Муниципальное бюджетное образовательное учреждение начальная образовательная школа № 90 г. Челябинска

Исследовательская работа

на тему: «Замечательные свойства магнитов»

Выполнил:

Криницын Дмитрий,

ученик 1А класса

Научный руководитель:

г. Челябинск

Введение. 3

1. История открытия магнита. 4

2. Что такое магнит?. 6

3. Что притягивает магнит?. 7

4. Применение магнитов. 9

Заключение. 10

Введение

Мы привыкли к магниту и относимся к нему чуточку снисходительно, как к устаревшему атрибуту школьных уроков физики, порой даже не подозревая, сколько магнитов вокруг нас. В нашей квартире десятки магнитов: в электробритве, динамиках, магнитофоне, в банках с гвоздями, наконец. Сами мы – тоже магниты: биотоки, текущие в нас, рождают вокруг причудливый пульсирующий узор магнитных силовых линий. Земля, на которой мы живем, – гигантский голубой магнит. Солнце – желтый плазменный шар – магнит еще более грандиозный. Галактики и туманности, едва различимые радиотелескопами, – непостижимые по размерам магниты.

Свойство магнита притягивать некоторые предметы и в наши дни не потеряло своей чарующей таинственности. Еще не родился и, наверное, не родится никогда человек, который мог бы сказать: «Я знаю о магните ВСЕ». Почему магнит притягивает? – этот вопрос всегда будет внушать необъяснимое волнение перед прекрасной таинственностью природы и рождать жажду новых знаний и новых открытий.

Гипотеза – свойство магнита притягивать предметы, это волшебство или природное явление.

Цель работы – изучить свойства магнитов и исследовать их проявления.

Для выполнения цели исследовательской работы были поставлены следующие задачи:

1. Найти в литературе данные по истории открытия магнита;

2. Найти ответы на вопросы:

Что такое магнит?

Какими свойствами обладает магнит?

Почему магнит обладает своими свойствами?

3.На опытах с магнитами доказать или опровергнуть сведения из научной литературы ;

4.Изучить, как и где используют магнит люди в современном мире.

1. История открытия магнита

С магнитом издавна связано немало легенд. Фалес Милетский наделял его душой. Платон сравнивал его с поэтом, Орфей находил его подобным жениху. В эпоху Возрождения его считали отображением неба и приписывали ему способность искривлять пространство. Японцы считали, что магнит - это сила, которая поможет повернуть к вам фортуну. В Англии он применялся в толченом виде как слабительное. А Галилей думал, что Земля вертится оттого, что похожа на магнит.

Для начала мы перенесемся в древние века в Азию и побываем в гостях у первооткрывателя магнита пастуха Магнуса.

Жил-был в древние времена в малой Азии, у подножья холмов Магнезии, пастух с весьма распространенным в этой местности именем Магнус. Однажды, проходя по новому маршруту со своим стадом он вдруг обнаружил, что неведомые силы будто бы приковывали его к земле. С каждым шагом идти было все труднее и труднее. Посох Магнуса, тоже стал вести себя странно - он начал «приклеиваться» к земле. Так человечество, с помощью простого бедного пастуха совершило открытие магнита. Гвозди на сапогах Магнуса и железный наконечник посоха притянулись к черному камню – магниту. Затем этот черный камень стали называть «Камнем Магнуса» или «Магнитом».

С тех пор прошло много веков. Время и войны разрушили город Магнезию, и козы пасутся на холмах, где он стоял. Но людям нужно было все больше железа, и по всей земле искали они залежи железных руд. Некоторые из найденных руд оказались такими же магнитными, как диковинная руда из Магнезии. Древнее слово «магнит» продолжало жить в языках разных народов.

С момента открытия магнита прошло много времени и только в 1269 году рыцарь, красавец-весельчак Пьер из небольшой французской местности Марикур, умный и проницательный человек, увлекающийся астрономией и математикой впервые научно охарактеризовал свойства магнита в своем знаменитом трактате о магните. Он подробно описал, как необходимо выбирать магнит и определить в выбранном камне полюса. В трактате рассказывалось о притягивании разноименных полюсов магнита и отталкивании одноименных. Пьер относился к магниту с божественным трепетом и считал его философским камнем.

Следующей вехой в истории открытия магнита стала книга врача-исследователя Гильберта. Он провел множество экспериментов. Были даже неудачные. Например, исследователь проверял, окажет ли лечебное воздействие на человека употребление внутрь толченого магнита. Была даже версия, что магнитное воздействие замедляет старение человека и влияет на психическое состояние. Основной заслугой Гильберта в раскрытии свойств магнита являлось то, что были обобщены и упорядочены знания о камне. В ходе исследования врач также выявил ранее неизвестные факты об усилении магнитных свойств при прикладывании к магниту железных деталей. В результате нагревания камень терял свою магнитную силу. Проводя эксперименты с поведением компаса в разных частях света, Гильберт пришел к парадоксальному выводу, что Земля – это огромный магнит, а северный и южный полюса планеты – это полюса магнита.

В начале девятнадцатого века физик из Дании установил влияние магнита на электрический ток. На основе исследований датского ученого английский инженер Вильям Стерджен впервые в 1825 году сконструировал первый электромагнит. На согнутый «подковкой» продолговатый стержень из относительно мягкого железа была намотана медная проволока.

2. Что такое магнит?

Магнит – это объект, который способен притягивать и отталкивать предметы из железа и его сплавов.

Сила, которой обладает магнит, называется магнетизм. Вызывается она магнитными полями.

Магнитное поле – это невидимая глазу область вокруг магнита, внутри которой ощущается воздействие магнита на внешние объекты.

