Исследовательская работа " Его величество - электричество"

РАЙОННАЯ - УЧЕБНО - ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКАЯ КОНФЕРЕНЦИЯ

« Я – ИССЛЕДОВАТЕЛЬ»

Направление: Окружающий мир

ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКАЯ РАБОТА

«ЕГО ВЕЛИЧЕСТВО – ЭЛЕКТРИЧЕСТВО»

Содержание:

1. Введение….............................................................................................................. 4

2.Основная часть:

2.1.Понятие электричества………………………………………………………5

2.2.Статическое электричество………………………………………………….5

2.3.Проводники и изоляторы……………………………………………………6

2.4.Правила безопасности в обращении с электричеством……………………7

3.Заключение………………………………………………………………………….8

4.Библиография………………………………………………………………………8

5.Приложения … …………………………………………………………………….9

Электричество кругом,
Полон им завод и дом,
Везде заряды: там и тут,
В любом атоме «живут».
А если вдруг они бегут,
То тут же токи создают.
Нам токи очень помогают,
Жизнь кардинально облегчают!
Удивительно оно,
на благо нам обращено,
Всех проводов «величество»
Зовется: «Электричество»!

Без электричества представить нашу жизнь практически невозможно. Электричество настолько глубоко проникло в нашу жизнь, что мы порой и не задумываемся, что это за волшебник помогает нам в работе.

Актуальность работы заключается в том, что современная жизнь невозможна без электричества. Любое производство, освещение улиц и домов, работа медицинского и бытового оборудования и многое другое - зависит от наличия электричества. Но, если же с ним неправильно обращаться, оно может стать опасным для жизни.

Цель: Узнать больше об электричестве и его роли в жизни человека, электричество друг или враг человека.
Задачи:
1. Изучить информацию об электричестве.
2. Получить знания об электричестве.
3. Освоить технику безопасности при обращении с электроприборами.
4. Исследовать электричество с помощью опытов.

Объект исследования: электричество

Предмет исследования: влияние электричества на окружающие предметы

Гипотеза: если электричество опасно, значит оно для человека враг.

Методы исследования:
1. Изучение специальной литературы.
2. Наблюдение.
3. Опыт.
4. Анализ полученных данных.
5. Обобщение.

Понятие электричества

Слово «электричество» имеет греческие корни и означает янтарь. Уже в древности греческий математик Фалес имел представление об электричестве. Потерев янтарную палочку о шерсть, он как бы заряжал ее статическим электричеством. Поднесенная к голове, эта палочка притягивала волосы. Значительно позже люди научились получать электричество с помощью гальванического элемента (он дает постоянный ток), а затем изобрели электрогенератор (вырабатывает переменный ток). Суть электричества сводится к тому, что поток заряженных частиц движется по проводнику (проводник – это вещество, способное проводить электрический ток) в замкнутой цепи от источника тока к потребителю. Двигаясь, поток частиц выполняет определённую работу.

Это явление называется «электрический ток». Силу электрического тока можно измерить. Единица измерения силы тока — Ампер, получила своё название в честь французского ученого, который первым исследовал свойства тока. Имя ученого-физика – Андре Ампер.

Таким образом, мы понимаем, что всем нам известное понятие «электричество» имеет древние корни.

Статическое электричество

Каждый из нас сталкивался с этим явлением в быту, расчесывая волосы, гладя животное, прикасаясь к металлическому предмету, снимая через голову свитер. Говоря: «бьет током», одергивая руку, испытывая некомфортные ощущения - мы имеем ввиду проявление статического электричества.

Проведем простой эксперимент: возьмем и надуем обычный воздушный шарик, потрем им об волосы, либо об шерстяную ткань. Если ваши волосы длинные - поднесите шарик к голове. На моих коротких волосах этого не продемонстрировать, поэтому я поднесу шарик к бумажным листочкам - они «прилипнут» к шарику. Приставим шарик к стене - он на ней повиснет как приклеенный.

Чаще всего СЭ возникает при контакте между двумя материалами (намотка, размотка, трение…) и их отделением друг от друга. Обязательным условием для возникновения статического электрополя является наличие магнитных полей.  Сам по себе разряд статического напряжения большого вреда не нанесет человеку, так как он невелик. Влияние статики на человека до конца не исследовано. Но доказан факт, что долговременное нахождение в поле статического заряда вредно. Длительный контакт человека со статикой может стать причиной:
- функциональных нарушений в центральной нервной системе, что вызывает головные боли, спазмы сосудов, повышение артериального давления;
- чрезмерной эмоциональной возбудимости и раздражительности;
- нарушения аппетита и сна;
- возникновения различных фобий (страхов, нервных расстройств).
Чтобы избежать негативного воздействия статики, необходимо в первую очередь заземлять все бытовое оборудование. Помогут бытовые увлажнители воздуха и множество комнатных растений. Обязательны  регулярная влажная уборка и проветривание помещений.

