Мы - жители одной планеты Земля. Наша Земля вращается вокруг самой замечательной звезды - Солнца. Солнышко одно для всех землян, но такое разное: кому-то светит ярко и греет, кому-то только светит, но не греет, а от кого-то прячется на несколько месяцев. Солнце - это естественный источник света. Но ночью это светило исчезает. Еще в древности люди научились использовать огонь для освещения жилищ, перемещения в ночной период. В современном мире люди используют для освещения разные виды электрических лампочек: лампа накаливания, люминесцентная лампа, светодиодная лампа. Настя решила выяснить, какую же из них лучше использовать для освещения жилых помещений.
Цель работы: исследовать используемые человеком источники света и выявить наиболее лучший и выгодный.
Предмет исследования: свет.
Объект исследования: источники света.
В начале своего исследования Настя выдвинула гипотезу: светодиодная лампа сегодня наиболее лучшая для освещения жилых помещений, что было и доказано в процессе работы.
Вы уже знаете о суперспособностях современного учителя?
Тратить минимум сил на подготовку и проведение уроков.
Быстро и объективно проверять знания учащихся.
Сделать изучение нового материала максимально понятным.
Избавить себя от подбора заданий и их проверки после уроков.
Просмотр содержимого документа
«Детский исследовательский проект "Да будет свет!"»
[Введите текст]
Муниципальное бюджетное общеобразовательное
учреждение гимназия №30
Работу выполнила
Воронцова Анастасия Евгеньевна,
ученица 4 класса А
г.Ульяновска,
ул. Варейкиса, д.45, кв.4.
Научный руководитель
Хрипунова Марина Вячеславовна,
учитель начальных классов
г. Ульяновск, 2015
С О Д Е Р Ж А Н И Е
ВВЕДЕНИЕ ……………………………………………………….. 3
ГЛАВА 1.
Что такое свет?
ГЛАВА 2.
2.1. Опыты со светом.
2.2.
2.3.
2.4.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ…...…………………………………………………..
ЧТО МНЕ ДАЛ ПРОЕКТ…………………………………………….
БИБЛИОГРАФИЯ…..………………………………………………..
ПРИЛОЖЕНИЕ…...…………………………………………………..
Введение
Мы - жители одной планеты Земля. Наша Земля вращается вокруг самой замечательной звезды - Солнца. Солнышко одно для всех землян, но такое разное: кому-то светит ярко и греет, кому-то только светит, но не греет, а от кого-то прячется на несколько месяцев. Солнце - это естественный источник света. Но ночью это светило исчезает. Еще в древности люди научились использовать огонь для освещения жилищ, перемещения в ночной период. В современном мире люди используют для освещения разные виды электрических лампочек: лампа накаливания, люминесцентная лампа, светодиодная лампа. Я решила выяснить, какую же из них лучше использовать для освещения жилых помещений.
Цель моей работы: исследовать используемые человеком источники света и выявить наиболее лучший и выгодный.
Предмет исследования: свет.
Объект исследования: источники света.
В начале своего исследования я выдвинула гипотезу: светодиодная лампа сегодня наиболее лучшая для освещения жилых помещений.
Для выполнения исследовательской работы я поставила перед собой задачи:
познакомиться с научной литературой по данному вопросу;
выяснить, где и как обучаются дети с нарушениями в зрении;
собрать интересные факты;
узнать о первых источниках света, используемых человеком
определить виды источников света
рассмотреть историю изобретения электрической лампы накаливания и светодиода
провести эксперимент с использованием лампы накаливания и светодиодной лампы
посчитать экономическую выгоду лампы накаливания и светодиодной лампы
провести сравнительный анализ лампы накаливания и светодиодной лампы
смоделировать светильник;
оформить презентацию.
Для достижения поставленных задач мной использовались приемы и методы:
изучение научной литературы;
анкетирование;
наблюдение;
опытно-экспериментальная работа;
моделирование
Глава 1
1.1 Природные источники света.
Большую часть информации об окружающем мире человек воспринимает через органы зрения. Так что такое свет? Какие известные источники видимого излучения использует человек? И каковы его основные свойства?
Естественным источником света является Солнце. Это звезда, температура которой, достигает 6000 градусов Цельсия. Солнце излучает на землю лучистую энергию, которая согревает и освещает. Лучистая энергия- это поток волн, которые видит человеческий глаз, видимый диапазон упрощенно называется светом.
Свет может быть теплым и холодным (люминесцентным).
