Работа по выявлению и развитию способностей учащихся
Физика не является легко понимаемым предметом для учащихся, т.к. не все способны видеть в окружающем мире её законы. Одной из первых ступеней, к выявлению и развитию способностей у детей на уроках физики, является появление интереса к изучению предмета.
Задания должны быть посильны для основной массы учащихся, чтобы воспитывать в них уверенность в своих возможностях. Очень важно, чтобы каждый ученик на уроке работал активно и увлеченно.
Скачать:
Предварительный просмотр:
Работа по выявлению и развитию способностей учащихся
Физика не является легко понимаемым предметом для учащихся, т.к. не все способны видеть в окружающем мире её законы. Одной из первых ступеней, к выявлению и развитию способностей у детей на уроках физики, является появление интереса к изучению предмета.
Задания должны быть посильны для основной массы учащихся, чтобы воспитывать в них уверенность в своих возможностях. Очень важно, чтобы каждый ученик на уроке работал активно и увлеченно.
Для выявления способностей учащихся, я поставила перед собой ряд задач:
- поддерживать и развивать интерес к предмету через небольшие фронтальные и демонстрационные опыты;
- формировать приемы продуктивной деятельности;
- прививать навыки исследовательской и проектной работы;
- показывать практическую направленность знаний, получаемых на уроках физики;
- видеть роль и место физики в общечеловеческой культуре, ее связь с другими науками.
Решение этих задач позволяет сделать процесс обучения интересным для ребенка, открывая в нём желание узнавать больше. При этом используются следующие методы обучения:
- словесные, которые дают возможность задать высокий уровень теоретических знаний;
- наглядные (демонстрации, иллюстрации, просмотр видеоматериалов), позволяющие активизировать ребят с наглядно-образным мышлением;
- практические (лабораторные работы, исследовательские задачи), которые формируют практические навыки, создавая одновременно широкий простор для творчества.
Этим же задачам подчинены и различные формы работы на уроке: коллективная, индивидуальная, групповая.
Практическую деятельность рассматриваю как деятельность, способствующую развитию целого комплекса качеств, присущих талантливой личности: умственной активности, смекалки и изобретательности, стремления добывать знания, необходимые для выполнения конкретной практической работы, самостоятельность в выборе и решении задачи, трудолюбие, способность видеть главное.
Далее приведу примеры некоторых педагогических методов, которые я использую в своей педагогической деятельности в основной школе.
- Тематические физминутки.
Урок 45 минут. Как не потерять ни одной минуты, и в то же время не переутомить детей, не усыпить потоком новой информации, заставить смеяться и удивляться, быть внимательным и самостоятельно, пытаться разобраться в явлениях, окружающих нас, проявить свои творческие способности. Выходом из этой ситуации является проведение физических минуток, но не тех, что ассоциируются с физкультурой, а именно непосредственно связанных с физикой, с её экспериментальной частью.
Например, упражнение на укрепление мышц брюшного пресса и формирование осанки и закрепление темы « инерция» в 7х классах.
Учащиеся становятся пассажирами в автобусе, а учитель-водитель. Учитель демонстрирует резкие повороты в сторону, учащиеся показывают с помощью наклонов туловища, в какую сторону по инерции они отклоняются.
- Исследовательские эксперименты.
Физика является экспериментальной наукой, поэтому развитие практического направления является одним из методов, позволяющих учащимся лучше понять изучаемые темы. Основными формами занятий являются практические работы в физической лаборатории, на которых учащиеся приобретают навыки планирования физического эксперимента в соответствии с поставленной задачей, учатся выбирать рациональный метод измерений, выполнять эксперимент и обрабатывать его результаты. Выполнение таких заданий позволяет применить приобретенные навыки в нестандартной обстановке, стать компетентными во многих практических вопросах, подготавливают основу для практического применения полученных знаний, развивают интерес к предмету.
Проявить свои способности можно при выполнении задания по изготовлению приборов, принципы, действия которых были изучены на уроках (например, изготовление психрометра или электроскопа). Большое значение имеют проведение домашних наблюдений и простых экспериментов, так как в этом случае к выполнению работ привлекаются и родители (например, определение объёма своего тела, определение давления всей семьи, определение массы жидкости без весов ит.д.).