Магнитная сила – сила, с которой предметы притягиваются к магниту.

Каждый магнит имеет, по крайней мере, один "северный" (N) и один "южный" (S) полюс. Полюса характеризуются сильным магнетизмом. Противоположные полюса притягиваются, а одинаковые – отталкиваются.
Опыт №1. Свойства полюсов магнитов.

Мы приготовили пару магнитов, и попытались соединить их между собой разными способами:

Разные полюса притягивались (Приложение А, рис. 1).

Одинаковые полюса магнитов отталкивались (Приложение А, рис. 2).

Все магниты стремятся повернуться своим северным полюсом на север, а южным полюсом на юг. Значит на севере Земли находится южный магнитный полюс, а на юге северный магнитный полюс.

Опыт №2. Свойства полюсов магнитов.

Если Вы возьмете кусок магнита и разломите его на два кусочка, каждый кусочек опять будет иметь "северный" и "южный" полюс. Если Вы вновь разломите получившийся кусочек на две части, каждая часть опять будет иметь "северный" и "южный" полюс. Неважно, как малы будут образовавшиеся кусочки магнитов – каждый кусочек всегда будет иметь "северный" и "южный" полюс. Невозможно добиться, чтобы образовался один магнитный полюс. По крайней мере, такова современная точка зрения на данное явление (Приложение А, рис. 3).

Опыт №3. Взаимодействие магнита с железным предметом и составной магнит.

Я пробовал прикладывать железный предмет к разным частям магнита, оказалось что лучше всего притягивается железный предмет к полюсам магнита, а ровно посредине между полюсами притяжения нет (Приложение А, рис. 4).

Еще я попробовал сложить два магнита, и магнитные полюса обнаружились только на противоположных концах составного магнита (Приложение А, рис. 5).

Вывод: Два маленьких магнита превратились в один большой.

3. Что притягивает магнит?

Материалы, которые притягиваются магнитом, называются магнитными материалами. К ним относятся железо, кобальт, никель и некоторые редкоземельные элементы. Необходимо отметить, что все эти материалы металлы, но не все металлы относятся к магнитным материалам.
Алюминий, медь, свинец, золото и серебро являются металлами, которые не притягиваются к магниту. Материалы, которые не притягиваются к магниту, называются немагнитными материалами.

Магниты действуют друг на друга и железные предметы, даже если между ними поместить стекло или картон. Это очень похоже на волшебство. Мы не можем увидеть или пощупать то, посредством чего магниты воздействуют на магнитные материалы и друг друга, оно не пахнет и может действовать через стекло, картон, воду и другие вещества.

Опыт №4. Может ли магнитная сила проходить через предметы.

Чтобы это проверить, я провёл опыт. В аквариум с водой бросил монетку.

Прислонил магнит к стенке аквариума на уровне монетки. И после того, как он приблизился к стенке аквариума, медленно двигал магнит по стенке вверх. Монетка перемещалась вместе с магнитом и поднялась вверх вместе с магнитом. Это происходит потому, что магнитная сила действует и сквозь стекло и сквозь воду.

Вывод: магнитная сила может проходить через предметы и вещества.

Магнит может передавать свои свойства металлическим предметам, если предмет потереть о магнит. Но магнитная сила созданного магнита будет слабой.

Опыт №5. Может ли магнит передавать свои свойства другим предметам.

Чтобы это проверить, я провёл опыт. Возьмем два магнита разной формы и разного размера и металлические монетки. Проверим сколько монеток каждый магнит поднимет одновременно. Магнит маленького размера поднял всего 3 монетки, а магнит большого размера 5 монеток.

Вывод: форма и размер магнита влияет на его силу. Подковообразные магниты сильнее прямоугольных. Среди магнитов, имеющих одну форму, сильнее будет магнит большего размера.

Но только ли магниты способны притягивать к себе?

Земля ведёт себя как большой магнит: у неё есть своё магнитное поле. Считается, что это явление вызвано железом и никелем во внутреннем ядре Земли, которое вращается вместе с земным шаром. Линии магнитного поля идут от одного полюса к другому. А вот колебания этого поля - магнитные бури зависят уже не от планеты, а от ближайшей звезды. В моменты вспышек на Солнце в пространство исторгаются потоки частиц. Их называют солнечным ветром. Через сутки - двое частицы долетают до Земли. Бомбардируя магнитное поле нашей планеты, они вызывают магнитные бури, северные сияния.

4. Применение магнитов

Первым прибором, основанным на явлении магнетизма, стал компас. Компас - это устройство для ориентирования на местности. При помощи компаса можно определить, где находятся стороны света: север, юг, запад, восток. Он был изобретен в Китае, приблизительно между IV и VI веками. Устроен компас довольно просто: внутри у него есть магнитная стрелка, которая вращается вертикально и по кругу, она всегда указывает на север. А определив во стрелке, где север, можно определить и где находятся остальные части света.

Опыт №6. Магнитный компас.

Чтобы сделать магнитный компас, мне понадобилось: 2 магнита, кусочек пенопласта, металлические скрепки, чашка Петри. Возьмем металлическую скрепку, и потрем ее о магнит. Положим, скрепку на пенопласт и закрепим ее клейкой лентой. Опустим пенопласт в емкость с водой. Затем пенопласт встанет таким образом, что будет указывать на север и юг. Затем проверим с помощью настоящего компаса, все совпало.

Благодаря свойству магнитов воздействовать на расстоянии и через растворы, их используют в химических и медицинских лабораториях, где нужно перемешивать стерильные вещества в небольших количествах. Магниты используют под водой. Благодаря своей способности притягивать предметы под водой магниты используются при строительстве и ремонте подводных сооружений. С их помощью очень удобно закреплять и прокладывать кабель или держать под рукой инструмент.