Световые волны появляются во время химической реакции горения, в этом случае мы имеем дело с теплым светом или могут выделяться в результате других химических реакций, которые идут без выделения тепла, и тогда мы наблюдаем холодный (люминесцентный) свет.
Источниками природного теплого света, являются такие тела как солнце и звезды. Светящиеся органы животных и грибов – источники холодного природного света. Люминесцентное (холодное свечение) присуще многим организмам, появляется в результате различных химических реакций. Служит для отпугивания врагов, привлечения жертв. Рыба-удильщик, наделенная длинным, как шнур, щупальцем «с фонариком» на конце, используют светящиеся органы для привлечения добычи. Свечение грибов происходит из-за биолюминесценции, одной из удивительных реакций, которые происходят у некоторых растениях и животных.
Люминесцентный свет может выделяться особыми светящимися органами животных, например, глубоководных рыб, медуз, осьминогов. Есть светящиеся животные и среди обитателей суши: это почти сплошь жуки. В Европе шесть видов таких жуков. В тропических странах их значительно больше. Все они составляют одно семейство лампирид, то есть светляков. Кальмара с уникальными отражающими пластинками, образующими настоящий встроенный фонарик, обнаружили ученые на Гавайях. Сам свет дают колонии люминесцентных бактерий, живущих на кальмаре.
1.2 Свойства света
(опытно-экспериментальная работа )
Отражение Свет отражается от непрозрачных поверхностей. В результате отраженный от предметов свет воспринимается глазом и позволяет видеть эти предметы. Луна, которую мы видим в ночном небе, не является источником света (она не испускает свет, а только отражает его).
С помощью зеркала вызываю появление солнечных зайчиков.
Увидела, что световые лучи попадают на стены, потолок и в другие места, хотя источник света повернут совсем в другую сторону.
Вывод:отражение света – это явление, при котором свет, падающий на поверхность тела, частично или полностью отражается от этой поверхности. Лучше всего свет отражается от зеркальных поверхностей. В них человек видит отражения предметов и самого себя.
Прямолинейность В прозрачной однородной среде свет распространяется прямолинейно. Линия, указывающая направление распространения светового пучка, называется световым лучом. В результате того, что свет распространяется прямолинейно, непрозрачные тела отбрасывают тень.
А можно ли наблюдать подобное явление в природе? Во время солнечных затмений мы видим образование тени и полутени в космических масштабах. Когда Луна - естественный спутник Земли - оказывается между источником света - Солнцем и Землей, она отбрасывает на Землю тень. В этом месте на Земле наблюдается солнечное затмение.
Вместе с мамой я провела следующий опыт.
Располагаю черную фигурку между светильником и белой бумагой.
Увидела, что на белом листе появилась тень, форма тени повторяет форму фигурки.
Вывод: образование тени является экспериментальным доказательством прямолинейного распространения света.
Явление, называемое солнечным затмением, тоже объясняется прямолинейностью распространения света.
Разложение света В 1672г И. Ньютон провел опыт по разложению белого света. В спектре он выделил 7 основных цветов: красный, оранжевый, желтый, зеленый, голубой, синий, фиолетовый.
Мне очень захотелось самостоятельно провести опыт по разложению света. Предмет, способный разложить луч света на составляющие, называется «призмой». Если говорить о радуге, то роль «призмы» выполняют капли дождя. Радуга – это большой изогнутый спектр или образовавшаяся в результате разложения проходящего через дождевые капли луча света полоса цветных линий.
И я убедилась, что белый свет состоит из 7 цветов. Для этого мне понадобилось: стеклянная призма, фонарь, картон, пластилин
Я загнула вверх кусок белого картона на высоту 10 см. Линия сгиба должна быть параллельна краю длиной 20 см. Картон должен устойчиво стоять на сгибе. Он будет служить мне экраном.
Затем я поместила кусок пластилина на расстоянии 10 см от экрана. Зафиксировала призму с помощью этого пластилина. Поставила ее на угол, одна ее боковая грань должна быть наверху и перпендикулярна экрану. Второй кусок пластилина положила от призмы на расстоянии от 10 до 15 см. Согнула две картонки пополам. И получила два шалашика. Поставила их между призмой и вторым куском пластилина. Затем я выключила в комнате свет. Включила фонарь. Зафиксировала его на втором куске пластилина. Свет от фонаря направила в сторону экрана. Я отрегулировала положение призмы, покачивая ее на пластилине туда – сюда. И добилась такого положения, при котором свет, падающий на экран, дал несколько цветов.
Ясно, почему в радуге различают семь основных цветов. Но почему бывают только белые, или только желтые, или только красные предметы?