- Пословицы, поговорки и крылатые выражения.
Средствами развития умственных и творческих способностей могут служить отрывки из литературных произведений и высказывания великих учёных. Это расширяет кругозор и показывает влияние физики на восприятие мира человеком и способствуют видению физических явлений. Учащимся предлагается на обсуждение литературный отрывок, смысл которых ребята должны объяснить на основе полученных на уроках физики знаний. Пример: Иногда и такое случается, что и камень потом обливается (конденсация). Как с гуся вода (несмачивание). Поиск истины важнее обладания ею. (А. Эйнштейн).
- Внеклассная деятельность.
Развитию способностей учащихся, умению самостоятельно добывать знания, применять их в незнакомых или нестандартных ситуациях подчинена и внеклассная работа по предмету. Это и разовые мероприятия, проводимые в рамках предметного дня или недели: физические вечера, викторины, различные игры «Ассамблея», «Колесо истории», «Игры разума». В подготовке к этим мероприятиям принимают участие как «сильные», так и слабоуспевающие ученики. Здесь в полной мере проявляются их способности, развиваются смекалка, логическое мышление. А так же систематическое ведение кружковой работы «Физика в природе» (7-8 кл), «Подготовка учащихся к сдаче ОГЭ» (9 кл).
- Олимпиады.
Особое место во внеклассной работе по физике занимает подготовка к физической олимпиаде и ее проведение. Ей предшествует длительная и кропотливая работа. Участие в олимпиаде требует от ученика знания таких разделов физики, которые в школе не изучаются. Эти знания ученик может получить как на индивидуальных консультациях, так и при самостоятельном изучении специальной литературы, рекомендованной учителем.
Кроме того свои силы в олимпиаде может попробовать не только «сильный» ученик. Желающие могут оценить свои возможности и способности в олимпиадах, где необходимы знания из повседневной жизни, связанные с изучаемым предметом. Эти конкурсы и интернет олимпиады развивают интеллект участников, повышают мотивацию к обучению через игру и соревнование, дают новые знания и знакомят с современными образовательными технологиями и сервисами (например, олимпиада, проводимая центром «Снейл» - физика в опытах).
- Задачи.
Самую большую роль в выявлении и развитии способностей учащихся на уроках физики я отвожу решению задач. Это могут быть, например, задачи с продолжением, с усложнением условия; очень эффективно решение одной и той же задачи различными способами, выбор наиболее рационального из них. Стараюсь на каждый урок подготовить проблемный - интересный вопрос.
Суть каждой задачи заключается в том, что необходимо предсказать, как будет протекать физическое явление и ответить на вопрос: почему так произошло? Например: Альпинист решил приготовить обед в горах, но у него не получилось. Почему?
В процессе решения таких задач прививается навык наблюдательности и умение различать физические явления в природе, быту, технике, а не только в кабинете физики. В задачах такого типа на обыденных жизненных примерах хорошо показано применение изучаемого материала.
Задачи и их количество выбираются учителем в зависимости от уровня подготовленности класса и времени, отводимого для данного типа урока. Для повышения мотивации задачи выбираю разнотипные: качественные, практико-ориентированные, изобретательские, экспериментальные и т.д., но не типичные, расчётные (часто нелюбимые учениками).
Я представила лишь некоторые методы, используемые в своей педагогической работе для выявления и развития способностей учащихся, изложила основные принципы, в соответствии с которыми строится моя работа. Все дети - это естествоиспытатели. Задача учителя создать условия для развития способностей познавать окружающий его мир, увидеть «невидимое» вокруг него и не бояться шагнуть за пределы видимого.
Предварительный просмотр:
Частное общеобразовательное учреждение «Школа-интернат №22 ОАО «РЖД»
Тема доклада:
"Применим ли закон Бернулли для движения крови по кровеносным сосудам?"