Сегодня мы страдаем от дефицита магнитного поля не меньше, чем от нехватки витаминов и минералов. Поэтому миллионы людей во всем мире используют положительное действие магнитотерапии. Магниты оказывают мягкое обезболивающее действие, улучшают настроение, лечат заболевания костей, уменьшают возбудимость нервной системы и снимают стресс. Лечебные магниты используются в виде пластырей, браслетов, обручей клипсов.

Заключение

Выполнив данную исследовательскую работу, я узнал, что магнит - это объект, сделанный из определенного материала, который создает магнитное поле, а также что у него есть своя история.

Увлекли меня и заинтересовали опыты с магнитами. В результате чего я сделал следующие выводы:

Магниты обладают способностью притягивать предметы из различных металлов;

Разные полюса магнитов притягиваются, одинаковые полюса отталкиваются;

Магнит всегда будет иметь "северный" и "южный" полюс, невозможно добиться, чтобы образовался один магнитный полюс;

Магнитная сила может проходить через предметы и вещества;

Магниты притягивают даже на расстоянии;

Форма и размер магнита влияет на его силу.

Выполнив все опыты, я подтвердил свою гипотезу что способность магнита притягивать предметы это не волшебство, а природное явление.

Изучая литературу, я узнал, что земля – это большой магнит, который тоже имеет два полиса «южный» и «северный».

Область применения магнитов невероятно широка, начиная от применения в бытовых целях и заканчивая медициной, промышленностью и т. д. Получается, что мы с магнитами сталкиваемся очень часто, просто никто особо не задумывается, что в основе привычных для нас вещей лежат уникальные свойства магнита.

И в заключение хочу сказать: изучая свойства магнита, я пришёл к выводу - дети тоже магнитики! А окружающий нас мир огромный магнит, от которого мы пока растём, намагничиваемся: добротой и лаской, тягой к знаниям. Жизнь всегда будет полна загадок. И наряду с самыми сложными – загадками жизни и Вселенной – загадка магнита всегда будет давать пищу для любознательного ума!

Приложение А

Рисунок 1. Разные полюса притягиваются.

https://pandia.ru/text/80/240/images/image002_2.png" width="455" height="38 src=">

Рисунок 2. Одинаковые отталкиваются.

https://pandia.ru/text/80/240/images/image004_1.png" width="463" height="98 src=">

Рисунок 3. Свойства полюсов магнитов.

Рисунок 4. Взаимодействие с железным предметом.

https://pandia.ru/text/80/240/images/image007_2.png" width="200" height="189 src=">

Рисунок 5. Составной магнит.

https://pandia.ru/text/80/240/images/image010_1.png" width="87" height="87 src=">

Славянская общеобразовательная школа I-III ступеней № 11

Исследовательская работа

Магнит и его тайны

Подготовила

Капацина София

ученица 3 «А» класса

Руководитель

Глоба Д.В.

Славянск

2018

Введение……………………………………………………………. 3

Древние рукописи о магнитах…………………………………… 4

Магнит и магнитная сила………………………………………… 4

Обзор свойств магнитов………………………………………… 5

Применение магнитов в жизни людей………………………… 8

Заключение………………………………………………………… 9

Литература………………………………………………………… 10

Введение

Природа полна тайн и загадок. И необыкновенная способность магнитов притягивать к себе предметы вызывала у меня удивление с раннего детства. Моё первое знакомство с магнитом произошло тогда, когда в один из дней рождений мне подарили игры с магнитами. Сначала меня занимали сами игры, но потом стало интересно, почему всё так прочно держится.

И так, мне захотелось выяснить, что же такое магнит, какие тайны хранит он в себе.

Цель проекта:

изучить свойства магнита и возможности использования его в быту.

Объект исследования – магнит, электромагнит.

Предмет исследования – свойства магнитов.

Задачи проекта:

• выяснить, что такое магнит и магнитная сила;
• узнать, какими свойствами обладают магниты;
• выявить, каким образом люди используют магниты в жизни.

Древние рукописи о магнитах

. ..Идут караваны по бескрайним гобийским пескам. Направо, налево – унылые желтые барханы. Солнце скрыто желтой пеленой пыли. Далек путь из императорских пагод на берегах Янцзы до минаретов кушанских царств. Трудно пришлось бы караванщикам, если бы не было в караване белого верблюда. Белого верблюда с его бесценным грузом. Бесценным, хотя это не золото, не жемчуг и не слоновая кость. Защищенный деревянной резной клеткой, между горбами белого верблюда совершал свой путь через пустыню глиняный сосуд, в котором на пробке плавал в воде небольшой продолговатый кусок намагниченного железа. Края сосуда были выкрашены в четыре цвета Красный обозначал юг, черный – север, зеленый – восток и белый – запад. Глиняный сосуд с кусочком железа в нем был примитивным древним компасом, указывавшим караванщикам путь в бескрайних песках...

Император Чеу Кун решил отблагодарить послов далекого Юе-Чана (Вьетнама) за белых фазанов – доставленные ими символы дружбы – и подарил им пять колесниц с фигурками, всегда указывавшими на юг. Послы отправились домой, достигли берега моря, миновали много неведомых городов и год спустя прибыли на родину...

Что такое магнит и магнитная сила

Для исследования данной темы нам понадобились материалы: магниты разного размера, металлические и не металлические предметы, стакан с водой, компас.

Пользовались следующими методами : изучение литературы, наблюдение, опыт, поиск в сети Интернет, эксперимент, сравнение.

