Тайны зеркал. Конкурс исследовательских работ младших школьников Я исследователь Секция Математика, физика, техника, робототехника
 Скачать 0.56 Mb.
|
|
Отдел образования спорта и туризма Жодинского горисполкома Минской области Государственное учреждение образования «Средняя школа №4 г. Жодино» Городской конкурс исследовательских работ младших школьников «Я – исследователь» Секция «Математика, физика, техника, робототехника» " Тайны зеркал " Работу выполнила Ивашкова Виолетта Владиславовна, учащаяся 4 «Г» класса Руководитель работы Александрова Ольга Михайловна, учитель начальных классов Жодино, 2019 Введение Задумывались ли вы, когда-нибудь, что привычные вещи, которые окружают нас каждый день, на самом деле не так просты, как может показаться на первый взгляд, и таят в себе много интересного и неизвестного. Среди наших с младшей сестрой игрушек уже давно был калейдоскоп. Помню, когда я еще была помладше, то очень удивлялась, заглядывая в него. Мне казалось, что там какое-то волшебство. Меня очень мучали вопросы: «Что же там внутри?» и «Как это работает?». И вот я твердо решила для себя, узнать ответы. Сначала я хотела почитать в интернете об устройстве калейдоскопов, но зачем же лезть в интернет, когда можно узнать это практическим путем. И так я решила разобрать калейдоскоп и узнать, что за волшебство он в себе скрывает. Я очень сильно удивилась, не обнаружив внутри ничего волшебного, а всего лишь три обычных зеркала. И тогда я задумалась, а может все волшебство таится в самих зеркалах? И какие еще удивительные приборы можно создать с помощью зеркал? Так и появилась моя исследовательская работа. Тема моей исследовательской работы - «Тайны зеркал». Цель работы – узнать, что такое зеркало, познакомится с его свойствами, и опытным путем проверить их, и создать оптические приборы на основе зеркала. Задачи исследования: Изучить историю появления первых зеркал. Провести опыты с зеркалами. Создать простейшие оптические приборы – игрушки с помощью зеркала. В качестве гипотезы выдвигается утверждение, что с помощью зеркала можно сделать оптические приборы. Сначала я решила узнать, что такое зеркало, как и когда появились первые зеркала. Для этого я изучила информацию в Интернете. Оказывается, когда-то давно человек в первый раз наклонился над родником напиться и увидел на поверхности воды самого себя. Это и было первое «зеркало. Но представьте себе, как неудобно было бегать к воде, всякий раз как захочется на себя посмотреть. Поэтому человек и задумался, как же сделать переносное зеркало. Самые древние зеркала изготовлялись в Древнем Китае. Их изготовляли из обсидиана. В древней Греции и Риме зеркала делали из отполированных металлов. У зеркал из металла был очень большой недостаток – они быстро становились матовыми, теряли блеск. И вот наконец в Голландии в 1240 году сделали первое стеклянное зеркало. Было оно не совсем правильным и стоило очень дорого. Но бизнесмены того времени ноу-хау оценили. Сначала секрет выкупили фламандцы, а затем продали его венецианцам. Венеция настолько трепетно отнеслась к возможности промышленного шпионажа, что в 1291 году всех мастеров-стеклодувов изолировали на острове Мурано. Стеклодувы были очень уважаемы, их статус соответствовал дворянскому званию, но за разглашение секретов ремесла их ждала смерть. В России зеркальные стекла появились при Петре I и делали их такой громадной величины, что это вызывало удивление во многих странах. А что же такое зеркало? Зеркало – это гладкая поверхность, предназначенная для отражения света либо другого излучения. Зеркала бывают: плоские; выпуклые; вогнутые. Для того, чтобы узнать свойства зеркал, необходимо провести опыты и эксперименты с ними. Опыт 1. Зеркальный образ. Итак, взяла ластик, длиной 2 см, шириной 1,5 см. Положила его перед зеркалом. В зеркале отразилось изображение ластика. Это мнимое изображение, так как его нельзя потрогать и прикоснуться к нему. Измерила линейкой длину и ширину предмета, изображенного в зеркале: длинна 2 см, ширина 1,5 см. Вывод: плоское зеркало дает мнимое изображение предмета; изображение предмета в плоском зеркале равно по размеру самому предмету. Проверим, одинаковы ли расстояния в действительности и в отражении. Опыт 2. Расстояния в зеркале. Для этого я поставила на тетрадный лист зеркало. Отметила точку А на расстояние 4 клеток от зеркала. Измерила расстояние от зеркала до точки в отражении. Это расстояние также равно 4 клеткам, как и до точки в тетради. Поднеся зеркало ближе, я получила такой же результат. Вывод: изображение предмета в плоском зеркале расположено на том же расстоянии от зеркала, что и предмет. Опыт 3. Отражение луча. На