Автор: Антропова Дарья Андреевна,
10 класс, Школа интернат № 22 ОАО "РЖД"
Научные руководители: Хамаганова Татьяна Фёдоровна,
учитель химии и биологии высшей квалификационной категории,
Школа-интернат №22 ОАО «РЖД»
Максимова Александра Андреевна,
учитель физики 1 квалификационной категории,
Школа-интернат №22 ОАО «РЖД»
г. Улан-Удэ
2019 г.
Оглавление
Введение……………………………………………………………………….……...……. | 3 | |
Виды кровеносных сосудов, их основные характеристики……….……………….. | 4 | |
Закон Бернулли………………………………………………..……………………….. | 6 | |
Физико-биологическое моделирование движения крови по сосудам и возможность применения к ней закона Бернулли.………….……………………….. | 6 | |
Анализ полученных данных в результате исследовательской работы ……….…… | 8 | |
Заключение…………………………………………………………………………………… | 9 | |
Список использованных источников……………………………………………………… | 10 |
Введение
С точки зрения биологии, движение крови по кровеносным сосудом, это процесс довольно сложный и характеризуется множеством параметров, такими как скорость течения, диаметр сосуда, вязкость крови и т.д. Но возможно ли применить физические законы к этому процессу. Возникнут ли противоречия при попытке применить законы физики к физиологии человека.
Так, в гемодинамике[1], движение крови по сосудам объясняется такими физическими величинами как давление и скорость движения крови. В гидродинамике данные величины связаны законом Бернулли. Но применим данный закон к движению крови.
Цель эксперимента: выявить зависимость внутреннего давления и скорости движения жидкости от площади поперечного сечения кровеносных сосудов.
Гипотеза: закон Бернулли применим для движения крови по кровеносным сосудам.
Идея проекта: объяснить с помощью законов физики движение крови по кровеносным сосудам. Экспериментально доказать, что давление и скорость движения крови в сосудах зависят от площади сечения. Создать модель, которая поможет продемонстрировать эту зависимость. Проверить и объяснить на эксперименте, применим ли закон Бернулли для движения крови по кровеносным сосудам.
Объект исследования: движение крови по кровеносным сосудам.
Предмет исследования: давление и скорость течения крови.
Задачи проекта:
- изучить литературу по данной теме;
- рассмотреть закономерности в уравнение Бернулли и гемодинамике;
- создать физико-биологическую модель кровеносных сосудов;
- сравнить и проанализировать полученные данные.
Метода исследования: практический эксперимент, посредством моделирования, мыслительно-логические методы, такие как постановка проблемы, сравнение и анализ.
1. Виды кровеносных сосудов, их основные характеристики
Кровообращение — циркуляция крови по организму. Начиная с представителей класса рыб, кровь приводится в движение сокращениями сердца и циркулирует по сосудам. Кровь снабжает ткани организма кислородом, питательными веществами, гормонами и доставляет продукты обмена веществ к органам их выделения. Обогащение крови кислородом происходит в лёгких, а насыщение питательными веществами — в органах пищеварения. Кровообращение регулируется гормонами и вегетативной нервной системой. Различают малый (через лёгкие) и большой (через органы и ткани) круги кровообращения.
Кровообращение — важный фактор в жизнедеятельности организма человека и ряда животных. Кровь может выполнять свои разнообразные функции только находясь в постоянном движении.
Кровеносная система человека и многих животных состоит из сердца и сосудов, по которым кровь движется к тканям и органам, а затем возвращается в сердце. Крупные сосуды, по которым кровь движется к органам и тканям, называются артериями. Артерии разветвляются на более мелкие артерии, артериолы, и, наконец, на капилляры. По сосудам, называемым венами, кровь возвращается в сердце. Сердце четырёхкамерное и имеет два круга кровообращения.
Рис.1 Круги кровообращения
Самые первые количественные измерения механических явлений в кровообращении были сделаны Стивеном Хейлзом (1677—1761 г.), который измерил артериальное и венозное кровяное давление, объём отдельных камер сердца и скорость вытекания крови из нескольких вен и артерий, продемонстрировав таким образом, что большая часть сопротивления течению крови приходится на область микроциркуляции.[1] Он полагал, что вследствие упругости артерий течение крови в венах более или менее установившееся, а не пульсирующее, как в артериях.