Это зависит от того, какие цветные лучи они отражают, а какие – поглощают. Так, если тело кажется нам зеленым, то это значит, что оно отражает зеленый цвет, а все остальные цвета поглощает. Если тело черное, то это означает, что оно поглощает весь падающий на него свет. Если тело отражает весь свет, оно выглядит белым.
Вывод Солнце - основной естественный источник света на Земле. Свет распространяется прямолинейно. Мы видим различные тела благодаря отражению от них света. Цвет предмета зависит от того, какие цветные лучи этим предметом отражаются.
Полученные данные я занесла в таблицу.
Опыт
Что понадобится
Что наблюдаю
Вывод
1.
Белый лист бумаги
Светильник
Темный предмет
На белом листе появилась тень, форма тени повторяет форму фигурки
Свет распространяется прямолинейно
2.
Зеркало
Естественный или искусственный свет
Световые лучи попадают на стены, потолок и в другие места, хотя источник света повернут совсем в другую сторону.
Свет отражается от поверхности
3.
Стеклянная призма
Яркий источник света (фонарь)
Картон, пластилин
На белом листе возникает цветная полоса
Белый свет состоит из 7 основных цветов
Глава 2
2.1 Искусственные источники света.
Первым созданным человеком источником света был костер, свет распространялся только вокруг костра, и его нельзя было перенести, данная особенность отражалась на конструкции жилища. Округлая форма жилища наиболее полно освещалась костром.
Со временем, открытый огонь использовался во многих источниках света например: в таких как факел, свеча, керосиновая лампа и др.. Эти источник света были мобильными и позволяли переносить источник света в то место, которое требовалось человеку.
С открытием электричества в конце 19 века, была придумана электрическая лампочка. Для освещения помещений в основном используют лампы с вольфрамовой нитью накала и люминесцентные лампы. В лампе накаливания источником светом является раскаленная под действием электричества спираль накала, помещенная в стеклянную колбу. Самой совершенной стала лампочка с вольфрамовой нитью накала, которая используется и сегодня. Лампа накаливания вытеснила источники света, в которых применялся открытый огонь.
Тяга человечества к знаниям привела к тому, что был открыт еще один источник света – светодиод. В них источником света служит полупроводниковый материала, который при протекании через него электричества излучает волны видимые глазом, что и является светом. Первые светодиоды были очень дороги и поэтому применялись редко. Со временем технологии совершенствовались, и сейчас светодиоды стали доступны настолько, что их начали использовать в качестве источника света в быту.
2.2 Что рассказали знатоки
Светодиодное освещение - относится к искусственному, в основе которого лежит использование светодиодов (электронных источников света). В отличие от традиционных источников света, освещение при помощи светодиодов имеет ряд преимуществ: незначительные потребления энергии, длительная продолжительность работы, небольшой размер, высокая надежность, способность к быстрому переключению и безопасное использование. Вместе с тем, они отличаются своей дороговизной и необходимостью в более точном потоке и управлении высокой температурой (что является недостатками данного типа освещения).
Применение светодиодов.
Различают уличные и интерьерные светодиодные светильники. Сейчас их используют при освещении зданий, автомобилей, а также для улиц, рекламных бигбордов, фонтанов и мостов. Различают также офисные светодиодные светильники (которые используются для производственных и офисных зданий) и светильники для дома (которые используют для интерьера и мебели). Освещение, при помощи светодиодов, стало актуальным при воплощении дизайнерских идей в современных интерьерах. Декоративную светодиодную подсветку применяют преимущественно для праздничной иллюминации на улицах города (например, в качестве гирлянды), а также для украшения деревьев и фасадов домов. Новинки светодиодного освещения.
К новинкам можно отнести светодиодный прожектор, который применяется при подсветке рекламных бигбордов, различных ландшафтов и архитектурных сооружений. Его также применяют для промышленных объектов, улиц, площадей и др. Такой прожектор может работать на протяжении нескольких лет. Светильники уличного освещения.
Светодиодные уличные светильники становятся очень популярными в нынешнее время. Основными плюсами таких светильников является: незначительное потребление электроэнергии, более длительный срок работы и отсутствие необходимости в сервисном обслуживании.
Разнообразие светодиодных светильников.
Разнообразие данного вида светильников заключается, не только, в разнообразии форм, цвета и конфигураций, а также в возможности применять их в любых дизайнерских проектах. Они применяются не только в качестве основного освещения, но и в качестве декоративной подсветки. В магазинах присутствует большой выбор светодиодов, которые можно вмонтировать в потолок, стены и даже пол.
