Познавательно-исследовательский проект «Чудо-магнит. Научно-исследовательский проект «интересное рядом» Волшебные свойства магнита проект дошкольника
Познавательно-исследовательский проект «Чудо-магнит. Научно-исследовательский проект «интересное рядом» Волшебные свойства магнита проект дошкольника
Меня заинтересовало: что же такое магнит? Какие у него особенности и свойства? Для чего нужны магниты? Собранный материал я выделил в 4 главы: 1 глава – что такое магнит, история открытия магнетизма, как делают магниты; 2 глава – ход опытов и экспериментов, проведенных мною; 3 глава – область применения магнитов; 4 глава – магнитные свойства нашей планеты. Итак, магнит – это кусок металла, способный притягивать другие металлические предметы. У магнита есть два полюса северный и южный. Разноименные полюса двух магнитов притягиваются, а одноименные отталкиваются. Более 2000 лет назад древние греки узнали о существовании магнетита – минерала, который притягивает железо. Человек научился не только пользоваться естественными магнитами, но и делать искусственные. Магниты изготавливают, намагничивая куски стали или других сплавов. Материал проходит термическую обработку и охлаждается в сильном магнитном поле. Остыв и затвердев, он приобретает все свойства магнита. Самый сильный в мире магнит находится в Национальной лаборатории имени Лоуренса в Беркли (США). Его магнитное поле в 250 000 раз сильнее магнитного поля Земли. Не только в литературе, но и практически я находил ответы на многие вопросы. Вот один из опытов, доказывающий свойства магнитов: 1) разноименные полюсы магнитов притягиваются, а одноименные отталкиваются, 2) временная передача магнитных свойств происходит контактным способом. Благодаря этим способностям магниты широко используются в нашей жизни и окружают нас повсюду. Открытие магнетизма было одним из значимых в науке.
Все началось с того, что мне подарили конструктор фирмы «Geomag ». Он состоит из металлических шариков и палочек, которые не нужно скреплять между собой винтиками или каким-то другим способом. Детали конструктора «прилипают» друг к другу сами. Из него можно моделировать и строить разные пространственные фигуры. Основан этот конструктор на магнитных свойствах.
И я очень заинтересовался: что же такое магнит? Какие у него особенности? Какими свойствами он обладает? Для чего вообще нужны магниты? Почему детали конструктора «прилипают» только друг к другу, а к деревянному столу нет?
И я стал изучать эту тему под руководством моего учителя – Андреевой Надежды Вячеславовны. Собирая материал про магниты, я многое узнал. Оказывается, магнит обладает многими полезными свойствами, и мы каждый день сталкиваемся с его воздействием. Собранный материал я выделил в 4 главы.
В главе 1 описано, что такое магнит, история открытия магнетизма и как можно сделать магниты.
В главе 2 описан ход опытов и экспериментов, которые я провел, изучая свойства магнитов.
В главе 3 рассказывается об области применения магнитов в нашей жизни.
В главе 4 описываются магнитные свойства нашей планеты.
Что такое магнит?
Магнит – это кусок металла, способный притягивать другие металлические предметы. Магнетизм — вид силы, он объясняется особым расположением атомов в металле. У магнита есть два полюса северный и южный.
Разноименные магнитные полюса двух магнитов притягиваются, а одноименные – отталкиваются. Все магнитные материалы состоят из небольших групп атомов – доменов, подобных маленьким магнитам с северным и южным полюсами. Когда материал намагничивается, миллионы его доменов выстраиваются в одном направлении.
Магнитное поле – область вокруг магнита, в котором проявляется действие его магнитной силы и влияние на другие магнитные тела. Магнитное поле создается также движущимися электрическими зарядами и постоянным электрическим током.
Открытие магнетизма
Более двух тысяч лет тому назад древние греки узнали о существовании магнетита – минерала, который в состоянии притягивать железо. Происхождение слова «магнетит» до конца не установлено. Возможно, магнетит обязан своим именем древнему турецкому городу Магнессия (теперь это турецкий город Маниза), где этот минерал нашли. А есть еще одна версия: этот минерал был впервые замечен греческим пастухом, который пас стадо на горе Ида. Он обнаружил, что гвозди, которыми были подбиты его сандалии, притягиваются к камням. Звали его Магнес, и это имя сохранилось в названии магнитного минерала. Кусочки магнетита называют естественными магнитами. Сильная магнитность этого минерала связана с присутствием в его структуре атомов двух- и трехвалентного железа, которые способны обмениваться друг с другом электронами, создавая магнитное поле.