Кровообращение человека происходит по трём группам сосудов: артерии, капилляры и вены. Рассмотрим их основные отличительные характеристики.
Основные характеристики сосудов человека:
Артериальная система.
Артерии, которые почти не содержат гладких мышц, но имеют мощную эластическую оболочку, выполняют главным образом «буферную» роль, сглаживая перепады давлений между систолой и диастолой. Именно растяжение стенки сосуда воспринимается как удар пульса. Артериолы обладают развитой гладкой мускулатурой, благодаря которой способны активно менять свой просвет и, таким образом, регулировать сопротивление кровотоку.
Капилляры.
Марчелло Мальпиги, который в 1661 г. открыл капилляры — звено кровеносных сосудов, которое соединяет артерии и вены, — и таким образом завершил описание замкнутой сосудистой системы.[2]
Капилляры характеризуются тем, что их сосудистая стенка представлена одним слоем клеток, так что они высоко проницаемы для всех растворенных в плазме крови низкомолекулярных веществ. Здесь происходит обмен веществ между тканевой жидкостью и плазмой крови.
Венозная система
От органов кровь возвращается через посткапилляры в венулы и вены в правое предсердие по верхней и нижней полым венам, а также по коронарным венам. Гладкие мышцы вен обеспечивают изменение их объёма в весьма широких пределах, приспосабливая их ёмкость к меняющемуся объёму циркулирующей крови. поэтому физиологическая роль вен определяется как «ёмкостные сосуды».
Движение крови по сосудам осуществляется, главным образом, благодаря разности давлений между артериальной системой и венозной. Это утверждение полностью справедливо для артерий и артериол, в капиллярах и венах появляются вспомогательные механизмы. Разность давлений создаётся ритмической работой сердца, перекачивающего кровь из вен в артерии. [3]
2. Закон Бернулли
Закон Бернулли [4] (также уравнение Бернулли, теорема Бернуллиили интеграл Бернулли) устанавливает зависимость между скоростью стационарного потока жидкости и её давлением.
При переходе жидкости с участка трубки с большим сечением на участок с меньшим сечением, скорость течение возрастает. Т.е. жидкость движется с ускорением. Следовательно, на жидкость действует сила. В горизонтальной трубе эта сила может возникнуть только из-за разности давлений в широком и узком участках трубы. Давление в широком участке трубы должно быть больше чем в узком участке.
Математический вид закона Бернулли выглядит следующим образом:
, где
ρ— плотность жидкости;
υ— скорость потока;
h — высота;
p — давление;
g — ускорение свободного падения [5].
Согласно этому закону, если вдоль линии тока давление жидкости возрастает, то скорость течения убывает, и наоборот.
3. Физико-биологическое моделирование движения крови по сосудам и возможность применения к ней закона Бернулли
Для того, чтобы наглядно продемонстрировать движение крови, я создала модель, состоящую из трубок разного диаметра, где трубка с наименьшим поперечным сечением будет демонстрировать движение крови в капиллярах. А трубка с наибольшим поперечным сечением – движение в аорте. Трубка среднего диаметра – движение в артериях. И к каждой трубке подсоединён жидкостный манометр. Подключаем нашу установку к водопроводной сети под давлением, и проверяем жидкостным манометром давление, создаваемое в трубках разного диаметра.
Для создания модели нам понадобились:
- 3 трубки различного сечения, для демонстрации движения крови в сосудах разного диаметра (аорта, артерии, капилляры);
- 3 манометра, для определения внутреннего давления жидкости в трубке;
- подводящие и отводящие жидкость шланги и переходники;
- стробоскоп, для наблюдения быстрого движения струящейся жидкости из трубки;
- пищевой краситель красного цвета, для демонстрации скорости движения жидкости в трубке.
Рис. 2 Экспериментальная модель кровеносных сосудов
В трубке с наибольшим поперечным сечением манометр показывает 240 мм рт.ст. В трубке с наименьшим поперечным сечением 217 мм рт. ст.. В трубке среднего диаметра - 210 мм. рт. ст. Убираем манометры. Снова подключаем нашу установку к водопроводной сети. И сравниваем высоту фонтанов.