Проводники и изоляторы

На примере статического напряжения мы увидели, что электрический разряд будет менять свою силу в зависимости даже от уровня влажности. Также, вероятно, и разные предметы обладают неодинаковой проводимостью электрического тока.

Для этого эксперимента нам потребуется электронный конструктор (Приложение 1)

Он создан на основе микрокомпьютера и предназначен для получения практических знаний школьной теории. Набор содержит подгруппы, касающиеся разделов электроники, электротехники и электричества. Этот набор, безопасный для экспериментов, позволит нам наглядно продемонстрировать проводимость тока.

Соберем электрическую схему «Звук кареты скорой помощи» (Приложение 2, 3)

При замыкании цепи собранная схема издает звук. При размыкании цепи звук пропадает.

В ходе эксперимента мы будем замыкать цепь предметами из разных материалов.Для этой цели мы использовали: палочку для суши (дерево), монету достоинством 5 рублей (металл), мокрую ткань (вода), емкость из-под лекарств (стекло) и, собственно, руки исследователя (человек) и руки в перчатках (резина).

Результаты показали, что некоторыми предметами цепь замыкалась, о чем свидетельствовал звуковой сигнал, замыкание цепи другими предметами не происходило. (Приложение 4).

Вещества, по которым передаются электрические заряды, называют проводниками электричества.
В разных веществах расстояние между атомами различно. Если они очень маленькие, электронные оболочки буквально касаются друг друга, поэтому электроны легко и быстро переходят от одного ядра к другому и обратно, чем создается движение электрического тока. Такие вещества, например, как металлы, называются проводниками.

В других веществах межатомные расстояния относительно велики, поэтому они являются диэлектриками, т.е. не проводят электричество. Прежде всего, это резина. (Приложение5)
Хорошие проводники электричества — металлы, почва, растворы солей, кислот или щелочей в воде, графит. Тело человека также проводит электричество.
Из металлов лучшие проводники электричества серебро, медь и алюминий, поэтому провода электрической сети чаще всего делают из меди или алюминия.
Вещества, по которым заряды не передаются, называют непроводниками (или изоляторами). К хорошим изоляторам относятся камень янтарь, фарфор, резина, различные пластмассы, шелк, шерсть, керосин, масла. Изоляторы (например, резиновую оболочку кабеля) применяют для изоляции проводов, по которым течет ток, от внешних предметов.

Правила безопасности в обращении с электричеством

Мы выяснили, что организм человека проводит электрический ток (предположительно потому, что на 80% состоит из воды), а значит, электрическое напряжение опасно для здоровья и жизни человека. Все зависит от силы напряжения. Также мы узнали, какие предметы не проводят ток, а значит, можем сформулировать основные правила безопасности:

• Самое главное правило – помнить, что безопасного электричества не бывает! Разумеется, можно не опасаться игрушек, работающих на батарейках, в них напряжение составляет всего 12 вольт. Но в быту наибольшее распространение получило электричество напряжением 220 - 380 вольт. И оно смертельно опасно!

• Нельзя самостоятельно производить ремонт электропроводки и бытовых приборов, включенных в сеть, открывать задние крышки телевизоров и радиоприемников, устанавливать звонки, выключатели и штепсельные розетки.

• Нельзя пользоваться выключателями, штепсельными розетками, вилками, кнопками звонков с разбитыми крышками, а также бытовыми приборами с поврежденными, обуглившимися и перекрученными шнурами.  Никогда не тяните вилку из розетки за провод и не пользуйтесь вилками, которые не подходят к розеткам.

• Не беритесь за провода электроприборов мокрыми руками и не пользуйтесь электроприборами в ванной комнате. Запомните также, что в случае пожара ни в коем случае нельзя тушить находящиеся под напряжением приборы водой.

• Если вы, прикоснувшись к корпусу электроприбора, трубам и кранам водопровода, газа, отопления, ванне и другим металлическим предметам почувствуете «покалывание» или вас «затрясет», то это значит, что этот предмет находится под напряжением в результате какого-то повреждения электрической сети. Это сигнал серьезной опасности!

• Большую опасность представляют оборванный провод линии электропередачи, лежащий на земле или бетонном полу. Проходя по участку вокруг провода, человек может оказаться под «шаговым напряжением». Увидев оборванный провод, лежащий на земле, ни в коем случае не приближайтесь к нему на расстояние ближе 8 метров (20 шагов). Если вы все-таки попали в зону «шагового напряжения» нельзя отрывать подошвы от поверхности земли. Передвигаться следует в сторону удаления от провода «гусиным шагом» – пятка шагающей ноги, не отрываясь от земли, приставляется к носку другой ноги.

• Большую опасность представляют провода воздушных линий, расположенные в кроне деревьев или кустарников. Не прикасайтесь к таким деревьям и не раскачивайте их, особенно в сырую погоду! Многие полагают, что дерево – диэлектрик - не проводит ток, но, грубо говоря, на листве дерева есть капли воды, а вода является проводником электричества. Кроме того, очень опасно удить рыбу под линиями электропередач. Углепластиковые удилища тоже проводят ток, который может возникнуть в случае касания проводов. Не играйте рядом с линиями электропередачи, не разжигайте под ними костры, не складывайте рядом дрова, солому и другие легковоспламеняющиеся предметы!

