Исследовательская работа на тему "В чём сила магнита?"

Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение

« Кулундинская средняя общеобразовательная школа № 1»

Исследовательский реферат

по теме

«В чём сила магнита?»

                                  Работу выполнил: Малышев Илья,

                                                            ученик 4 «Б» класса

                                                            Руководитель: Иванова

                                                            Елена Николаевна,

                                                             учитель начальных классов  

Кулунда 2016 год

Содержание

1.     Введение…………………………………………………………………... 3

2.     Основная часть…………………………………………………………….4- 7

·       Что такое магнит, магнитное поле и магнитная сила?

·       От чего зависит сила магнита?

·       При каких условиях теряется сила магнита?

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

4.     Используемая литература…………………………………………………...9

5.     Приложение………………………………………………………………….10 -13

Введение

Тема: «В чём сила магнита?»

Актуальность: сейчас трудно назвать область науки, техники, а также домашнего хозяйства, где бы в той или иной форме не использовались магниты. Они важная часть нашей повседневной жизни.

Гипотеза: предположим, что  сила магнита  зависит от вещества (сплава), из которого он изготовлен и от того, из чего сделаны предметы, на которые действует сила магнита, а также от влияния  окружающей среды.

Объект исследования: магниты, изготовленные из различных сплавов.

Цель: выяснить, от чего зависит сила магнита и может ли  магнит потерять свою силу.

Задачи:

- узнать что такое магнит, магнитное поле и магнитная сила;

- выяснить в чём заключается сила магнита;

- определить, какие факторы влияют на изменение силы магнита. 

Методы исследования: наблюдения, опыты, эксперименты, изучение литературы.

Нам всем с знакома загадка:

Бывает маленьким, большим,

Железо очень дружит с ним,

С ним и незрячий, непременно,

Найдет иголку в стоге сена.

Понятно, что это магнит.

Вот перед нами обычный магнит.

Много секретов в себе он хранит.

    Мне очень нравится узнавать новое. Недавно у меня появились  несколько разных магнитов, с которым очень интересно играть, притягивать к ним  разные предметы. Я заметил, что магниты действует не на все предметы одинаково, а также магниты имеют  разную  силу притяжения, а почему это происходит, не знаю.

     Просмотрев  разную информацию в различных источниках,  я узнал, что магниты присутствуют  во многих предметах очень нужных нам в повседневной жизни : телефонах, компьютерах, наушниках, холодильниках и т.д.

И если  вдруг  магниты потеряют свою силу, на Земле произойдет  катастрофа .

     Мне стало интересно узнать, какие тайны хранит в себе магнит, какая сила притягивает предметы к магниту, могут  ли  магниты потерять свою силу, и при каких условиях  она  слабеет?

Что бы ответить на эти вопросы нужно обратиться к определениям.

 Магнит – это объект, сделанный из определенного материала, который создает магнитное поле и обладает способностью притягивать железные и стальные  предметы и отталкивать некоторые другиe.

    Каждый магнит имеет, по крайней мере, один "северный" (N) и один "южный" (S) полюс. Ученые условились, что линии магнитного поля выходят из "северного" конца магнита и входят в "южный" конец магнита. Это пример магнитного диполя ("ди" означает два, диполь – два полюса).

      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 магнитный монополь ("моно" означает один, монополь – один полюс).

    Я решил проверить опытным путём, действительно ли притягиваются разноимённые полюса магнита, а одноимённые отталкиваются.

Эксперимент.

    Для начала  я взял магниты  с  разноименными полюсами (северным и южным ) и попробовал   проверить  уже  известный  опыт ,насколько  сильно действие их магнитных полей, если  магниты  подносить  к друг другу  разными  или одинаковыми полюсами.

Вывод: магниты притягиваются друг к другу  разноименными полюсами и отталкиваются одноимёнными. ( Приложение 1)

Опыт 1.

Из учебной литературы я узнал, что каждый магнит имеет магнитное поле.

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

Человек магнитное поле не видит , но может видеть как магнит действует на другие предметы (тела).

    Я провел опыт  , который  доказывает существования магнитного поля.

    Для этого я взял магнит и железную стружку. Магнит положил под лист картона и насыпал на него железную стружку. Стружка образовала контур магнита на картоне.  (Приложение 2)

Вывод: опыт показывает, что магнитное поле существует.

Мне стало интересно, что за сила притягивает предметы к магниту.

Снова обратился к определению «магнитная сила».

  Сила притяжения магнита, воздействующая на предметы, называется магнитной силой. 

   У меня возник вопрос: одинаковая ли сила у магнитов?

Гипотеза: предположим , что  сила магнита  зависит  от вещества, из которого сделаны предметы, а также от влияния  окружающей среды.

   Чтобы выяснить, в чем же заключается сила магнита, я провел ряд опытов.

Опыт 2.

   Проверим, может ли сила магнита действовать на расстоянии, через воздух.

   Для этого я взял 2 магнита и пластиковую бутылку, внутри которой находится воздух.  С противоположных сторон бутылки приложил  магниты разноимёнными полюсами. Они остались на бутылке без моего воздействия.  (Приложение 3)

Вывод: опыт доказывает, что сила притяжения удерживает магниты даже на расстоянии. Воздух не влияет на силу магнита.