Рис. 3 Разность высот «фонтанов»
Фонтан, образующийся на трубке большего диаметра самый высокий, а самый низкий на трубке меньшего диаметра. Оказалось, что вода быстрее окрашивается в трубке меньшего диаметра.
4. Анализ полученных данных в результате исследовательской работы
Т.к. вода быстрее окрашивается в трубке меньшего диаметра, следовательно, скорость движения воды в ней самая высокая, что противоречит движению крови по кровеносным сосудам. Ведь в капиллярах скорость движения крови меньше, чем артериях, хотя артерии шире. А это имеет огромный биологический смысл, ведь благодаря медленному движению крови по капиллярам в тканях осуществляется газообмен.
Разрешить проблему и разобраться в данном вопросе мне помогла формула Торричелли, не входящая в школьный курс.
, где
- скорость кровотока в сосуде,
S - поперечное сечение кровеносного сосуда.
Данная формула показывает, что линейная скорость кровотока уменьшается по мере увеличения суммарного сечения параллельно соединённых сосудов, т.е. учитывается свойство пропускной способности сосудов . Есть закономерность: циркуляция жидкости выше в том участке, где имеется наименьшее сечение сосуда. Такой участок — аорта. Самый широкий суммарный просвет в капиллярах. Исходя из этого, максимальная скорость в аорте (500 мм/сек), минимальная – в капиллярах (0.5 мм/сек) [6].
Заключение
Наша гипотеза подтвердилась: уравнение Бернулли применимо к движению крови по кровеносным сосудам. Возникшее противоречие объясняется тем, что в капиллярах скорость движения крови низкая, потому что в капиллярах нашего тела самый широкий суммарный просвет, т.е. суммарная площадь сечения, которая в 1000 раз больше сечения аорты, и приводит к минимальной скорости движения крови в капиллярах.
Проведенные исследования важны с практической точки зрения. Данная модель может быть использована на уроках физики при углублённом изучении гидродинамики, а также на уроках биологии при рассмотрении кровеносной системы человека
Список использованных источников
- Кровообращение. URL:https://ru.wikipedia.org/wiki/
- Котляров С. Н., Александрова Л. Н. История создания шприца // Научная статья в № 2 журнала «Наука молодых - Eruditio juvenium» от 2016 г. — Рязань: Рязанский государственный медицинский университет имени академика И. П. Павлова. С. 41-48. УДК: 615.473.3. ISSN 2311-3820
- Сонин Н.И. Биология: Человек. 8 кл.: учебник /Н.И. Сонин, М.Р. Сапин. – 2-е изд., стереотип. – М.: Дрофа, 2015. – 302, [2] с.
- Ландсберг Г. С. Элементарный учебник физики. Механика. Теплота. Молекулярная физика.// Закон Бернулли / под ред. Г. С. Ландсберга., - М.:Просвещение, 1985. стр. 350 URL: http://mat.net.ua/mat/biblioteka-fizika/Landzberg-fizika-t1-mehanika-teplota.pdf
- Степанова Г.Н. Физика. 10 класс: учебник для 10 класса общеобразовательных учреждений: в 2-х частях. Ч.1. Механика./Г.Н.Степанова. – М.: ООО «ТИД» Русское слово - РС», 2010.-192с.: ил., стр. 158.
- С какой скоростью движется кровь. URL: https://mirinteresen.net/1749-s-kakoy-skorostyu-dvizhetsya-krov.html
[1] Гемодинамика — раздел физиологии кровообращения, рассматривающий закономерности, причины, механизмы и проявления движения крови в сердечно-сосудистой системе.
Предварительный просмотр:
Предварительный просмотр:
Подписи к слайдам:
Предварительный просмотр:
Предварительный просмотр:
Частное общеобразовательное учреждение «Школа-интернат
№ 22 ОАО «РЖД»
Проектная работа по физике
на тему:
Изготовление поливочной системы капельного типа для комнатных влаголюбивых растений
Выполнили: ученики 7 «А» класса
Орлов Михаил и Симагин Родион
Руководитель: учитель физики и информатики
Максимова Александра Андреевна
г. Улан-Удэ
2019г.
