №2 «Лампа с изменяемой яркостью». Приложение 7.

Выполняем сборку цепи по схеме, делаем вывод: свет лампы менее яркий. Предполагаем, двух батарей недостаточно для того, чтобы лампа горела, нужно изменить электрическую цепь, добавив в неё ещё две батареи. После того, как количество батареи увеличили до четырех, свет лампы стал ярким. Почему?

Приступая к практической части работы перед нами стояли многие вопросы: Какова причина возникновения электрического тока? Электрический ток – это упорядоченное движение заряженных частиц.

Как найти силу тока? Найти силу тока можно на практике с использованием специальных приборов для измерения.

Какие приборы нужны? Амперметр (Прибор назван в честь французского учёного Андре Ампера.)

Как найти напряжение тока? Вольтметр (Прибор для измерения электрического напряжения назван в честь итальянского физика Александро Вольта.)

Вывод: физические величины получили свои названия в честь великих ученых. Приложение 8.

III. Измерение силы тока и напряжения

Для того чтобы проверить гипотезу мы последовательно включили в цепь прибор амперметр и параллельно вольтметр. Приложение 9.

Свои наблюдения и результаты эксперимента зафиксировали в таблице 1.

Таблица №1

Данный эксперимент помог ответить на вопрос, почему в одной цепи лампа горела ярко, а в другой – свет лампы был менее ярким.

Выводы: сила тока, напряжение и характер света лампы зависят от источника электричества, т.е. от количества батареи в электрической цепи.

Заключение

В результате работы над темой мы получили ответы на вопросы:

- Почему лампа сначала загорается, а потом гаснет?

- Как измерить силу тока и напряжение в электрической цепи?

- Возможно ли управлять светом?

Цель работы достигнута. Мы выяснили, что в электрической цепи можно управлять светом.

А также, в ходе проведения эксперимента с электрическими цепями и наблюдений, доказали гипотезу. Сила тока и напряжение зависят от устройства электрической цепи и источника электричества, в нашем случаи от батареи. Значит, управляя источником электричества возможно управлять светом.

Закончив работу по теме исследования у нас возник еще один вопрос. Что можно исследовать в этом направлении дальше? Мы предположили, что детям интересно было бы играть с электрифициро-ванной игрушкой, которая не несет опасность. А для этого можно использовать изученные электрические цепи с лампой, например для кукольного домика. Приложение 10.

ПРИЛОЖЕНИЕ 1

Игра - электронный конструктор «Знаток»

ПРИЛОЖЕНИЕ 2

Изобретение лампы накаливания

Павел Яблочков

Александр Лодыгин

Американский изобретатель Томас Эдисон

ПРИЛОЖЕНИЕ 3

Виды ламп

ПРИЛОЖЕНИЕ 4

Современная лампа накаливания

ПРИЛОЖЕНИЕ 5

Принципиальная и монтажная схемы

ПРИЛОЖЕНИЕ 6

Принципиальная схема цепи №1 «Лампа»

Монтажная схема цепи №1

ПРИЛОЖЕНИЕ 7

Монтажная схема цепи №2

ПРИЛОЖЕНИЕ 8

Измерительные приборы силы тока и напряжения

Андре-Мари Ампер

французский физик и математик 
(1775 - 1836)

ПРИЛОЖЕНИЕ 9

Измерение силы тока

Измерение напряжения

ПРИЛОЖЕНИЕ 10

Что можно исследовать в этом направлении дальше?

Разработать и выполнить электрифицированную игрушку.

Управление светом (исследовательская работа)

Авторы: Войтик Данила, Петушкова Мария, учащиеся 2 «В» класса Гимназии г. Логойска

Тема «Управление светом»

Цель работы. Узнать, возможно ли управлять светом в электрической цепи.

Задачи:

1. Узнать об истории развития искусственных источников света и роли света в жизни человека.

2. Рассмотреть устройство современной лампы накаливания.

3. Познакомится с понятиями: электрический ток, сила тока и напряжение, амперметр и вольтметр, батарейка, электрические цепи.

4. Научиться собирать простые электрические цепи по схемам и измерять в них силу тока и напряжение.

5. Развивать умения и практические навыки работы с логическими схемами электронного конструктора «Знаток».

Объект исследования: электрические цепи.

Гипотеза. Возможно, от источника электричества зависит сила тока и напряжение, следовательно, управляя источником электричества можно управлять светом.

  Методы исследования:

- найти информацию в книгах и сети Интернет об истории развития искусственных источников света и роли света в жизни человека;

- провести эксперимент с электрическими схемами;

- проанализировать факты и сделать выводы.

Свет в жизни людей

Лампы накаливания

Изобретение лампы накаливания

Александр

Лодыгин

Томас Эдисон

Павел Яблочков

Виды ламп

Лампа накаливания

Электрические цепи

Электрическая цепь – это совокупность соединённых определённым образом элементов и устройств, которые образуют путь для прохождения электрического тока.

Принципиальная и монтажная схемы

Электрическая цепь №1 «Лампа»

лампа

батареи

провода с 2 соединительными клеммами

включатель

Почему лампа сначала загорается, а потом гаснет?

Электрическая цепь №2 «Лампа с изменяемой яркостью»

Что такое электрический ток и напряжение?

Как измерить силу тока ?

Андре-Мари Ампер  французский физик и математик  (1775 - 1836)

Как измерить напряжение?

Измерение силы тока

Измерение напряжения

Результаты исследования

Схемы

Сила тока, А

№ 1

0,4

Напряжение, В

№ 2

Характер света лампы

6

0,2

яркий

3

тусклый

Вывод: сила тока, напряжение и характер света лампы зависят от источника электричества, т.е. от количества батареи в электрической цепи.

Выводы

Цель работы достигнута. Мы выяснили, что в электрической цепи можно управлять светом.

А также, в ходе проведения эксперимента с электрическими цепями и наблюдений, доказали гипотезу. Сила тока и напряжение зависят от устройства электрической цепи и источника электричества, в нашем случаи от батареи. Значит, управляя источником электричества возможно управлять светом.

Что можно исследовать в этом направлении дальше ?

Разработать и выполнить электрифициро-

ванную игрушку.