Магнит - это объект , сделанный из определенного материала, который создает магнитное поле. Магниты состоят из миллионов молекул, объединенных в группы, которые называются доменами. Каждый домен ведет себя как минеральный магнит, имеющий северный и южный полюс. Железо имеет множество доменов, которые можно сориентировать в одном направлении, то есть намагнитить. Домены в пластмассе, резине, дереве и остальных материалах находятся в беспорядочном состоянии, поэтому эти материалы не могут намагничиваться. Силы магнитного взаимодействия - невидимые силы, возникающие между магнитными материалами (железо, сталь и другие металлы).

Магнитная сила – сила, с которой предметы притягиваются к магниту.

Проведем опыт

Требуется:

• предметы из дерева, металлов, пластмасс, стали, бумаги;
• магнит.

Ход опыта:

• разделим все предметы на две группы: металлические и не металлические;
• поднесем магнит по очереди к предметам первой и второй группы.

Результат:

некоторые металлические предметы притягиваются к магниту, а некоторые не испытывают его притяжения.

Вывод: магниты обладают способностью притягивать предметы из железа или стали, никеля и некоторых других металлов. Дерево, пластмасса, бумага, ткань не реагируют на магнит.

2) Все ли магниты имеют одинаковую силу?

Для проведения этого опыта нам потребуются:

• магниты разной формы и разного размера;
• металлические предметы (шурупы, монеты, гайки);

Ход опыта:

• разложим предметы, разделив их по типам;
• поднесем по очереди магниты к разным предметам и подсчитаем, сколько однотипных предметов сможет поднять каждый магнит.

Результат:

одни магниты поднимают больше предметов, чем другие (Приложение 2).

Вывод: форма и размер магнита влияет на его силу. Подковообразные магниты сильнее прямоугольных. Среди магнитов, имеющих одну форму, сильнее будет магнит большего размера.

3) Может ли магнитная сила проходить через предметы?

Чтобы это проверить, я провёл опыт (Приложение 3).

1. В стакан с водой бросил шуруп.
2. Прислонил магнит к стенке стакана на уровне шурупа. И после того, как он приблизился к стенке стакана, медленно двигал магнит по стенке вверх.

Шуруп перемещался вместе с магнитом и поднялся вверх вместе с магнитом. Это происходит потому, что магнитная сила действует и сквозь стекло и сквозь воду.

Вывод: магнитная сила может проходить через предметы и вещества.

4) Зависит ли сила притяжения от расстояния между телами?

Проведем опыт (Приложение 4).

Требуется:

• три магнита разных размеров;
• несколько металлических предметов;
• линейка.

Ход опыта:

• разложим на столе магниты в ряд на расстоянии 10 см друг от друга;
• положим на стол линейку и вплотную к ней разложим монеты, но на расстоянии от магнитов;
• потихоньку подталкиваем линейку с монетами в сторону магнитов.

Результат:

одни монеты притягиваются к магниту сразу же, другие – только тогда, когда приблизятся к магнитам на близкое расстояние.

Вывод:

магниты притягивают даже на расстоянии. Чем больше магнит, тем больше сила притяжения и тем больше расстояние, на котором магнит оказывает свое воздействие.

Магниты обладают свойством притягивать металлические предметы. Магнитная сила может действовать через различные предметы и на значительном расстоянии. Не все магниты одинаковы, разные магниты имеют разную силу, эта сила зависит от формы и размера магнита.

Но только ли магниты способны притягивать к себе?

Земля ведёт себя как большой магнит: у неё есть своё магнитное поле. Считается, что это явление вызвано железом и никелем во внутреннем ядре Земли, которое вращается вместе с земным шаром. Линии магнитного поля идут от одного полюса к другому. А вот колебания этого поля - магнитные бури зависят уже не от планеты, а от ближайшей звезды. В моменты вспышек на Солнце в пространство исторгаются потоки частиц. Их называют солнечным ветром. Через сутки - двое частицы долетают до Земли. Бомбардируя магнитное поле нашей планеты, они вызывают магнитные бури, северные сияния.

Применение магнитов в жизни людей

О магнитах люди узнали давно и стали использовать его свойства в своих целях. Во всех отраслях жизни магнит – постоянный спутник.

Первым прибором, основанным на явлении магнетизма, стал компас. Компас - это устройство для ориентирования на местности. При помощи компаса можно определить, где находятся стороны света: север, юг, запад, восток. Он был изобретен в Китае, приблизительно между IV и VI веками. Устроен компас довольно просто: внутри у него есть магнитная стрелка, которая вращается вертикально и по кругу, она всегда указывает на север. А определив во стрелке, где север, можно определить и где находятся остальные части света.

Люди изобрели электромашинные генераторы и электродвигатели, которые преобразуют либо механическую энергию в электрическую (генераторы), либо электрическую в механическую (двигатели). Действие генераторов основано на принципе электромагнитной индукции.

Благодаря свойству магнитов воздействовать на расстоянии и через растворы, их используют в химических и медицинских лабораториях, где нужно перемешивать стерильные вещества в небольших количествах. Магниты используют под водой. Благодаря своей способности притягивать предметы под водой магниты используются при строительстве и ремонте подводных сооружений. С их помощью очень удобно закреплять и прокладывать кабель или держать под рукой инструмент.

Сегодня мы страдаем от дефицита магнитного поля не меньше, чем от нехватки витаминов и минералов. Поэтому миллионы людей во всем мире используют положительное действие магнитотерапии. Магниты оказывают мягкое обезболивающее действие, улучшают настроение, лечат заболевания костей, уменьшают возбудимость нервной системы и снимают стресс. Лечебные магниты используются в виде пластырей, браслетов, обручей клипсов.