Содержание
Введение | 3 | |
1.Теоретическая часть | ||
1.1 | Виды поливочных систем. | 4 |
1.2 | Особенности капельной системы орошения | 5 |
1.3 | Как правильно поливать комнатные растения? | 6 |
2. Практическая часть | ||
2.1. | Подготовка оборудования для изготовления поливочной системы и её тестирование. | 8 |
2.2 | Расчёт оптимального интервала падения капель воды для одного влаголюбивого цветка | 8 |
Использованная литература | 12 | |
Приложение 1 | 13 |
Введение
Актуальность выбранной темы: у многих часто нет времени, чтобы поливать цветы, а иногда кто-то уезжает, и просто нет возможности их поливать. С этой проблемой сталкиваются и наши учителя. Чтобы решить эту проблему, в кабинете физики, мы решили изготовить поливочную систему. Проведя обзор различных видов поливочных систем, мы остановились на поливочной системе капельного типа.
Цель: Изготовить поливочную систему капельного типа для влаголюбивых растений.
Задачи:
- проанализировать литературу по заданной теме
- собрать модель поливочной системы капельного типа, провести её тестирование
- рассчитать оптимальный интервал падения капель воды для одного влаголюбивого цветка.
Объект исследования: поливочная система капельного типа.
Предмет исследования: интервал падения капель воды в капиллярных системах.
Гипотеза: поливочной системы капельного типа должно хватит на 5 дней для трёх комнатных растений. Данная поливочная система подходит только для влаголюбивых растений.
Методы исследования: моделирование, наблюдение, измерение, анализ.
1.Теоретическая часть
1.1 Виды поливочных систем
Самым популярным способом полива растений, цветника и газона является дождевание, то есть когда полив происходит сверху. Такие приспособления считаются самыми простыми и легкими в эксплуатации. Они непрерывно распыляют водную струю под определенным углом на одном участке.
Существуют и более сложные модели, к примеру, вращательные. В данном случае, вода попадает на землю по окружности более равномерно. За счет такой непростой конструкции, стоимость такого агрегата значительно выше обычного.
Живые изгороди и некоторые крупные садовые растения требуют внутрипочвенного полива. Для деревьев и кустов подойдет капельное орошение. Принцип действия данного вида полива следующий: вода через специальную конструкцию поступает прямиком к корням растений. Она мгновенно впитывается, а это значит, что деревья или кусты используют всю воду. Такую систему орошения можно применять как на даче, так и в теплице.
Также выделяют системы ручного и автоматизированного полива. В первом случае пользователь включает электромагнитный клапан и открывает кран. Время полива регулируется самостоятельно. Автоматическая система начинает работать по заданной программе. Обычно используется от 4 до 6 клапанов одновременно. Время полива может быть разным. Все зависит от программы и предпочтений владельца.
Можно установить дополнительные дренажные клапаны, которые работают на батареях. Некоторые дачники используют датчики осадков и влажности почвы и автоматизируют систему полива, после чего она работает автономно. Такое оборудование можно купить, но дешевле и экономичнее будет сделать систему полива своими руками.(3)
Однако, все вышеперечисленные системы, не подойдут под условия в нашей школе. Гораздо выгоднее и удобнее использовать способ орошения капельного вида. Этот вид применяется уже много лет. Он имеет массу преимуществ по сравнению с другими методами полива цветов и даже огородов, в частности, таких:
- значительно экономятся ресурсы;
- повышение урожайности и цветения;
- сокращение распространения сорняков;
- сокращение заболеваний растений;
- грядки и растения не повреждаются.
Так, капельная система обеспечивает мягкий и безопасный полив ваших (огородных) комнатных культур (2). Кроме того, для комнатных растений рекомендуют использовать отстоявшуюся воду, как один из способов уменьшения жёсткости воды. Жесткость зависит от количества содержащихся в воде солей кальция и магния. Слишком жесткая вода негативно влияет на растения, да и на человека тоже. В нашей системе, вода, в процессе полива, будет постепенно отстаиваться.