     Мне стало интересно, у всех ли магнитов одинаковая сила? Может быть, сила магнита зависит от сплава, из которого он изготовлен?

   Современные постоянные магниты изготавливаются из специальных сплавов, которые были обнаружены в результате исследований по улучшению магнитных свойств. Самыми известными семействами магнитных материалов на сегодняшний день являются: ферриты, неодим-железо-бор, самарий-кобальт. (Приложение 4)

    Я постарался найти такие магниты для того, чтобы  сравнить их силу притяжения.

Опыт 3.

    Чтобы проверить,  будут ли притягиваться  предметы  к разным  магнитам  на  одинаковом   расстоянии , я  взял три разных магнита  (неодим  , феррит и самарий-кобальт ) и предметы (монеты ).

     Расположив на одинаковом расстоянии  от магнитов  монеты,  я  с помощью линейки, постепенно сокращая  расстояние, двигал  монеты к магнитам.  Быстрее всех притянул  монету  магнит  из сплава «неодим-железо-бор». (Приложение 5)

     Я понял, что одни предметы  притягиваются сразу, другие,  если  приблизить   к  магниту на близкое расстояние.

Вывод: не все  магниты одинаковые, разные магниты  имеют разную силу. Значит ,сила магнита зависит от  его  размера , формы и  вещества (сплава )  из которого он изготовлен. 

От чего  зависит сила магнита, я узнал. Теперь я решил проверить, при каких  условиях магнит  может потерять свою силу. Для этого я провел  несколько экспериментов.

Я попытался создать  определенные  условия дома, которые  могли бы повлиять  на магнит  в природе: это  воздействие  воды, повышение  температуры (нагревание) и  охлаждение.

Эксперимент «Действие воды»

    Я заполнил водой  раковину и опустил в воду магнит. Затем  опустил в воду монеты , магниты притянул все  монеты. (Приложение 6)

 Вывод: при  воздействии  воды на магнит , сила магнита не изменилась.

Эксперимент «Нагревание»

    Я попробовал нагреть  магнит (феррит) до максимальной температуры в домашних условиях. Так как я живу в квартире, то  решил  нагреть магнит (феррит) на открытом  газе. Нагревал я магнит в течение 10-15 мин., в это же время проверял его магнитные свойства, подносив к нему скрепки. Магнит нагрелся до максимальной температуры и лопнул, раскололся на две части.  В этот момент  его магнитные свойства потеряли свою силу - он перестал притягивать скрепки, то есть он размагнитился. Но когда магнит остыл, то снова стал притягивать.     (Приложение 7) 

  Вывод:  сила  магнита   теряется при нагревании  до определенной  максимально-критической  температуры.

Эксперимент «Воздействие магнитов между собой»

   Теперь  проверю,  как  магниты  взаимодействуют между собой. Для этого взял  уже знакомые три магнита : неодим, феррит  и  самарий-кобальт. Приблизил магниты  друг к  другу, неодимовый магнит  « поглотил»  два других магнита  и железные  монеты. Неодимовый  магнит был настолько сильным , что  от  силы резкого  притяжения  целостность  магнита  самария –кобальта  нарушилась , отвалились кусочки . (Приложение 8)

Вывод:  в присутствии более сильного магнита , слабые магниты теряют свою силу.

Эксперимент «Охлаждение»

     Для  этого я  положил магнит в снег  на  двое суток , при температуре воздуха 18-20 градусов. Каждый день я проверял его магнитные свойства при помощи скрепок. Они притягивались к магниту. (Приложение 9)

Вывод: при охлаждении сила  магнита не  изменилась.

Заключение.

Исходя  из  проделанных мною  опытов, экспериментов и собранной информации, я могу ответить на вопрос «В чём сила магнита?».

1. Сила магнита заключается:

-  в размере и форме магнита;

-  в веществе (сплаве), из которого  он  изготовлен.

2. Сила магнита зависит  от  расстояния между  магнитом и предметами.

3. Сила магнита изменяется  при определенных  условиях:

-  при  нагревании   магнита до  максимально-критической  температуре (ее называют   точка  Кюри) сила магнита частично теряется;

-  в  присутствии  других магнитов, более  сильных, теряется сила слабых магнитов, это может привести к их частичному разрушению.

Список литературы.

1.     Большая книга экспериментов для школьников/ Под ред. Антонеллы Мейяни; Пер. с ит. Э.И. Мотылевой. – М.: ЗАО «РОСМЭН-ПРЕСС», 2006. – 260 с.

2.     Всё обо всем. Популярная энциклопедия для детей. Том 7 – Москва, 1994.

3.     Занимательные опыты: Электричество и магнетизм./ М. Ди Специо; Пер. с англ. М. Заболотских, А. Расторгуева. – М.: АСТ: Астрель, 2005, - 160 с.: ил.

4.     Карцев В.П.. Магнит за три тысячелетия. – М.: Энергоатомиздат, 1988. – 190 с.: ил. – (Научно-попул. б-ка школьника)

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

Приложение 1.

 

Приложение 2.

 

Приложение 3.

Приложение 4.

  

Приложение 5.

Приложение 6.

 

Приложение 7.

 

Приложение 8.

Приложение 9.