Электромагнит своими руками

Предлагаю вашему вниманию электромагнит, сделанный своими руками. Он состоит из гвоздя, проволоки и батарейки. Я намотала проволоку на гвоздь, соединила ее концы с батарейкой и магнит готов. Действие этого электромагнита я испробовал. Он работает!

Заключение

В ходе нашего исследования мы узнали много интересного о магните и о его свойствах. Магнит и человек тесно взаимосвязаны, поэтому его нужно изучать и применять свои знания на практике.

Изучая эту тему, я узнала, что:

• магнит - это объект , сделанный из определенного материала, который создает магнитное поле;
• магнитная сила – сила, с которой предметы притягиваются к магниту;
• магниты обладают способностью притягивать предметы из различных металлов;
• форма и размер магнита влияет на его силу;
• магнитная сила может проходить через предметы и вещества;
• магниты притягивают даже на расстоянии;
• люди используют свойства магнита в своих целях.

МАГНИТЫ

Учебно-исследовательский проект "Тайны магнита".
В ходе проекта учащиеся:

1. Знакомятся с понятием магнитного поля постоянных магнитов, его проявлением и свойствами. Учатся осознанно пользоваться компасом, знакомятся с историей его изобретения. Знакомятся с магнитным полем Земли и его проявлением и значением в жизни людей.

2. Средствами ИКТ и методом эксперимента исследуют свойства постоянных магнитов, изучают на опытах проявление магнитного поля Земли.

3. Обобщают полученные результаты и оформляют их средствами Microsoft Office .

Дидактические цели:
Реализация деятельностного подхода к изучению физики через организацию работы методом исследовательских проектов;
Формирование умений исследовать физические явления методом эксперимента и средствами ИКТ;
Формирование представлений учащихся о магнитном поле как особой форме материи, осуществляющей магнитное взаимодействие.
Проект формирует компетентности: в сфере самостоятельной деятельности, основанные на усвоении способов приобретения знаний из различных источников информации.

Методические задачи: Сформировать понятие магнитного поля постоянного магнита, изучить его проявления и научиться объяснять свойства магнитного поля, научить учащихся получать видимое изображение магнитного поля, определять полярность магнитов. Используя Интернет-ресурсы, познакомиться с магнитным полем Земли и его проявлениями в жизни. Научить учащихся обобщать полученную информацию в результате проведенных опытов, обрабатывать полученную информацию из различных источников и оформлять результаты исследований средствами Microsoft Office .

Основополагающий вопрос:

Почему стрелка компаса показывает всегда на север?

Проблемные вопросы:
Как проявляется магнитное поле? Где его можно обнаружить? Как можно его получить и изобразить? Почему у магнита два полюса? Как определить полюс немаркированного магнита? В чем заключается «секрет» магнитного взаимодействия? Что такое «наведенный магнетизм»? Почему Земля является магнитом? Как проявляется в нашей жизни магнитное поле Земли?

Проект реализуется при изучении темы «Постоянные магниты» в течение 2-х уроков учебного времени и 5 часов внеурочных занятий.

1 шаг. Постановка проблемы. Мозговой штурм. Определение плана проведения экспериментов (0,5 ч.);

2 шаг. Проведение экспериментов: а) опыты с постоянными магнитами б) опыты по изучению «наведенного» магнетизма в) опыты, демонстрирующие проявление магнитного поля Земли г) занимательные опыты с магнитами (1ч.);

3 шаг. Фиксация результатов. Объяснение результатов эксперимента. Подготовка к оформлению результатов (0,5 ч.);

4 шаг. Исследование свойств магнитного поля средствами ИКТ (работа c ресурсами Internet 1ч.);

5 шаг. Оформление результатов (1 ч.).

5 шаг. Подготовка презентации проекта (2 часа).

6 шаг. Презентация проекта (для учащихся, родителей -1 час).

Оборудование для проведения экспериментов:

1. Для изучения свойств постоянных магнитов: постоянные магниты различной формы, магнитные стрелки, железные опилки, мелкие железные предметы, мелкие деревянные и стеклянные предметы, листы картона;

2. Для изучения «наведенного» магнетизма: магниты, гвоздики или канцелярские скрепки, иголка, свеча, железные опилки;

3. Для изучения магнитного поля Земли: железное ведро, компас, магнитные стрелки, батарея центрального отопления или штатив;

ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКАЯ РАБОТА на тему: «Магнит и его свойства» Ученика 3 «В» класса МАОУ «Гимназия» Туманова Владимира

Бывает маленьким, большим. Железо очень дружит с ним. С ним и незрячий, непременно, Найдёт иголку в куче сена. (Магнит)

В последнее время в нашей семье стало традицией привозить сувенирные магниты с мест, где побывали. Я относился к магнитам, как к простым безделушкам и никогда не задумывался о его интересных свойствах. А недавно, дедушка подарил мне шахматы на магнитах, и мне стало интересно, за счет чего шахматы так крепко держатся на доске и не падают. Мне захотелось выяснить, что же такое магнит, какие тайны он в себе хранит.

Поэтому, тема моей работы: «Магнит и его свойства» Цель исследования: изучение свойств и использования магнита. возможностей

Задачи исследования: 1) Изучить различные информационные источники с целью получить больше информации о магните; 2) Изучить историю появления магнита и способы применения; 3) Выявить, каким образом люди используют магниты в жизни; 4) Найти интересные факты, связанные с магнитом; 5) Изучить свойства магнита путём опытов.

Объект исследования: магнит. Предмет исследования: свойства магнита. Я предположил, что способность притягивать предметы это природное явление, а не волшебство. Я провел исследование с помощью следующих методов: 1) Изучение литературы и сбор информации. 2) Постановка опытов и экспериментов. 3) Наблюдение, сравнение, выводы.