Изготовление магнитов
Человек научился не только пользоваться естественными магнитами, но и делать искусственные. Магниты можно изготавливать, намагничивая куски стали или особых сплавов. Магниты даже изготавливают из редкоземельных элементов, которые очень редко встречаются и добываются в малом количестве.
Материал проходит термическую обработку, охлаждается в сильном магнитном поле. Остыв и затвердев, он приобретает все свойства магнита.
По способу производства магниты делят на спеченные и магнитопласты . Спеченные магниты изготавливаются по технологии порошковой металлургии, обладают высокими магнитными свойствами, но дороги в производстве и хрупки. В магнитопластах используют полимерный наполнитель для удержания частиц магнитного сплава. Они обладают более слабыми магнитными свойствами, но дешевы, пластичны и легко обрабатываются.
Самый сильный в мире магнит находится в Национальной лаборатории имени Лоуренса в Бекли (штат Калифорния, США). Его магнитное поле в 250000 раз сильнее магнитного поля Земли.
Глава 2.
Эксперименты.
Необыкновенная способность магнитов притягивать к себе железные предметы или прилипать к железным поверхностям всегда вызывала удивление. Попробуем поближе познакомиться со свойствами и поведением магнитов. Для этого проведем ряд экспериментов.
- Все ли притягивают магниты?
- предметы из дерева, металлов, пластмассы, стали, бумаги, ткани
- поверхности из разных материалов: дверца холодильника, шкафа, стена, оконное стекло.
- Магнит, подвешенный за нить.
- нужно поднести магнит к различным предметам и поверхностям, наблюдая за его реакцией.
- некоторые металлические предметы притягиваются к магниту, а некоторые не испытывают его притяжения, к некоторым поверхностям магнит притягивается сам, а к другим – нет
- магнит притягивает предметы из железа, стали, никеля, хрома, кобальта или предметы, содержащие их в небольшом количестве.
- дерево, стекло, бумага, ткань не реагируют на магнит.
- к железной поверхности больших размеров магнит притягивается сам, как более легкий.
- Действует ли магнит через другие материалы?
- магнит, стеклянный кувшин, скрепка, вода
- в кувшин с водой бросим скрепку и постараемся ее вытащить с помощью магнита. Для этого поднесем магнит ко дну кувшина на уровне скрепки и будем медленно перемещать магнит по стенке вверх.
- скрепка следует за движением магнита и поднимается вверх до тех пор, пока не приблизится к поверхности воды. И ее легко можно достать не замочив рук.
- магнитная сила действует через стекло и сквозь воду. Если бы стенки кувшина были металлические, скрепка все равно передвигалась бы, но слабее, потому что часть магнитной силы поглотила бы стенка кувшина.
- магнит, поверхность стола, металлическая гайка большого размера, картонная коробочка.
- гайку положим в коробку и поставим ее на стол. Магнит расположим под столом в том месте, где стоит коробка с гайкой, и будем двигать его вдоль стола.
- коробочка двигается по траектории движения магнита, который приводим в движение мы.
- палочка длиной около 40 см, магнит, нитки, 2 иглы, цветная бумага, ножницы, корковые пробки, зубочистки, скотч, тазик, вода.
- из палочки, нити и магнита сделаем удочку. Сделаем лодку из пробок, скрепив их зубочисткой. Воткнем иглы в пробку – это будут мачты. Из цветной бумаги вырежем паруса и прикрепим их к мачте скотчем. Наполним тазик водой и пустим лодку плавать, возьмем в руки удочку и понаблюдаем за лодкой.
- движение удочки над тазиком вызывает движение лодки, даже если удочка их не касается.
- магнитная сила притягивает иглы-мачты даже на расстоянии и приводит в движение лодки.
- 3 магнита разных размеров, несколько одинаковых монет, стол, линейка.
- разложим на столе магниты в ряд, на расстоянии 10 см друг от друга. Положим на стол линейку и вплотную к ней разложим монетки, но на достаточном расстоянии от магнитов. Потихоньку будем подталкивать линейку с монетками в сторону магнитов.