Учитывая все плюсы светодиодных светильников, стоит свой выбор остановить именно на них. Они отличаются не только стильным и современным дизайном, но и легкостью в монтаже.
Используя метод наблюдения, я выяснила, какие источники света используются в помещениях.
Таблица 1
Наша квартира
МБОУ гимназия №30
Дом моей бабушки
Светодиодные лампы -12 штук
Лампы накаливания -4
Люминесцентные лампы
Светодиодные лампы (кабинет информатики)
Лампы накаливания
10 штук
Так же я провел опрос среди моих одноклассников и их родителей, задав три вопроса. (Приложение 4) В опросе участвовало 30 человек.
Вот какие результаты я получил:
1. Какие источники света используются в вашем доме?
2. Общее количество лампочек в домах моих одноклассников:
3. Почему используете именно этот источник света?
Лампы накаливания: экономично; просто других не знаем; отдают желтый свет; устраивает цвет, яркость; светодиодные слишком яркие; используем по привычке.
С помощью, эксперимента я решил выяснить, какая лампа потребляет больше энергии лампа накаливания или светодиодная лампа. Для эксперимента я воспользовался электронным конструктором «Знаток» (рекомендован детям с 5 лет). (Приложение 3) Я собрал электрическую схему. В ней используются: батарея, лампа накаливании, светодиод, переключатель, указатель силы потребления электричества.
Цель эксперимента показать наглядно, что светодиодная лампочка потребляет меньше электричества.
С помощью электронного конструктора собран испытательный макет.
Для сравнения используем лампочку накаливания и светодиодную лампочку, собранную из четырех светодиодов. Потребление электричества и силу света будем контролировать с помощью приборов.
Опыт:
Первой включим лампочку накаливания, показания приборов: потребление электричества -100 единиц , количество излучаемого света -3 единицы.
Затем включим светодиодную лампочку, показания приборов: потребление электричества -10 единиц , к количество излучаемого света -3 единиц.
Вывод : При одинаковой силе света лампочки накаливания и светодиодной лампочки, лампочка накаливания потребляет в 10 раз больше электричества. Если в фонарике применить светодиодную лампочку он проработает в десять раз дольше
Таблица 2
Сравнительная характеристика источников света
Критерии сравнения
Лампа накаливания
Светодиодная лампа
1.Потребление электроэнергии
60 Ватт
7 Ватт
2. Срок службы
1000 часов
3000 часов
3. Цвет освещения
Теплый белый
Теплый белый, нейтральный, холодный, белый
4. Цена
12 рублей
158 рублей
60 -7 = 53 (Вата)
158-12= 146 (рублей)
Вывод: светодиодная лампа потребляет меньше электроэнергии. Ее срок службы дольше, чем лампы накаливании. Можно выбрать цвет освещения от теплого белого до холодного белого, она безопасна. Но, светодиодная лампа дороже лампы накаливания на 146 рублей.
Вывод. Проведя исследование, я выяснила, что многие владельцы домов предпочитают освещать свои помещения лампами накаливания или сочетать светодиодные лампы с лампами накаливания, так как они дешевле, некоторые не владеют информацией о существовании и преимуществах светодиодных ламп. Преимущества светодиодной лампы - это экономия электроэнергии, возможность получить свет разного цвета, большой срок службы, безопасность по сравнению с лампой накаливания. Значит эта лампа наиболее лучшая для освещения помещений. Недостаток – это высокая цена по сравнению с лампой накаливания. Конечно, потребители вправе выбирать источники света для помещений, исходя из своих возможностей и предпочтений.
Вопросы для одноклассников и их родителей.
Какие источники света используются в вашем доме?
источники света
(Количество)
Лампа накаливания
Светодиодная лампа
Почему Вы предпочитаете использовать именно этот источник света?_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
В рамках исследования мы с папой смоделировали светодиодный светильник. Цель создания книги – изготовить и подарить её детям с нарушением зрения. Продемонстрировать книгу одноклассникам, привлечь их внимание к проблеме.
Я думаю, что мне это удалось. Докажу почему.
Во-первых, узнав так много о свете и световых технологиях, я поспешила поделиться полученными знаниями со своими одноклассниками на уроке окружающего мира, где мы активно обсуждали тему «Свет в нашей жизни!». Ребят заинтересовал опыт по разложению белого света на 7 цветов.
На основе полученных результатов я решила, что ребятам нашего класса необходимо подробно рассказать о причинах, приводящих к потере зрения и разработала для них памятки и каждому раздала их.