1.2 Особенности капельной системы орошения
Перед использованием всю систему следует помыть. Обязательно следить за тем, чтобы используемая в ней вода была чистой.
Также нужно учитывать интервал падения капель воды, которая поступает в систему полива. Если напор будет слишком сильным, то вся вода выльется преждевременно и зальёт цветок. А если слишком слабым, то вода идти вообще не будет. Чтобы снизить напор, мы используем капельницу с колёсиком регулятора скорости введения.
Система капельного полива нравится многим дачникам и фермерам, ведь им не приходится подолгу стоять со шлангом в руках, поливая грядки или деревья.
1.3 Правильный полив комнатных растений
Частота полива определяется физиологическим состоянием растения и внешними условиями: температура воздуха, влажность почвы и воздуха, интенсивность освещения, влагоемкость и рыхлость субстрата, размеры горшков и т.д. Желательно, чтобы полив был равномерным - без резких переходов от сильного подсушивания (недостатку влаги) к переувлажнению.(5)
Также потребность растений в воде определяется специфическими особенностями видов и семейств: строением надземных органов, мощностью корневой системы и т.д. Например, растения с сочными, мясистыми листьями (такие как агава, алоэ) меньше нуждаются в воде, чем растения с крупными листьями (гибискусы), которые иногда требуется поливать чаще (летом каждый день или дважды в день). Для луковичных растений вреден избыток влаги. Лучше всего поливать их, направляя струю воды не на луковицу, а ближе к стенкам горшка, или поливать с поддона, так, чтобы смочить корни, но не мочить саму луковицу.
В разной литературе приводятся различные способы определения потребности растения в воде. Это простукивание горшка (гулкий звук - сухо), отличие по весу (влажная земля тяжелее) и т.п. Но используя подобные методы легко ошибиться. Более точно определить состояние земли можно, погрузив палец в землю. А вообще, со временем, при довольно постоянных температурах полив устанавливается в определенном режиме, например, через день весной, каждый день - через день летом, через два - три дня осенью, раз в две недели зимой. В таблице 1 отражены факторы, влияющие на обильность и частоту полива. Нельзя сказать, что приведенные в сравнительной таблице случаи являются безоговорочным правилом.(4)
Таблица 1. Факторы, влияющие на обильность или частоту полива
Какие растения поливать больше | Какие растения поливать меньше |
|
|
Для того чтобы найти средний объём жидкости, необходимый для 1 растения, нам нужно было выяснить, какие растение распространены в нашей школе. Оказалось, что в нашей школе больше всего любят хлорофитум, китайская розу, молочай, спатифиллум, папоротник домашний, золотой ус, герань, фиалку узамбарскую, бегонию, хойя. (6) Среди них есть как влаголюбивые, так и сухостойкие растения, но преобладают влаголюбивые, которые требуют частого полива, поэтому мы берём расход на каждый цветок 300 мл в сутки.
2. Практическая часть
2.1. Подготовка оборудования для изготовления поливочной системы и её тестирование.
Для изготовления поливочной системы нам понадобится: 1 пятилитровая прозрачная бутылка, спиртовка, отвёртка, маркер, клеевой пистолет, капельница.
Алгоритм изготовления поливочной системы капельного типа:
- Для начала берём 5 литровую бутылку на 3 цветка из расчёта, что для влаголюбивых растений требуется примерно 300 мл воды. Следовательно, этой бутылки должно хватить на 5 дней. Проделываем, с помощью нагретого наконечника отвёртки, 3 отверстия в дне бутылки.
- Теперь нам понадобится капельница с колёсиком регулирования введения воды, что позволит регулировать расход воды на 1 растение. Чтобы закрепить иглу (перфоратор) капельницы в бутылке, мы воспользовались клеевым пистолетом.
- После застывания клея, проверяем целостность креплений, наливаем постепенно воды до краёв бутылки.
