Учебное исследование по теме "Удивительные магниты"

СОДЕРЖАНИЕ

I. Введение – с. 2;

II. Теоретическая часть – с. 2-3

III. Эксперименты по исследованию свойств магнита– с.4 –6

IV. Заключение – с. 6

V. Список литературы – с. 7

VI. Приложение (файлы с фотографиями) – с. 8 -11

Тема: Удивительные магниты.

Введение

Нас повсюду окружают магниты: азбука на магнитной доске; магнитные фигурки на холодильнике, магнитные игрушки. Мне нравится играть с магнитами, и я захотел узнать, почему же магниты притягивают к себе предметы, а между собой ещё и отталкиваются? Что это за волшебство?

Мы выдвинули гипотезу: волшебство магнита объясняется его природными свойствами, которые надо изучать, исследовать.

Объектом исследования стал сам магнит.

Предмет исследования: свойства магнита.

Цель: при помощи эксперимента изучить свойства магнита.

Задачи:

• Выяснить, что такое магнит.

• С помощью эксперимента узнать, все ли предметы притягиваются к магниту.

• Провести опыты, которые помогут изучить свойства магнита.

• Изучить области применения магнита.

Методы решения поставленных задач:
1. Теоретические: беседы с взрослыми, обсуждение с одноклассниками, работа с литературными и Интернет – источниками.
2. Исследовательские: проведение опытов, постановка эксперимента, беседа со специалистами, анализ полученных данных.

Теоретическая часть

Из литературы и сети Интернет мы узнали, что:

магнит - это тело, которое притягивает железные предметы, сталь, кобальт, некоторые сплавы, обладает собственным магнитным полем.

Магнитное поле – это пространство вокруг магнита, которое действует на некоторые предметы.

Магнитная сила – это сила притяжения к магниту.

Магнитные полюса магнита – это место магнита, где наблюдается самое сильное действие, северный – N, южный S. Вне магнита выходят из N, водят в S, замыкаясь внутри магнита.

Естественные магниты – вытачивают из кусков магнитного железняка, самый крупный 13 кг, поднимает 40 кг.

Искусственные – впервые изготавливались в Англии, 18 век. Самые сильные магниты – неодимовые (сплав неодима, железа, бора)

Познакомились с историей изучения магнитных явлений, именами учёных, с легендой о происхождении слова «магнит».

Фалес Милетский (греческий философ) – первое упоминание о магнитах, 6 век до н.э.

Пётр Перегрин – первое научное объяснение свойств магнита, «Книга о магнитах» 1265г.

Гилберт (английский врач) – потеря магнитных свойств при нагревании «О магнитах», 17 век.

Анри Ампер объяснил причину намагничивания железа.

Стерджен (английский инженер) – создание первого электромагнита 1825 г .

Магнит (от греческого - камень из Магнесии, древнего города Малой Азии) был известен с древности.

Старинная легенда рассказывает о пастухе по имени Магнус. В поисках овцы пастух зашёл в незнакомые места и с изумлением заметил, что железный наконечник его палки притягивается к чёрному камню. Более того, стоило потереть таким камнем лезвие ножа, и тот сам начинал притягивать железные предметы: гвозди, наконечники стрел.

Будто из камня, принесённого с гор, в них перетекала какая-то таинственная сила. Этот камень стали называть камнем Магнуса или просто магнитом.

Но на многих языках мира слово «магнит» означает просто «любящий» из-за его способности притягивать.

Для изучения свойств магнита мы наблюдали за магнитными явлениями, появилось много вопросов, на которые хотелось бы ответить и мы провели эксперименты, которые подтвердили или опровергли наши предположения о поведении магнитов, об их действии на различные предметы.

Эксперименты по исследованию свойств магнита

Мы провели ряд опытов, чтобы исследовать свойства магнита.

1. Взаимодействие двух магнитов изучали, наблюдая за двумя магнитными стрелками.

Результат: одноимённые полюса (N-N и S-S) взаимно отталкиваются, разноимённые (N и S) взаимно притягиваются.

1. Можно ли увидеть магнитное поле магнитов?

Использовали железные опилки, магниты полосовые, дугообразные, круговые.

Результат: железные опилки как маленькие магнитные стрелки выстраивались в магнитном поле магнитов определённым образом, у каждого магнита свой рисунок. Общее то, что линии замкнуты. Сделали фотографии полученных рисунков магнитных полей разных магнитов.

1. Определение магнитных полюсов у электромагнита с помощью магнитной стрелки.

Результат: изготовили электромагнит из гвоздя, намотав медную проволоку, подсоединили батарейку, при протекании тока гвоздь притягивал скрепки, гвозди. Магнитная стрелка развернулась в поле электромагнита и её северный полюс указал на южный полюс электромагнита.

1. Передают ли магниты свою силу? Ответ на этот вопрос получили с помощью дугового магнита и скрепок.

Результат: Сделали цепочку из скрепок на обоих полюсах магнита, осторожно отцепили одну цепочку, она некоторое время не распадалась, намагниченная магнитом.

Интересное наблюдение: самое сильное действие магнитов у полюсов.

1. Может ли магнит действовать через преграду? В качестве преграды магнитным свойствам использовали стеклянные сосуды с водой и маслом.

Результат: проверено, что магнитные силы действуют через воздух, стекло, воду, масло. Доставали магнитом скрепки из стакана, не опуская его в жидкости.

1. Все ли тела притягиваются магнитом?

Результат: все железные (гвозди, скрепки, железные опилки, инструменты, монеты, гирька из стали) притягиваются. Медь, пластмасса, дерево, стекло – нет.

Интересное наблюдение: некоторые тела всегда только притягиваются к магниту, а магниты между собой и отталкиваются и притягиваются.

1. В каких случаях магнитные свойства ослабевают или совсем исчезают? Ответ на этот вопрос нашли в интересных видеороликах с опытами «Бери и делай. Дети».

Результат: игла с ниткой притянулась к магниту, повиснув в воздухе параллельно столу, нагрели иглу спичкой, она потеряла полученные от магнита магнитные свойства и отпала. Магнитные свойства исчезают при нагревании (температура Кюри) и ослабевают при ударах.

1. Где используются магнитные свойства? Из видеосюжетов узнали, что можно изготовить электродвигатель.

Результат: электродвигатель с неодимовым магнитом (рамку из медной проволоки 5 витков соединяем с пальчиковой батарейкой и рамка быстро вращается) собрал, но объяснить пока не смогу.

Применение магнитов в технике, в быту, на производстве.

О магнитах людям известно с древности, его свойства широко используется во всех сферах жизни человека.

• В многовековой истории мореплавания магнитный компас был и остается самым значительным изобретением. Используется для ориентирования в пространстве, определения сторон горизонта.

• Магнитные свойства не теряются под водой, это используется при прокладывании кабеля под водой, поднятии и закрепления железных предметов.

• Электромагнит - слабый, удаляют металлическую стружку из глаз, сильный используют для переноса и сортировки металлолома

• Звук в телефонной трубке, в динамиках делается слышимым, записывают информацию на пластиковую карту при помощи намагничивания.

• Магнитные приборы используют в медицине для лечения и диагностики. В лечебных целях в виде пластырей, браслетов, лечат заболевания костей, снимают стресс.

• Современные неодимовые магниты (соединение неодима, бора, железа) очень ценятся способностью долгое время не терять магнитные свойства в любой среде, их используют во всех сферах жизни.

• Магнитные игрушки и игры для детей: магнитная доска, конструктор, азбука, фигурки, магнитная рыбалка, театр, магформерс.

• В быту: магнитные держатели, подставки, разнообразные датчики и приборы, фиксаторы магнитных дверей, охранная сигнализация, дисплеи.

Заключение

Выводы, которые мы сделали, проведя исследование:

• Наша гипотеза о том, что волшебство магнита объясняется его природными свойствами, подтвердилась.

• Мы выяснили, что такое магнит, как возникло это слово, узнали имена учёных, стоящих у истоков изучения магнитных явлений.

• Мы провели опыты, которые помогли определить, какими свойствами обладают магниты, увидели невидимые магнитные поля разных магнитов.

• Узнали, как люди используют магниты в технике, в повседневной жизни, на производстве.

Изучение магнитных свойств оказалось интересным, увлекательным занятием, оно мне пригодится и в дальнейшей учёбе.

Что сделано:

• Приготовил макет Земли из глины - два полушария открываются и видно ядро Земли, которое является источником сильного магнитного поля. Использовал маленькие, но сильные неодимовые магниты.

• Игрушка с магнитным держателем.

• Простейший электромагнит из гвоздя, батарейки, медной проволоки.

Используемые ресурсы

1.Где, что и когда? Энциклопедия для любознательных. М.: Махаон,2012.

2. http://elkin52.narod.ru/texnika/magnit.htm

3. http://www.class-fizika.narod.ru/8_m.htm

4. https://www.youtube.com/watch?v=zYWig8xASos

5.Занимательные опыты: Электричество и магнетизм./ М. Ди Специо; Пер. с англ. М. Заболотских, А. Расторгуева. – М.: АСТ: Астрель, 2005, с.: ил.

6.Я познаю мир. Физика: Дет. энцикл. / Авт. – сост. Ал. А. Леонович. – М.: ООО «Издательство АСТ»,2003.l

7. «Уникальная иллюстрированная энциклопедия почемучек и отчегочек для очень любознательных детей», Астрель, Москва 2012;

8. «Современная детская энциклопедия», Эксмо, Москва, 2012;

9. «Большая энциклопедия школьника», Махаон, Москва, 2013;

10. «Большая иллюстрированная энциклопедия школьника», издание второе, обновленное и добавленное, Махаон, Москва, 2010.