Інформація для вчителів
Опис
Експериментальна установка
Енергія не виникає з нічого і не зникає в нікуди, натомість вона безперервно перетворюється з однієї форми в іншу.
У природі процеси перетворення енергії відбуваються майже повсюди, і задача людства полягає в тому, щоб зробити енергію, яка витрачається, корисною для людини.
Класичним прикладом цього є водяне колесо.
Додаткова інформація для вчителів (1/2)
попередні знання
Учні мають знати основні закони перетворення енергії.
Принцип
Вода тече зверху на водяне колесо. Оскільки водяне колесо жорстко не закріплене і розташоване за напрямком потоку води, то воно поступається місцем потоку води доти, доки вода не зможе продовжувати текти і, таким чином, приводиться в обертальний рух.
Додаткова інформація для вчителів (2/2)
Мета навчання
Учні знайомляться з принципом роботи водяного колеса.
Завдання
В експерименті використовується маленьке водяне колесо. Учні наливають воду в трубку і спостерігають за обертанням водяняго колеса.
Примітка:Для роботи водяного колеса силіконова трубка, розташована над колесом, має бути добре заповнена водою, тому воду необхідно заливати у воронку (лійку) якомога швидше. Якщо струмінь води буде занадто тонким, він може протікати повз водяне колесо, не змушуючи його обертатися.
Інструкції з техніки безпеки
До цього експерименту застосовуються загальні інструкції щодо безпечного проведення експериментів під час викладання природничих наук.
Інформація для учнів
Мотивація
Водяне колесо
Водяне колесо - це простий спосіб зробити потоки води, що зустрічаються в природі, придатними для використання людиною.
У минулому, наприклад, водяні колеса використовувалися для роботи водяних млинів.
Цей принцип використовується і сьогодні, зокрема, для вироблення електроенергії за допомогою турбін.
Завдання
Експериментальна установка
Налийте воду в трубку якомога швидше і спостерігайте за поведінкою водяного колеса.
Матеріал
| Позиція | Матеріал | Пункт №. | Кількість | |
|---|---|---|---|---|
| 1 | Воронка с фільтром, PP, d=75 мм | 46895-00 | 1 | |
| 2 | Силіконові трубки, внутр. d=7 мм | 39296-00 | 1 | |
| 3 | Витратомір для рідин або газів, стирол-акрилонітрил | 46434-00 | 1 | |
| 4 |
| 46055-00 | 1 | |
| 5 | Мензурка, низька, 100 мл, пластмаса | 36011-01 | 1 |
Підготовка
- З'єднайте воронку (лійку) і водяне колесо за допомогою силіконової трубки завдовжки 15 см (Рис. 1 і Рис. 2).
- З'єднайте короткий шматок трубки з нижнім кінцем водяного колеса (рис. 3 і рис. 4).
рис. 1
рисунок 2
рис. 3
рис. 4
Виконання роботи
рис. 5
Тримайте в руці довгу трубку з лійкою, а нижню коротку трубку утримуйте у великій склянці.
Наповніть малу склянку водою і якомога швидше вилийте її у воронку (рис. 5).
Протокол
Завдання 1
Питання
Це твердження правдиве чи ні?
Швидкість обертання водяного колеса залежить виключно від кількості води, яка одночасно контактує з водяним колесом.
Швидкість і висота, з якої тече вода, не впливають на швидкість обертання колеса.
Завдання 2
Питання
Завдання 3
Вставте слова в тексті У минулому, для ____ водяних млинів здебільшого використовувалося ____. В даний час для вироблення електроенергії також використовується ____. Це здійснюється при використанні різноманітних ____ води, що зустрічаються в природі. Наприклад, турбіни часто приводяться в рух за допомогою ____, тоді як гребля використовує ____ на висоті.