- одни монетки притягиваются к магниту на большом расстоянии, другие – только тогда, когда приблизятся к магнитам на близкое расстояние.
- магниты притягивают предметы из железа даже на определенном расстоянии. Чем больше магнит, тем больше сила притяжения и тем больше расстояние, на котором магнит оказывает свое воздействие.
- Газета, ткань, губка для мытья посуды, магнит, стальной предмет.
- нужно обернуть магнит в газету и проверить, притянет ли он стальной предмет. Повторить опыт с другими материалами. Повторить еще раз, но на этот раз слои различных материалов, укрывающие магнит, должны быть толще.
- магнит притягивает предмет через тонкий слой материала, но перестает притягивать, когда слой материала достигает определенной толщины.
- магнитная сила имеет определенную интенсивность и может преодолеть тонкие слои некоторых материалов. Но толстые слои материалов она преодолеть не может. Значит, магнит можно изолировать во избежание его нежелательных воздействий на другие предметы.
- магниты разной формы (подкова, круг, брусок) и разного размера, мелкие металлические предметы (скрепки, гвоздики), коробки.
- в одну коробку положим гвоздики или иголки, а в другую скрепки. Поднесем по очереди магниты к разным коробочкам и подсчитаем, сколько однотипных предметов может поднять каждый магнит.
- одни магниты поднимают больше предметов, чем другие.
- форма и размер магнита влияет на его силу. Подковообразные магниты сильнее прямоугольных, те в свою очередь, сильнее, чем круглые. Среди магнитов, имеющих одну форму, сильнее будет магнит большего размера.
- Железные опилки (обработанные напильником с железных предметов)
- Магнит в форме прямоугольного бруска
- Магнит в форме подковы
- Два кусочка картона
- клейкая лента прозрачная, красного и синего цвета
- два магнита в форме брусков
- компас
- две плоские картонные коробки одинакового размера
- ножницы
- два карандаша
- шпагат
- Два магнита в форме брусков
- Игрушечная машина
- Скотч
- тазик, вода, магнит в виде бруска, плоская тарелка (она должна плавать в тазике, не ударяясь о его края), цветная клейкая лента
- Магнит в форме бруска, две толстые иглы.
- несколько игл, магнит, твердая поверхность
- 40 раз потрем иглу по всей длине (только в одном направлении) о конец магнита
- поднесем намагниченную иглу к другим иглам.
- Как и в предыдущем опыте, намагниченная игла притягивает все остальные.
- несколько раз уроним намагниченную иглу на твердую поверхность.
- Снова поднесем иглу к остальным.
- игла утратила свою магнитную силу из-за падения на твердую поверхность. При трении игла намагничивается, удары же действуют на нее противоположным образом. При намагничивании частицы — домены приобретают упорядоченный вид, а удары приводят их в беспорядочное состояние, при котором магнитные свойства утрачиваются.
- большая игла, магнит в форме бруска, клещи,
- 40 раз потрем иглу по всей длине (только в одном направлении) о конец магнита. Поднесем магнит поочередно к двум концам иглы. С одной стороны игла притягивается, с другой – отталкивается.
- Обе половинки сломанной иглы ведут себя как самостоятельные магниты с северным и южным полюсам.
- Магнит, два гвоздя.
- Подцепим с помощью магнита гвоздь и поднесем его к другому гвоздю.
- Первый гвоздь притянул к себе второй.
- Теперь отцепим гвоздь от магнита, но будем держать его по близости.
- Первый гвоздь по-прежнему притягивает второй, и они не распадаются.
- удалим магнит.
- гвоздь, магнит в форме бруска, стальной шарик от подшипника.
- Прислоним шарик к магниту, почувствуем, с какой силой он притягивается.
- Возьмем гвоздь, коснемся им шарика и потянем его к себе.
- Шарик притягивается к гвоздю.
- Магнит, скрепка, цветная бумага, скотч, нитки, карандаш, ножницы.
- Нарисуем на цветной бумаге небольшого воздушного змея, вырежем его, прикрепим скотчем скрепку. Отрежем нить длиной 30 см, один конец привяжем к скрепке, а другой прикрепим к столу. Поднесем сверху к змею магнит.
- Змей поднимается и поворачивается в сторону магнита.
- Магнитная сила больше силы тяжести, удерживающей змея на столе.
Источники:
