СДЕЛАЙТЕ СВОИ УРОКИ ЕЩЁ ЭФФЕКТИВНЕЕ, А ЖИЗНЬ СВОБОДНЕЕ

Благодаря готовым учебным материалам для работы в классе и дистанционно

Скидки до 50 % на комплекты
только до 06.07.2025

Готовые ключевые этапы урока всегда будут у вас под рукой

Организационный момент

Проверка знаний

Объяснение материала

Закрепление изученного

Итоги урока

Учебно-исследовательская работа «Почему магнит притягивает предметы?»

Нажмите, чтобы узнать подробности

Просмотр содержимого документа
«Учебно-исследовательская работа «Почему магнит притягивает предметы?»»



Управление образования городского округа города Выкса

Муниципальное бюджетное образовательное учреждение

средняя образовательная школа № 6









Учебно-исследовательская работа

«Почему магнит притягивает предметы?»

Номинация: исследование











Автор: Пичугов Андрей, 8 лет

Руководитель: учитель начальных классов

Полякова Ольга Павловна











2014

г.Выкса



Содержание



I. Введение____________________________________________________ 3

II. 1.Что такое магнит___________________________________________ 5

2.Магнетизм и магнитное поле_________________________________ 6

3.Тайны магнитов____________________________________________ 8

4.Эксперименты с магнитами:

Опыт №1. Какие материалы притягивают магниты__________________ 9

Опыт №2. Магниты действуют на расстоянии______________________ 11

Опыт №3.Магнит имеет два полюса_______________________________13

Опыт №4. Как увидеть магнитное поле____________________________ 14

Опыт №5.Магнитные свойства можно передать обычному железу_____ 14

Опыт №6. Магнитное поле Земли_________________________________ 16

5.Практическая работа:

Изготовление машины «Магнитосборщика»________________________17

III. Выводы____________________________________________________19

IV. Список литературы__________________________________________20

















Введение

В повседневной жизни мы часто сталкиваемся с магнитами. Магниты встроены в разные игрушки. С помощью магнитов можно прикрепить записки к дверце холодильника. Учитель крепит магнитами учебный материал к доске.

Я знаю, что магнит притягивает не все предметы. Например, пластмассовые предметы он не притягивает, а притягивает железные, например: кнопки, ключи, скрепки, гвозди, а также другие магниты. Интересно, какие ещё предметы он притягивает?

Но магниты не только притягиваются друг к другу. Если их поднести другими концами, они отталкиваются . Отчего это происходит, непонятно?

Предположим, магнит притягивает предметы благодаря какому-то волшебству или магии ...

Допустим, магнит изобрели инопланетяне и прислали к нам на Землю...

Возможно, магнит намазан специальным клеем и поэтому он притягивает предметы ...

А что, если магнит изготавливают из какой-нибудь жевательной резинки?

Взрослые рассказали мне, что магнит имеет два полюса. Разные полюса притягиваются, а одинаковые отталкиваются. Магнит притягивает железные предметы благодаря воздействию магнитного поля. А что это такое и можно ли его увидеть?

Но этого мне оказалось недостаточно чтобы понять природу магнита. У меня ещё возникло много вопросов, на которые никто не смог ответить:

- Почему магнит притягивает предметы?

- Существует ли магнит в природе или его изготавливает человек?

- Какими ещё свойствами обладает магнит?

- Для чего человеку в жизни нужен магнит?

- Как его используют?

Попробую ответить на все эти вопросы самостоятельно с помощью исследования.

Тема моего исследования: «Почему магнит притягивает предметы».

Время и место проведения: работа проводилась в обычных домашних условиях.

Цель: Исследование магнитов и их свойств.

Таким образом, предметом моего исследования стал магнит, а объектом исследования – действие магнитов.

3


В ходе проведения исследования мною были поставлены следующие задачи:

  • Изучить литературу о магнитах.

  • Провести эксперименты, связанные с магнетизмом.

  • Понаблюдать за использованием магнитов в жизни человека.

  • Изготовить машину для сбора игрушек.


Методы исследования:

  • Эксперимент.

  • Наблюдение.

  • Изучение литературы.

  • Изучение компьютерных данных.

  • Практическая работа.

































4


Что такое магнит


Старинная легенда рассказывает о пастухе по имени Магнус. Он обнаружил однажды, что железный наконечник его палки и гвозди сапог притягиваются к чёрному камню. Этот камень стали называть «камнем Магнуса» или просто «магнитом», по названию местности, где добывали железную руду (холмы Магнезии в Малой Азии). Таким образом, за много веков до нашей эры было известно, что некоторые каменные породы обладают свойством притягивать куски железа.