В первой главе я составил общее представление о магните. Выяснил, что существует два главных варианта магнитов – электромагниты и постоянные магниты. Постоянный магнит создается из магнитного материала, у которого есть постоянное магнитное поле. Электромагнит - устройство, магнитное поле которого создаётся только при протекании электрического тока. Также я узнал, что у каждого магнита есть «северный» и «южный» полюс. Если разломить магнит на два кусочка, каждый кусочек опять будет иметь "северный" и "южный" полюс.

Во второй главе я рассмотрел историю открытия магнита. Старинная легенда рассказывает о пастухе по имени Магнус. Однажды он обнаружил, что железный наконечник его палки и гвозди сапог притягиваются к чёрному камню. Этот камень стали называть «камнем Магнуса» или просто «магнитом» .

В третьей главе я изучил сферы применения магнита. Оказывается, существуют сотни способов использования магнитов: 1) В электродвигателях и генераторах; 2) В телевизорах и компьютерных мониторах; 3) В холодильниках; 4) В трансформаторах; 5) В компасах; 6) В громкоговорителях и микрофонах; 7) В игрушках; 8) В ювелирных изделиях 9) В медицине и многих других сферах.

В четвертой главе я рассмотрел интересные факты о магните. Например, интересным является тот факт, что Земля представляет собой гигантский магнит. У нее тоже есть два магнитных полюса - северный и южный, которые создают вокруг магнитное поле. Взаимодействие полюсов магнитной стрелки компаса с магнитными полюсами Земли ориентирует ось стрелки в направлении с севера на юг.

Проведение опытов с магнитом Опыт 1. Какие материалы притягивает магнит? Возьмем предметы, сделанные из разных материалов: кусок ткани, бумажку, деревянный брусок, железную скрепку, фарфоровую птичку, пластмассовый кубик, резиновую утку и стеклянную крышку. Будем подносить к ним по очереди магнит. Из всех этих материалов к магниту притянулась только скрепка. Вывод: Магнит притягивает к себе только железо. Предметы из дерева, фарфора, резины, так же как стекло и пластмасса не реагируют на магнит.

Опыт 2. Магнит имеет два полюса. Возьмем игрушечный автомобиль, приклеим к нему пластилином магнит. Другой магнит будем приближать к нему по очереди разными сторонами. Когда мы будем приближать магнит к автомобилю одной стороной, автомобиль будет ехать вперед; когда другой – назад. Это происходит потому, что полюсы каждого магнита имеют противоположные знаки (положительный и отрицательный). Вывод: Полюсы противоположных притягиваются; одинаковых – отталкиваются. знаков магнита

Опыт 3. Магнитные свойства можно передать обычному железу. Попробуем к 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 5 штук. Если осторожно магнит убрать, взявшись за верхнюю скрепку, то скрепки не рассыпятся. Скрепки, находясь рядом с магнитом, намагнитились и сами стали магнитами. Вывод: Магнитное поле можно создать искусственно.

Опыт 4. Компас из иглы. Попробуем сделать компас, используя магнитное поле Земли. Для этого нам понадобится иголка и плоская миска с водой. Намагнитим иголку магнитом. После этого смажем ее растительным маслом и аккуратно положим на поверхность воды. Иголка не утонула, а осталась свободно плавать. И не просто плавать - она развернулась в воде в каком-то определенном положении. Мы сравнили показания нашего самодельного компаса со стрелкой настоящего - они совпали! Вывод: магнитная сила Земли разворачивает полюса магнитов: один на Северный полюс, другой на Южный.

Опыт 5. Достать скрепки из воды, не намочив руки Для проведения опыта нам понадобилась прозрачная банка с водой, магнит и металлические скрепки. Скрепки я поместил на дно банки и попробовал достать скрепки при помощи магнита. Поднеся магнит к банке, я легко достал скрепки, не замочив рук. Вывод: Магнитная сила действует сквозь воду и стекло.

Опыт 6. Изготовление магнита с помощью электрического тока Сделать магнит нам поможет электричество. Для изготовления электромагнита мне понадобится: батарейка, изолента, железный болт, медная изолированная проволока диаметром 0, 2 мм и длиной несколько метров. Намотаем проволоку вплотную виток к витку на болт в несколько рядов. Оставим свободными два конца проволоки по 8 -10 см. Чтобы витки после намотки не разматывались, закрепим их изолентой. Зачистим свободные концы проволоки и подсоединим их к контактам батарейки, пустив тем самым по ним электрический ток. Вывод: Получился магнит, который будет притягивать маленькие железные предметы

Опыт 7. «Какой магнит сильнее? » Сравним силы магнитов, изготовленных разными способами: - магнита, получившегося в результате предыдущего опыта; - магнита, сделанного намагничиванием стального самореза; - магнита, изготовленного фабричным способом. В качестве измерителя «силы» магнита будем использовать скрепки. В ходе опыта выяснилось, что магнит, изготовленный фабричным способом, смог удерживать у своего полюса цепочку с 5 скрепками, электромагнит удержал 4 скрепки, а стальной саморез – 2 скрепки. Вывод: магнит, изготовленный фабричным способом, оказался сильнее всех, так как смог удержать большее количество стальных скрепок.

Заключение Выполнив исследовательскую работу, я узнал, какие предметы способны притягивать магниты, что они имеют два полюса северный и южный, благодаря чему магниты могут не только притягиваться, но и отталкиваться. Свойства магнитов люди использовали с древних времен, но особенно широко эти свойства используются в наши дни. Также, для меня было открытием, что Земля ведет себя как большой магнит. Увлекли меня и заинтересовали опыты с магнитами. В результате чего я сделал свои выводы. Таким образом, подтвердилась моя гипотеза, что способность магнита притягивать предметы это не волшебство, а природное явление.