стол положила тетрадный лист бумаги. Включила лазерную указку. Луч от указки направила на бумагу и обвела его. Когда на пути луча я поставила зеркало, то увидела, что от зеркала отражается луч света. Я обвела его. Мама помогла мне провести перпендикуляр в точку падения луча к зеркалу. Измерила угол падения луча к зеркалу и угол отражения от зеркала. Сравнила их между собой. Повторила опыт при трёх других углах падения. Сравнила результаты. Вывод: угол падения равен углу отражения. Мы, современные люди так привыкли к зеркалам, что не обращаем на них внимания. Кто же там, в зеркале, виднеется? Моё отражение или не моё? Чтобы ответить на этот вопрос я провела эксперимент. Опыт 4. Человек в зеркале. Я подошла к зеркалу - мне навстречу подошло моё собственное отражение. помахала правой рукой - мое отражение машет почему-то левой рукой. Поднесла к зеркалу листок с надписью «СОН», а в зеркале прочитала «НОС». Вывод: человек, смотрящий в зеркало, видит не себя, а своё отражение. Зеркало меняет последовательность букв на обратную. Опыт 5. Прямое отражение. Зеркало все переворачивает, и я решила проверить, а можно ли увидеть прямое отражения в зеркале? Для этого нужно 2 зеркала. В первом зеркале мы видим уже перевернутое изображение, а второе зеркало его переворачивает, наоборот. И все встает на свои места. Я решила проверить. Взяла карандаш в правую руку. В первом зеркале он получился в левой руке. Взяла другое зеркало и пыталась приставить его под прямым углом к первому. Так у меня получилось увидеть свое прямое отражение в первом зеркале! Карандаш был в правой руке. Вывод: только при особом расположении зеркал можно увидеть свое прямое отражение. С помощью двух зеркал я увидела не одно, а сразу два «кажущихся» изображения. Если иметь 2 зеркала, то можно увидеть многократное изображение предметов. Опыт 6. Бесконечность отражений. Я взяла 2 зеркала. Сделала прямой угол между зеркалами. Положила ластик в угол между зеркалами, равный 90 градусов, ластиков получилось -3. Раздвинула зеркала шире – ластиков получилось – 2. Мама помогла мне измерить угол межу зеркалами. Он оказался равным 120 градусов. С мамой мы меняли угол между зеркалами. Вывод: чем меньше угол, тем дольше лучи будут отражаться, и получится больше изображений. Если поставить третье зеркало, чтобы получилась прямая треугольная призма, то лучи света окажутся пойманными в ловушку и будут отражаться бесконечно. И на этом свойстве зеркала работает калейдоскоп. Так вот, оно волшебство зеркал! Таким образом мы доказали опытным путем основные свойства зеркал. Я решила применить полученные знания о зеркале на практике и сделать оптический прибор, световой портал - для своей детской комнаты. Взяли рамки от фоторамки, в пазы вставили стекло. На стекло с внутренней стороны короба наклеили зеркальную пленку. По внутренней стороне приклеили гибкую светодиодную ленту и вывели провод за короб. Ленту соединили с блоком питания. Накрыли рамку зеркалом отражающей стороной внутрь. Закрепили зеркало по краям. Рамки между собой склеили. Дали просохнуть сутки. Полученный портал можно повесить на стену или поставить на стол. При попадании света лампочек на зеркало они отражаются и попадают на зеркальную пленку…и так происходит бесконечное число раз. Полученные зеркальные отражения создают ощущение тоннеля, прохода в Зазеркалье. Когда мы готовились к Новому году, я решила сделать зеркальный шар. Для изготовления нам понадобится: зеркало, стеклорез, линейка, шар из пенопласта, термоклеевой пистолет, моторчик, батарейка. Папа нарезал зеркало на тонкие полоски, а затем на квадраты, которыми обклеили шар. Когда шар был готов, я поняла, что он должен крутиться. И мы с папой сделали крепление, которое вращает зеркальный шар. Подвешиваем шар в нужное место, направляем на него свет и включаем. Заключение Как много интересного и познавательного я узнала о зеркалах. Какой же долгий путь прошло человечество, чтобы обычная гладь воды стала предметом интерьера в каждом доме! Теперь я знаю, что основа зеркала обычное стекло, покрытое отражающим слоем серебра, меди с нанесенным склеивающим составом. Я узнала физическую природу и свойства зеркал. Полученные знания помогли мне в создании оптического прибора, а значит, моя гипотеза подтвердилась. При этом не надо забывать, что зеркало - не столь просто, каким кажется на первый взгляд. Сегодня нас повсюду окружает мир зеркал, мы привыкли к нему, мы воспринимаем зеркало как обычный повседневный предмет. Но использование зеркал и зеркальных свойств не знает предела, ни сегодня, ни в будущем! П   риложение Э  ксперимент 1Экперимент 2   Э  кперимент 3 Эксперимент 4  Эксперимент 6 |