Магниты бывают естественные ( природные) из железной руды магнитного железняка и искусственные, полученные намагничиванием железа при внесении его в магнитное поле.

Природные (или естественные) магниты - это куски магнитного железняка.

Естественные магниты, выточенные из кусков магнитного железняка, иногда достигали больших размеров. По сей день в Тартусском университете находится самый крупный известный естественный магнит. Его масса 13 кг, а подъемная сила 40 кг (в арматуре).

Почти половина этих названий переводится как "любящий",
именно так описывалось основное свойство магнитов - притягивать, «любить» железо.


Магнит — это металл, способный притягивать к себе другие металлические предметы.





5


Магнетизм и магнитное поле


Магнетизм — это вид силы, которая объясняется особым расположением атомов в металле.

У магнита есть два полюса, которые ученые назвали северным и южным; невозможно отделить полюса друг от друга разламыванием. Наиболее сильно магнитное поле постоянного магнита у его полюсов.







Если поднести друг к другу полюса двух разных магнитов, то в одном случае они будут притягиваться, а в другом - отталкиваться.

Северный и южный полюса всегда притягиваются друг к другу. Это называется магнитным притяжением.

Два одинаковых полюса всегда отталкиваются. Это называется магнитным отталкиванием.


В чем причины намагничивания железа?

Зона действия магнита называется магнитным полем.

Магниты – это тела, обладающие способностью притягивать железные и стальные предметы и отталкивать некоторые другие благодаря действию своего магнитного поля. Силовые линии магнитного поля проходят с южного полюса магнита, а выходят с северного полюса.








6




Как возникает магнитное поле?
Согласно гипотезе французского ученого Ампера внутри вещества существуют элементарные электрические токи ( токи Ампера ), которые образуются вследствие движения электронов вокруг ядер атомов и вокруг собственной оси. При движении электронов возникает элементарные магнитные поля. При внесении куска железа во внешнее магнитное поле все элементарные магнитные поля в этом железе ориентируются одинаково во внешнем магнитном поле, образуя собственное магнитное поле. Так кусок железа становится магнитом.


Искусственные магниты

Чтобы намагнитить вещество, его надо поместить в магнитное поле.

Раньше все магниты изготовляли только из металла и металлических сплавов, но с развитием технологий стали появляться керамические, неодимовые и другие магниты. Состав магнита напрямую определяет мощность магнитного поля, которое он создает.




























7


Тайны магнитов


Уже много веков тому назад люди научились использовать основное свойство магнитов.

...идут караваны по бескрайним пескам пустынь. И защищенный деревянной резной клеткой, между горбами белого верблюда совершает свой путь глиняный сосуд, в котором на пробке плавает в воде небольшой продолговатый кусок намагниченного железа - древний компас, указывавший караванщикам путь в бескрайних песках...

ЗНАЕШЬ ЛИ ТЫ?

... что нейтронные звезды являются самыми сильными магнитами во Вселенной.
Их магнитное поле во много миллиардов раз больше, чем магнитное поле Земли.

... что чистый кислород притягивается магнитом, и если наполнить кислородом мыльный пузырь, а затем поместить его между полюсами сильного электромагнита, то пузырь вытянется от одного полюса к другому, растягиваемый невидимыми магнитными силами.

... чтобы магнит не растерял своих свойств, его нельзя сильно трясти, бить по нему молотком и сильно нагревать.
























8


МОИ ИССЛЕДОВАНИЯ


Изучив подробно литературу о магнитах, мы выяснили следующее, что:

  • Магнит притягивает только железо;

  • Магнит может притягивать предметы на расстоянии, благодаря магнитному полю;

  • Магнит имеет два полюса;

  • Магнитное поле магнитов можно увидеть;

  • Магнитные свойства можно передать обычному железу;

  • Наша планета это огромный магнит.

Я решил самостоятельно исследовать и доказать всё ли правда, что я узнал о магнитах.


Опыт 1. Какие материалы притягивает магнит?

Возьмем предметы, сделанные из разных материалов :кусок ткани, бумажку, деревянную зубочистку, железную скрепку, камень, стеклянный предмет. Будем подносить к ним по-очереди магнит. Какой из этих материалов притянется к магниту?






