Исследовательская работа Магниты и их свойства (3 класс)

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:

·        стержневой магнит с немаркированными полюсами

·        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:

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

2.     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

·        стержневой магнит маркированный

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:

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

2.     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.