Исследовательский проект

“Магниты и их свойства”

Как – то раз один из моих одноклассников принёс в школу магнитную игрушку- бакуган. Мне очень понравилось с ней играть. С тех пор меня заинтересовали магниты. Я стал задумываться, всё ли притягивает магнит? Всегда ли магнит сохраняет свою волшебную силу притяжения? Можно ли намагнитить предмет ?

Гипотеза: я предположил, что

магнит притягивает все металлические предметы;

можно создать магнит самому, если изучишь свойства магнитов.

Предмет исследования: магниты, их свойства

Цель исследования: выяснить, какие предметы и как притягивает магнит.

Задачи:

определить:

что такое магнит, какой формы он бывает;

выявить виды металлов, взаимодействующие и невзаимодействующие с магнитом;

где применяют магниты ;

учиться формулировать выводы и делать маленькие “открытия” при постановке эксперимента.

Ход исследования:

“Вот перед вами обычный магнит,

Много секретов в себе он хранит”.

Магнит - это тело, обладающее магнитным полем. В природе магниты встречаются в виде кусков камня - магнитного железняка (магнетита). Он может притягивать к себе другие такие же камни. На многих языках мира слово "магнит" значит просто "любящий" – так сказано о его способности притягивать к себе.

Существует одна старинная легенда про магнит .

В давние времена на горе Ида пастух по имени Магнис пас овец. Он заметил, что его сандалии, подбитые железом, и деревянная палка с железным наконечником липнут к черным камням, которые в изобилии валялись под ногами. Пастух перевернул палку наконечником вверх и убедился, что дерево не притягивается странными камнями. Снял сандалии и увидел, что босые ноги тоже не притягиваются. Магнис понял, что эти странные черные камни не признают никаких других материалов, кроме железа. Пастух захватил несколько таких камней домой и поразил этим своих соседей. От имени пастуха и появилось название «магнит».

На самом деле, более двух тысяч лет тому назад древние греки узнали о существовании магнетита – минерала, который в состоянии притягивать железо. Магнетит обязан своим названием древнему турецкому городу Магнесия, где этот минерал нашли древние греки. Сейчас этот город называется Маниза, и там до сих пор встречаются магнитные камни. Кусочки найденных камней называют магнитами или природными (естественными) магнитами. Со временем люди научились сами изготавливать магниты, намагничивая куски железа.

Свойства магнитов часто кажутся чуть ли не волшебством.

Для начала я прочитал в детских энциклопедиях и в интернете, что такое магнит. Далее провел несколько опытов с магнитами.

Опыты

Я приглашаю вас в мою мини - лабораторию для дальнейших исследований магнита и его свойств.

“Важное дело – эксперимент!

В нем интересен нам каждый момент”.

У нас в классе есть чудесный чемоданчик – лаборатория “ Постоянные магниты”. Открыв его и изучив содержимое, я узнал, что магниты могут быть разных форм и размеров: прямоугольные, квадратные, круглые (дисковые), в форме подковы (подковообразные) или бублика, в виде стержня (стержневые) . Показ.

Эксперимент 1

Оборудование :

несколько гвоздей

Проведение опыта :

Положу несколько гвоздей на стол. Поднесу магнит к гвоздям. Гвозди притянулись к магниту.

Вывод:

Сила, с которой магнит действует на гвозди, называется магнитной силой .

Эксперимент 2

Всё ли притягивают магниты?

Оборудование :

стержневой магнит

золото

серебро

набор для изучения магнитных свойств материалов в пластиковой коробочке:

железная пластинка

кусочек картона

кусок ткани

медная пластинка

резиновый ластик

гвоздь

алюминиевый винт

деревянный диск

камешек

скрепка

железный винт

Проведение опыта :

Поднесу магнит к разным предметам из набора. Магнитная сила действует на скрепки, гвозди, железные болты, железную пластинку. Но она не действует на алюминиевый болт, золото, серебро, кусок ткани, деревянный диск, резиновый ластик, картонные и медные пластинки.

Результат:

Результаты опыта я занёс в таблицу. (Показ слайда из презентации).

Таблица – схема для занесения результатов эксперимента.

Выводы:

Некоторые металлические предметы притягиваются к магниту, а некоторые не испытывают его притяжения.

Я узнал, что магниты - это кусочки стали или железа. Но магнит притягивает только некоторые металлы, например железо, сталь и никель. Другие металлы, например, алюминий, золото, серебро, медь магнит не притягивает. Дерево, резина, бумага, ткань не реагируют на магнит.

Применение в жизни

Магниты используют для производства ювелирных изделий: ожерелья и браслеты могут иметь магнитную застежку или быть полностью изготовлены из магнитов (показать детям некоторые магнитные украшения). Магниты используются и в детских игрушках (показывает детям магнитный конструктор из шариков или другую игрушку).

Эксперимент 3

Действует ли магнит через другие материалы?

Оборудование :

магнит

стеклянный кувшин

скрепка

вода

Проведение опыта :

В кувшин брошу скрепку. Поспорю, что вытащу скрепку, не замочив рук.

Прислоню магнит к кувшину на уровне скрепки. После того, как она приблизится к стенке кувшина, медленно буду двигать магнит по стенке вверх.

Результат:

Скрепка следует за движением магнита и поднимается вверх до тех пор, пока не приблизится к поверхности воды. Таким образом, её можно легко достать, не замочив рук.