Выводы:
Узнал больше об электричестве, о его роли в жизни человека. Познакомился со статическим (безопасным) электричеством. Узнав свойства электричества, углубил знания о технике безопасности при обращении с электроприборами. В рамках работы над проектом провел опыты по созданию звуковых и световых электрических приборов.

Мне понравилось проводить опыты, эксперименты с электричеством, искать ответы на вопросы. Моя гипотеза не подтвердилась, я понял, что электричество не враг, а друг человека.

Заключение:

Электрическая энергия сопровождает нас по жизни. Она способна дать нам свет, тепло, связь и даже обеспечить возможность передвижения. Электрические приборы и оборудование мы используем практически на каждом шагу. Возможности электрической энергии безграничны. Поэтому не удивительно, что в свое время ученые применяли к ней название «живая сила». Мир все время находит все новые сферы ее применения, улучшая свою жизнь и делая ее более комфортной. Поэтому разбираться в электричестве всегда будет актуально.

Библиография:

1. Вайткене Л. Физика. Энциклопедия занимательных наук для детей. М; 2016

2. Перельман Я.И. Занимательная физика, М.; 2017

3. Песин А.И. и Коршак В.Ф. Азбука физики. Человек и окружающий мир М; 1998

Приложения:

1 Электронный конструктор «Первые шаги в электронике»

2.Электрическая схема «Звук кареты скорой помощи»

3.Электрическая схема «Звук кареты скорой помощи» в собранном виде»

4. Проводимость электрического тока разными предметами

Предмет

Наличие звукового сигнала при замыкании цепи

Проводимость

1

дерево

палочка для суши

-

изолятор

2

монета

металл

+

проводник

3

вода

мокрая ткань

+

проводник

4

стекло

емкость из-под лекарств

-

изолятор

5

организм человека

руки

+

проводник

6

резина

перчатки

-

изолятор

5.Движение электронов в металле.

12

• 1 слайд

  Когда я был маленький, мама не разрешала мне трогать розетки и включать электроприборы, она говорила, что электричество опасно.

• 2 слайд

  Недавно у нас дома отключили электричество. Не было света, и мы не могли включить чайник и плиту.

• 3 слайд

  И я задумался, электричество - враг или друг человека? Я выдвинул гипотезу: если электричество опасно, значит, оно для человека - враг.

• 4 слайд

  Электричество, которое никуда не движется, называется статическим. Предмет, заряженный статическим электричеством, может притягивать другие предметы. Статическое электричество не опасно для человека.

• 5 слайд

  В батарейках электричество возникает из-за химической реакции, которая приводит в движение электроны. Электричество в батарейках тоже не опасно. Но нельзя разбирать батарейки и нельзя их глотать, так как внутри них находятся химические вещества, которые вредны для здоровья. Нельзя бросать батарейки в огонь, потому что они могут взорваться.

• 6 слайд

  Маленькое напряжение не опасно для человека. Например, если языком прикоснуться к контактам батарейки в 9 вольт, то можно почувствовать пощипывание. Это шарики несильно «стукают» по языку.

• 7 слайд

  Если же рукой прикоснуться к проводнику с высоким напряжением, например, в 220 вольт, как в розетках, то шарики не просто будут «стукаться» в руку, а войдут в нее и «побегут» внутри тела, это очень больно и даже смертельно, это будет называться, что вас «ударило» током. Высокое напряжение ОПАСНО для жизни!

• 8 слайд

  Вода является проводником, также как и тело человека, поэтому нельзя мокрыми руками трогать розетки и электроприборы, потому что может «ударить» током.

• 9 слайд

  Я узнал, что электричество производят на электростанциях с помощью машины, которая называется генератор.

• 10 слайд

  Потом электричество по проводам, которые натянуты на высоких опорах, поступает в города. В дома электричество поступает по проводам, которые проложены под землей.

• 11 слайд

  Электричество нужно для того, чтобы был свет, тепло, чтобы работала плита, холодильник, телевизор, компьютер и другие приборы.

• 12 слайд

  Электричество используется везде: на предприятиях, в больницах, в школах, детских садах, магазинах и т.д.

• 13 слайд

  С помощью электричества работает транспорт (трамваи, троллейбусы, электропоезда).

• 14 слайд

  Даже аттракционы работают за счет электричества.

• 15 слайд

  А многие игрушки работают с помощью батареек.

• 16 слайд

  ВЫВОД: Проведя исследование, я понял: 1. Электричество вырабатывается на электростанциях и в батарейках. Также есть статическое электричество. 2. Электричество находится на службе у человека. 3. Чтобы электричество не было опасно, надо правильно себя с ним вести. 4. Моя гипотеза не подтвердилась, электричество- не враг, а друг человека.

• 17 слайд

  СПАСИБО ЗА ВНИМАНИЕ !