9



Мы пошли по квартире и стали искать, что еще у нас в доме есть железного. Оказывается, то, что я привык называть "железкой" - не всегда сделаны из железа, это как сказал мне папа и алюминий, и никель и просто крашенная пластмасса.

Вывод:
Магнит притягивает к себе только железо.

Задачка на сообразительность.
Надо насыпать в миску манку и закопать в нее скрепки. Как их можно быстро собрать? В ответ может быть несколько вариантов: на ощупь, просеять или воспользоваться только что определенным нами свойством магнита притягивать все железное.





10


Опыт 2. Магниты действуют на расстоянии.

Нарисуем на бумаге линию и положите на нее скрепку. Теперь потихоньку пододвигаем к этой линии магнит. На каком-то расстоянии от линии скрепка вдруг "скакнет" и прилипнет на магнит. Отметим это расстояние. Проведём этот же опыт с другими магнитами.



11


Можно увидеть, что одни из них сильные - примагничивают скрепку с далекого расстояния, другие слабые - примагничивают скрепку с близкого расстояния. Причем, это расстояние напрямую не зависит от величины самого магнита, а только от его магнитных свойств. Например, самым слабым оказался достаточно большой резиновый магнит, который притягивал скрепку лишь только тогда, когда его подносили вплотную к ней.

Вывод:
Вокруг магнита есть что-то, чем он может действовать на предметы на расстоянии. Это что-то назвали "магнитным полем".

Еще одна задача на сообразительность.
В миску надо налить сантиметра на 2 воды. И бросить в нее скрепку. Как не замочив рук (или каких-нибудь других предметов) вытащить скрепку из воды? Правильно, магнитом - используя только что изученное его свойство действовать на расстоянии.









12



Опыт 3. Магнит имеет два полюса.

Если взять два любых кусочка магнита и поднести их друг к другу, то окажется, что они одним концом притягиваются, а другим - отталкиваются. Как уже говорилось выше, один конец называется южным или положительным полюсом магнита и помечается знаком "+". Другой конец - северный (отрицательный) полюс магнита, помечается знаком "-". Магниты притягиваются друг к другу разноименными полюсами, а отталкиваются одноименными. Взяв два магнита можно легко определить , складываем мы их одинаковыми полюсами или разными?
У нас есть игрушка из киндер-сюрприза - ведьмочка, которая гоняется за своей метлой, а метла от нее просто отскакивает. Догадайтесь, как она работает? Правильно, в фигуре ведьмочки и в метле спрятаны магниты, ориентированные друг к другу одноименными полюсами.



13


Опыт 4. Как увидеть магнитное поле?

В предыдущем опыте мы поняли, что вокруг магнита есть что-то, что мы назвали магнитным полем. Мы можем его почувствовать, но не можем видеть. Как же нам сделать его видимым? Очень просто! Надо насыпать на лист бумаги немного металлических опилок (у нас они есть в наборе "Юный химик"). Если теперь поднести снизу бумаги магнит, то опилки "оживают". Они топорщатся, ощетиниваются, рисуют "морозные узоры". Если положить магнит полностью под пятно с опилками, можно заметить, что все опилки расположатся вокруг магнита по определенным линиям. Это и есть линии магнитного поля. Они идут их положительного полюса к отрицательному.




Опыт 5. Магнитные свойства можно передать обычному железу.
 

Попробуем к сильному магниту подвесить снизу скрепку. Если поднести к ней еще одну, то окажется, что верхняя скрепка примагничивает нижнюю! Попробуем сделать целую цепочку из таких висящих друг на друге скрепок. У нас их получилось 6 штук.



14



Если магнит убрать, то все скрепки рассыпятся. Но попробуйте поднести любую из этих скрепок к другой - увидите, что скрепка сама стала магнитом!
То же самое произойдет со всеми железными детальками (гвоздиками, гайками, иголками), если они некоторое время побудут в магнитном поле. Атомы внутри них выстроятся в ряд так же, как и атомы в магнитном железе, и они приобретут свое собственное магнитное поле.


Но это поле очень недолговечное. Искусственное намагничивание легко уничтожить, если просто резко стукнуть предмет. Или нагреть его до температуры выше 60 градусов. Атомы внутри предмета от этого потеряют свою ориентацию и снова железо станет обычным.
Вывод:
Магнитное поле можно создать искусственно.


15


Опыт 6. Магнитное поле Земли.

Наша планета Земля - это огромный магнит. Магнитное поле всех наших магнитов взаимодействует с ее магнитным полем. На этом основана работа компаса, магнитная стрелка которого выстраивается вдоль силовых линий магнитного поля Земли, всегда показывая на север.

