Презентация проекта "Поймать молнию"

МИНОБРНАУКИ РОССИИ

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Приамурский государственный университет

имени Шолом - Алейхема»

Проект по теме:

«Поймать молнию... »

Выполнил:

ученик 10 класса

технологического профиля

Царегородцев Павел

Руководитель:

Кабанова Г.И.

Цели и задачи проекта

Цель проекта :

1)изучение имеющихся расчетов и технологий по использованию энергии линейной молнии на основе информации из литературы и сети интернет для расширения своего кругозора и использования полученной информации для изучения соответствующих тем по физике;

2)анализ оборудования кабинета физики для демонстраций при изучении электризации тел и прохождении тока через газы с целью создания дополнительных приборов(моделей) для кабинета нашего лицея.

Задачи:

-сбор информации о линейной молнии(история изучения явления, физическая природа, техника безопасности. интересные факты о молнии);

-структурирование информации;

-разбор примерного расчета энергии от молнии и приближенно оценить пользу для нашей области;

-изучить возможные технологии использования энергии молнии в нашей стране, США и Китае;

-выделить положительные и отрицательные стороны таких технологий;

-провести анализ оборудования кабинета физики по теме « Электризация тел » , « Электрический ток в газах » ;

-создать электроскоп с большей чувствительностью к заряду для демонстраций;

- проверить работу электроскопа;

-создать модель « Молниеотвод » для уроков физики.

Ход работы

Историческая справка

Г.В.Рихман

М.В.Ломоносов

В 1752 г Бенджамин Франклин экспериментально доказал, что молния – это сильный электрический разряд. Ученый выполнил знаменитый опыт с воздушным змеем, который был запущен в воздух при приближении грозы. Одновременно с Франклиным исследованием электрической природы молнии занимались Георг Вильгельм Рихман и Михаил Ломоносов.

Линейная молния

Распространенная линейная молния, с которой многократно встречается любой человек, имеет вид разветвляющейся линии. величина силы тока в канале линейной молнии составляет в среднем 60 - 170 кА, зарегистрирована молния с током 290 кА. средняя молния несет энергию 250 кВт/час (900 Мдж). энергия, в основном, реализуется в виде световой, тепловой и звуковой энергий.

Разряд развивается за несколько тысячных долей секунды; при столь высоких токах воздух в зоне канала молнии практически мгновенно разогревается до температуры 30 000-33 000 ° С. в результате резко повышается давление, воздух расширяется - возникает ударная волна, сопровождающаяся звуковым импульсом - громом.

Правила поведения во время грозы

в январе в ЕАО было использовано 57777098 кВт*час электроэнергии всеми потребителями, средняя линейная молния за секунду может выдать 222,2 кВт*час, а за месяц январь – 595140480 кВт*час, что больше потребления ЕАО в 10 раз. Соответственно и стоимость электроэнергии уменьшилась бы примерно в 10 раз. Но не все так просто, это только расчеты.

Технологии использования энергии молнии

Технология от ученых Китая

"Новая разработка позволяет захватывать молнию в воздухе и перенаправлять ее в коллекторы на земле для исследований и использования» Для захвата молнии будут использоваться оснащенные специальными громоотводами ракеты, которые будут запускать в центр грозового облака. Ракета YL-1 должна стартовать за несколько минут до удара молнии. "Проверки показали, что точность запусков составляет 70%", - сообщили разработчики аппарата.

Технология России

В нашей стране были использованы воздушные шары, поднимавшие в грозовые тучи металлические тросы, присоединённые к земле. В этих случаях « пойманные » молнии были использованы лишь для научных целей.

«+» и «-» использования энергии молнии

Положительные стороны:

И первая положительная сторона от использования энергии молнии – это огромное количество электричества за малое время.

Вторая – электроэнергия от молнии готова к использованию и поэтому является дешевой. В ЕАО за месяц тратится за электроэнергию( при средней стоимости за 1кВт*час – 3, 48руб) примерно 201064301руб. При использовании энергии от молнии сумма уменьшилась бы в 10 раз.

Отрицательные стороны:

1) Кратковременный и зависимый от внешних условий характер молнии;

2)Большой всплеск напряжения во время разряда;

3) Необходимые конденсаторы, как накопители заряда, будут огромных размеров;

4)Устройства для долговременного хранения энергии от молний тоже потребуют много затрат;

5)Сезонный характер молний

Модель электроскопа

Изготовление электроскопа

Электроскоп — прибор, который служит для обнаружения заряда и приблизительного определения их величины.

Электроскоп можно сделать так. Пропустить через крышку спицу или проволоку, отогните нижний ее конец под прямым углом и подвесьте на нем с помощью ниток два тонких бумажных листочка.

Изготовив такой электроскоп, я проверил степень электризации пластмассовой линейки

Модель молнеотвода

Ресурсы, используемые в реализации проекта

1.Наличие компьютерной техники и прикладного программного обеспечения для обработки информации.

2.Наличие кабинета « ФИЗИКА » и специальной литературы по физике.

3.Соответствие лабораторного оборудования по электростатике(материально-технический ресурс).

4.Доступ к сети Интернет(информационный ресурс).

Нематериальные ресурсы: статьи, рисунки, видео файлы по теме проекта.

5.Расходные материалы для изготовления моделей и печати отчета по проекту.

6.Временной ресурс: учебный год(подбор темы - сентябрь, формулировка темы проекта, цели и задач – октябрь, реализация – ноябрь-февраль, предварительная защита – март, представление на конференции - апрель).

Источники информации

1)Мякишев, Г.Я. Физика, 10 класс: учебник для ОУ / Г.Я.Мякишев, Б.Б.Буховцев, Н.Н.Стотский. - М.: Просвещение, 2010 — 365с.

2)Дуков, В.М. Исторические обзоры в курсе физике средней школы: пособие для учителя/В.М.Дуков. - М.: Просещение, 1983 — 160с.

3) Я.И.Перельман «Занимательная физика», книга 2 – М.: Наука. Главная редакция физико – математической литературы, 1982. – 272с.

4)Ф.В.Рабиза «Опыты без приборов», М., «Детская литература»-1988г.

5) https://i-fakt.ru/molnii-katatumbo-prirodnyj-fenomen-v-venesuele/

6) http://inokhbeh.org/strannaya-molniya/

7) https://fis.wikireading.ru/1632

8)) http://100facts.ru/interesnye-fakty-o-molniyah.html