Это потому…

…что магнитная сила действует и сквозь стекло, и сквозь воду. Если бы стенки кувшина были железными или стальными, скрепка всё равно передвигалась бы, но слабее, потому что часть магнитной силы поглотила бы стенка кувшина. Использование этого свойства в жизни

Благодаря своей способности притягивать предметы под водой магниты используются при строительстве и ремонте подводных сооружений: с их помощью очень удобно закреплять и прокладывать кабель или держать под рукой инструмент.

Магниты могут действовать через бумагу, поэтому их используют, например, для того, чтобы прикреплять записки к металлической дверце холодильника.

Эксперимент 4

Оборудование :

нитка

гвоздик

магнит

нож

Проведение :

На нитке повешу маленький гвоздик, недалеко от него установлю магнит.

Проблема:

Как, не касаясь ни гвоздика, ни магнита, заставить гвоздик качаться подобно маятнику?

Задача решается следующим образом.

Надо взять ножик и то помещать его между полюсом магнита и гвоздём, то убирать. Магнитная сила свободно проходит через все тела, кроме железа. Железо представляет собой магнитный экран. Таким образом, когда ножик помещается между полюсом магнита и гвоздём, он преграждает путь магнитным силовым линиям к гвоздю, и гвоздик висит вертикально. Когда убираем ножик, то тем самым даём возможность силовым линиям действовать на гвоздь. Гвоздик с большей или меньшей силой притягивается к магниту и отклоняется от вертикали. Делая так, я довольно быстро привожу гвоздик в колебательное движение.

Вывод:

Магнитная сила свободно проходит через все тела, кроме железа. Железо представляет собой магнитный экран.

Эксперимент 5

Оборудование :

стержневой магнит

5 скрепок

5 гвоздей

Проведение :

Подвешу к магниту несколько скрепок одну за другой так, чтобы они образовали цепь. Чем больше магнитная сила, тем более длинной можно сделать цепочку.

Вывод:

Магниты могут быть слабыми и сильными.

Эксперимент 6

Какие части магнита сильнее притягивают предметы?

Оборудование:

стержневой магнит с маркированными и немаркированными полюсами, 5 скрепок, 5 гвоздей.

Проведение:

Постараюсь собрать гвозди с помощью магнита. (Показ.)

Большая часть гвоздей расположилась по его краям.

Для проверки результата использую скрепку. (Показ.)

Середина магнита совсем не действует на скрепку, а его концы притягивают её наиболее сильно.

Вывод:

Из этого эксперимента и из детских энциклопедий я узнал, что те области, в которых магнитное поле оказывает наиболее сильное воздействие, называются полюсами магнита .

Эксперимент 7

Оборудование :

пластмассовая пробирка

стержневой магнит немаркированный

Проведение :

Попытаюсь поднести два магнита полюсами друг к другу. В зависимости от ориентации полюсов магниты будут притягиваться (разноимённые полюса), либо отталкиваться (одноимённые полюса).

Сближу маркированные (одноимённые) полюсы магнитов. Они отталкиваются.

Теперь поместим магниты в пробирку. Один магнит завис над другим. Это произошло потому, что я их расположил одноимёнными полюсами друг к другу.

Вывод:

Разноимённые полюсы магнитов притягиваются, одноимённые отталкиваются.

У каждого магнита, даже самого маленького, есть два полюса - северный и южный. Северный полюс принято окрашивать в синий цвет, а южный - в красный.

Применение в жизни

Свойство магнитов отталкиваться используют на железных дорогах в Китае и Японии. Некоторые скоростные поезда не имеют колес: внутри поезда и на рельсах устанавливаются мощные магниты, которые повернуты друг к другу одинаковыми полюсами. Такие поезда практически летят над рельсами и могут развивать огромные скорости.

Эксперимент 8

Оборудование :

стержневой магнит с немаркированными полюсами

стержневой магнит маркированный

минитележки

Проведение :

Помещу магнит в минитележку. Попробую подвигать её при помощи магнита, не прикасаясь к ней. В зависимости от взаимного расположения полюсов магнитов тележку удаётся “тянуть” или “толкать”. (Показ.)

Вывод:

Магниты могут притягивать или отталкивать другие магниты.

При приближении противоположные его полюса притягиваются, а одинаковые отталкиваются. Свойства магнита наиболее сильно проявляются у его краев - магнитных полюсов.

Эксперимент 9

Можно ли создать магнит?

Оборудование :

магнит в форме бруска

две толстых иглы

Проведение :

Одним концом бруска потру около 40 раз иглы (тереть буду в одном направлении).

Поднесу иглы одну к другой, сначала со стороны ушка, потом с острия.

Результат:

Иглы либо притягиваются, либо отталкиваются – в зависимости от сближаемых концов.

Это потому…

… что натирание игл магнитом вызвало их намагничивание. Они ведут себя как два магнита, взаимно притягиваясь или отталкиваясь – в зависимости от сближаемых полюсов.

Вывод:

Любой железный или стальной предмет может быть намагничен трением предмета об один из полюсов магнита.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Опытным путём я узнал, что магниты - это кусочки стали или железа, которые притягивают различные предметы из железа, стали, никеля, кобальта, хрома, или материалы, состоящие из сплавов этих металлов. Но магнит притягивает только некоторые металлы, например железо, сталь и никель. Другие металлы, например, алюминий, золото, серебро, латунь магнит не притягивает.

Существует и магнитный экран, сквозь который магнитная сила пройти не может. Это железо.

Но самое интересное оказалось в том, что можно самому создать магнит, если любой железный или стальной предмет потрёшь об один из полюсов магнита.

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 на пластиковые карточки записывают при помощи намагничивания.