Мы тоже можем сделать свой компас. Для этого нам понадобится иголка и миска с водой. Намагнитим иголку магнитом. После этого смажем ее растительным маслом и аккуратно положим на поверхность воды. Благодаря силе поверхностного натяжения иголка не утонет, а останется свободно плавать.

И не просто плавать - она развернется в воде в каком-то определенном положении. Сколько бы раз вы не проводили опыт, она всегда будет так поворачиваться. Только не забудьте убрать со стола подальше магнит и другие источники магнитного поля (мобильные телефоны, компьютеры, динамики).

Мы сличили показания нашего самодельного компаса со стрелкой настоящего - они совпали!










16


Практическая работа:

Изготовление машины «Магнитосборщика»


Изучив свойства магнитов и их действие, я подумал, а смогу ли я сделать что-нибудь полезное из магнита? И решил сделать машину для сбора игрушек.

Я часто, когда играю, разбрасываю игрушки по комнате, а потом долго и неохотно их собираю. И вот я решил упростить себе задачу.

Изготовление машины для сбора игрушек:

1. Что потребуется:

  • картонная крышка от какой-нибудь коробки;

  • палка-держатель;

  • скотч;

  • магниты.

2. Чертёж машины:

3. Описание работы:

К картонной крышке крепим скотчем палку-держатель. Далее на крышку положим наши магниты (у нас их три). Машина для сбора игрушек готова.



17



Теперь используем её в действии. Держим за палку-держатель и идём собирать разбросанные игрушки (при условии что у игрушек есть железные детали). Так собирать игрушки гораздо интереснее и быстрее.





Но собрать игрушки у меня получилось не все, более крупные машинки не притянулись. Можно из этого сделать вывод: нужны более мощные магниты.














18


Выводы


В результате нашего исследования, гипотезы, которые выдвигались в начале работы не подтвердились. Мы узнали, что это не волшебство, что магнит не продукт инопланетян, что он не намазан ни каким специальным клеем и уж точно не изготовлен из жевательной резинки.

Магнит — это тело, способное притягивать к себе металлические предметы благодаря действию магнитного поля.

Магниты бывают природные и искусственные. Искусственный магнит можно сделать, поместив металлический предмет в магнитное поле.

Магнит имеет два полюса: северный и южный. Одноименные полюса отталкиваются, разноименные притягиваются. Силовые линии магнитного поля проходят с южного полюса магнита, а выходят с северного полюса.

Внутри металла существуют электрические токи, которые образуются вследствие движения электронов вокруг ядер атомов и вокруг собственной оси, поэтому возникает магнитное поле и кусок металла становится магнитом.

Магнитное поле можно увидеть.

Самый большой природный магнит — это наша планета. Магнитные поля всех магнитов взаимодействуют с её магнитным полем.

Все вышеприведенные свойства магнитов используются в технике и в быту. Магнитами поднимают тяжелые грузы на заводах, магнитные приборы используют в больницах для лечения и диагностики, магниты помогают людям ориентироваться в пространстве, с помощью магнитов делается слышимым звук в телефонной трубке и динамике магнитофона и телевизора, информацию в компьютере и и на пластиковые карточки записывают при помощи намагничивания. Они также встроены в моторы, DVD-проигрыватели и часы. Поскольку магниты притягивают только некоторые металлы, их используют для сортировки металлолома.




















19



Список литературы



Карцев В.П. Магнит за три тысячелетия, 4-е изд., перераб. и доп. – М.: Энергоатомиздат, 1998.

Новая детская энциклопедия / пер.с англ. Н.С.Ляпкова, С.В.Морозова, В.В. Плешева и др. - М.: ЗАО «Росмэн-пресс», 2010.-320 с.

Я познаю мир: Детская энциклопедия: Физика / Сост. А.А. Леонович; Под общ. ред. О.Г. Хинн. – М.: ООО «Издательство АСТ-ЛТД», 1998. – 480 с.

Увлекательные опыты с магнитом / пер. В.Н.Булгаков, ред. М.Рафаенко, изд. «АСТ», 2009. - 24 с.

Интернет — ресурсы (http://class-fizika.narod.ru/8_m4.htm; http://ta-vi-ka.blogspot.ru/2013/02/experiments-with-magnets.html).



























20


Скачать

Рекомендуем курсы ПК и ППК для учителей

Вебинар для учителей

Свидетельство об участии БЕСПЛАТНО!