Во-вторых, я продемонстрировала видеоматериал про детский сад №85 «Гвоздика» для слепых и слабовидящих детей. Ребята заинтересовались этим вопросом. Им так же как и мне захотелось сделать для этих детей что – нибудь хорошее.
Я предложила своим одноклассникам написать самим и проиллюстрировать книжку для ребят, которые плохо видят. Мы придумали
Что мне дал проект
В процессе выполнения этой работы я очень много узнала для себя нового и интересного. Узнала, что такое свет и его свойства, познакомилась с возникновением науки оптика.
Я приобрела опыт сбора, накопления, обработки и изучения информации по теме.
Своей исследовательской работой я привлекла внимание ребят к световым технологиям. В дальнейшем я планирую продолжить изучение света, а также помогать и приносить посильную помощь детям нарушениями зрения.
С полной уверенностью могу заявить, что мои гипотезы подтвердились.
Сегодня большинство из нас узнают много нового про свет, его важность в природе и жизни человека. Вся живая природа нашей планеты существует благодаря свету: именно солнечный свет помогает образованию из углекислого газа и воды всех органических веществ – основы живой природы. Каждый из нас ежедневно пользуется искусственным освещением: дома, в школе, на отдыхе, и многие даже не задумываются, насколько сложной была бы наша жизнь без света. Понимая важность искусственного света, учёные всего мира веками работали и продолжают работать над тем, чтобы сделать его лучше. Благодаря науке мы можем многое сделать для бережного и экономного расходования электроэнергии на освещение. Очень многое зависит и от нашего образа жизни. Важным вкладом в экономию природных ресурсов станет энергоэффективное поведение. Следование правилу «выходя, гасите свет» помогает сэкономить до 10% электроэнергии. Каждая новая энергосберегающая лампа вместо лампы накаливания в нашем доме — это сохраненная частичка природы. Россия – страна, богатая природными ресурсами, поэтому на ней лежит большая ответственность за бережное их расходование. Именно от нас и нашего отношения к природным богатствам страны зависит возможность улучшить жизнь населения не только России, но и планеты в целом. Бережное отношение к окружающей природе и ее ресурсам это культура и воспитание каждого человека.
БИБЛИОГРАФИЯ
Все обо всем. Том 01-05. М.: Ключ-С, Филологическое общество "Слово". Ликум А., 2010. – 257с.
Детская энциклопедия в 10 томах. Том 07. Из истории человеческого общества. М.: Академии педагогических наук РСФСР, 1960-1962. — 615 c.
Эшман Ю. Хочу всё знать! Научно—популярный альманах. — Ленинград: Детгиз, 1959. — 278 с.
Большая энциклопедия школьника. 1-4 классы. М.: Одиссей, 2009. – 485с.
Большая Детская Энциклопедия. - АСТ «Астрель», 2000. – с.140-144
Муниципальное бюджетное общеобразовательное 
Вместе с мамой я провела следующий опыт. 
Я загнула вверх кусок белого картона на высоту 10 см. Линия сгиба должна быть параллельна краю длиной 20 см. Картон должен устойчиво стоять на сгибе. Он будет служить мне экраном. 
Затем я поместила кусок пластилина на расстоянии 10 см от экрана. Зафиксировала призму с помощью этого пластилина. Поставила ее на угол, одна ее боковая грань должна быть наверху и перпендикулярна экрану. Второй кусок пластилина положила от призмы на расстоянии от 10 до 15 см. Согнула две картонки пополам. И получила два шалашика. Поставила их между призмой и вторым куском пластилина. Затем я выключила в комнате свет. Включила фонарь. Зафиксировала его на втором куске пластилина. Свет от фонаря направила в сторону экрана. Я отрегулировала положение призмы, покачивая ее на пластилине туда – сюда. И добилась такого положения, при котором свет, падающий на экран, дал несколько цветов.
Со временем, открытый огонь использовался во многих источниках света например: в таких как факел, свеча, керосиновая лампа и др.. Эти источник света были мобильными и позволяли переносить источник света в то место, которое требовалось человеку. 
Тяга человечества к знаниям привела к тому, что был открыт еще один источник света – светодиод. В них источником света служит полупроводниковый материала, который при протекании через него электричества излучает волны видимые глазом, что и является светом. Первые светодиоды были очень дороги и поэтому применялись редко. Со временем технологии совершенствовались, и сейчас светодиоды стали доступны настолько, что их начали использовать в качестве источника света в быту.