- Отмечаем маркером отметку «нулевого уровня» - уровень воды, когда она перестаёт бежать из капельницы, затем проводим линии каждые 300 мл (из расчёта на 1 цветок). Фотография собранной системы представлена в Приложении 1.
2.2 Расчёт оптимального интервала падения капель воды для одного влаголюбивого цветка.
Необходимо рассчитать интервал времени падения капель, чтобы за сутки накапало 300 мл.
- Для этого нужно сначала выяснить массу одной капли.
Вычислим массу нескольких капель с помощью чувствительных электронных весов. Полученные значения занесены в табл. 3. Средняя масса капли составила 0,05471 г.
Таблица 3.Масса капли воды
№ опыта | Количество капель, N | Масса воды, m, г | Средняя масса 1 капли, mср, г |
1 | 10 | 0,57 | 0,05471 |
2 | 20 | 1,09 | |
3 | 30 | 1,38 | |
4 | 40 | 2,21 | |
5 | 50 | 3,04 |
- Расчёт интервала падения 1 капли воды.
а) Используя формулу нахождения плотности вещества, рассчитаем объём одной капли:
, следует, где
V0 – объём одной капли,
ρ - плотность вещества (ρ(воды)=1),
mср - средняя масса воды.
б) Найдём число капель в суточной норме для влаголюбивого цветка:
N=V/V0=300 см3/0,05471 см3 ≈5483 капель
в) Зная, что в сутках 86400 с (Т), определим скорость падения капель за 1 с, (или какое количество капель упадёт за 1 с.)
г) Следовательно, если за 1 с упадёт 0,06 капли, то за 15,75648 с упадёт 1 целая капля.
Таблица 4. Расчёт оптимального интервала падения капель воды
Средняя масса 1 капли, mср, г | Объём 1 капли, V0 , см3 | Объём полива, V, см3 | Число капель, N, N= | Время в сутках, T, с | Скорость падения капель,ν= капель/с | Время падения 1 капли, t, с |
0,05471 | 0,05471 | 300 | 5483,458234 | 86400 | 0,063465952 | 15,75648 |
Вывод: Необходимо установить положение колёсика регулятора скорости падения воды, в режим падения 1 капли, каждые 15-16 сек. Это позволит распределить расход воды для полива 1 влаголюбивого растения.
Заключение
Капельная система полива гораздо выгоднее и удобнее использовать. Она имеет массу преимуществ по сравнению с другими методами полива цветов и даже огородов, обеспечивает мягкий и безопасный полив. Учитывая преобладание влаголюбивых растений в кабинете физики, был выбран расход 300 мл в сутки на 1 цветок. Изготовленная система позволяет выполнять непрерывный полив 3 трёх цветков в течение 5 суток. Для этого необходимо установить положение колёсика регулятора скорости падения воды, в режим падения 1 капли, каждые 15-16 сек.
Список использованных источников и литературы
- Пёрышкин А.В. Физика. 7 класс.: Учебник / А.В. Пёрышкин. – 4-е изд., стереотип. - М.:Дрофа, 2015. – 224 с.: ил.
- Капельные системы для полива и специальные ленты. URL:https://nashgazon.com/instrument/poliv/kapelnye-sistemy-dlya-poliva-i-specialnye-lenty.html
- Системы полива: разновидности, их плюсы и минусы, создание своими руками. URL: https://nashgazon.com/instrument/poliv/suschestvuyuschie-sistemy-poliva-dlya-dachi.html
- Как правильно поливать растения. – URL:https://iplants.ru/vrezim.htm
- Как правильно поливать цветы. Рекомендации по поливу цветов и растений. URL:http://domashnee-rastenie.ru/uhod-za-rasteniyami/kak-pravilno-polivat-tsvety-rekomendatsii-po-polivu-tsvetov-i-rastenij-rekomendatsii-po-polivu.html
- Влаголюбивые комнатные растения. URL:http://gardenbed.ru/vlagolyubivye-komnatnye-rasteniya.
Приложение 1
Поливочная система: а) перед началом сборки установки б) фотография собранной установки
а) | б) |
![](https://nsportal.ru/sites/default/files/2021/04/30/uchastie_v_vosh.jpg)