Проект по окружающему миру "Статическое электричество"

Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение средняя общеобразовательная школа с углубленным изучением отдельных предметов № 1 г. Воронежа

Проект-исследование на тему: «Чудеса статического электричества»

выполнила ученица 2 «Д» класса

МБОУ СОШ № 1 с УИОП

Дробышева Олеся

Руководитель проекта: Коробова В.Т.

г. Воронеж, 2018 г.

Содержание:

ВВЕДЕНИЕ..……………………………………………………………….. ..3

1.     Теоретическая часть

1.1.         Из истории изучения электричества.………………………… ..5

1.2.         Что такое электрон……………………………………………….5

1.3.          Статическое, или «липкое», электричество.…………………..6

2.     Практическая часть: опыты со статическим электричеством……….7

3.     Актуальность темы, или практическая полезность статического электричества…………………………………………………………...9

4.     Всегда ли удобно и полезно статическое электричество…………..10

4.1.         Как уменьшить влияние статического электричества на человека……………………………………………………………10

ЗАКЛЮЧЕНИЕ.……………………………………………………………..11

5.     Выводы………………………………………………………….……..11

ЛИТЕРАТУРА..……………………………………………………………...12

ПРИЛОЖЕНИЯ..……………………………………………………….…… 13

       Приложение 1…………………………………………………………….13

       Приложение 2…………………………………………………………….14

       Приложение 3………………………………………………………….…15

       Приложение 4…………………………………………………………….16

       Приложение 5………………………………………………………….…17

       Приложение 6………………………………………………………….…18

       Приложение 7………………………………………………………….…19

Введение

Вокруг нас происходит много интересного. Я заметила, что, когда снимаешь свитер, он трещит  и что-то сильно щелкает по носу,  когда долго расчесываешь сухие волосы, они поднимаются  вверх за расческой. На свои расспросы от родителей я слышала один ответ: предметы наэлектризовались, электричество будете изучать в школе на уроках физики. Я решила, не дожидаясь 7 класса, обязательно разобраться с возникающими у меня вопросами об электричестве! Это и послужило основанием для выбора темы исследования.

Объект исследования: статическое электричество.

Предмет исследования: образование статического электричества в окружающей среде.

Гипотеза исследования:  статическое электричество образуется в результате трения некоторых предметов друг о друга и из этого «липучего» электричества можно извлечь пользу.

Для проверки моей гипотезы мною были определены цель и задачи исследования, а также проведен ряд опытов.

Цель исследования: изучить причину образования статического электричества.

Задачи исследования:

1.                     Узнать, что такое статическое электричество.

2.                     Выяснить причину возникновения статического электричества.

3.                     Провести опыты, доказывающие существование статического электричества.

Для их решения я выполнила следующую работу:

4.                     Расспросила старшую сестру и провела с ней опыты.

5.                     Читала статьи об электричестве в детских энциклопедиях.

6.                     Искала информацию в Интернете.

7.                     Посмотрела познавательные мультфильмы про электричество («Покорители молний», «Фиксики и электричество», «Пин-код: Электробитва»).

Методы и приемы исследования: наблюдение, эксперимент.

Оборудование:  пластмассовые  линейка и расчёска, бумажные салфетки, полиэтиленовый пакет, воздушные шарики, стеклянная банка, картон, карандаш, металлическая проволока длиной 15 см, тонкая алюминиевая фольга, скотч.

Практическая значимость: результаты исследования позволят больше узнать об окружающем мире, помогут в повседневной жизни, полученные знания  можно использовать для сообщений и докладов на уроках курса «Окружающий мир» и для проведения  фокусов на внеклассных мероприятиях и украшения школьных помещений.

Результаты работы представлены в презентации.

1. Теоретическая часть:

1.1.         Из истории изучения электричества

Ослепительная вспышка, огненный зигзаг молнии, раскат грома. Тысячелетиями люди наблюдали эти грозные явления природы, не понимали их и поэтому боялись.

Лишь около 200 лет назад люди научились использовать электрические силы природы, заставили электричество служить себе. И сейчас очень сложно представить жизнь современного человека без электричества: сегодня его используют не только для освещения, но и для передачи информации (телефон, телевидение), в бытовой технике (утюг, стиральная машина), на транспорте (троллейбус, метро, электричка).

А начиналась наука об электричестве с изучения статического электричества.

Еще в Древней Греции заметили, что если потереть палочку из янтаря о шерсть, то палочка окажется заряженной: она начнет притягивать к себе пушинки, соломинки, волосы. Древние греки, называли янтарь «электроном», что значит «солнечный камень». Отсюда и произошло, правда, намного позже, само слово «электричество».

1.2.          Что такое электрон

Все, что нас окружает, состоит из атомов — частиц настолько малых, что разглядеть их можно только с помощью специального микроскопа. Но сами атомы состоят из еще меньших частиц — протонов, нейтронов и электронов.

Протоны и нейтроны образуют ядро атома (его центр), а электроны вращаются вокруг этого ядра, как планеты вокруг Солнца. Протоны и электроны несут       электрические заряды: протоны имеют положительный заряд (+),   электроны — отрицательный (-).

Именно поэтому электроны удерживаются в атоме: положительный и отрицательный заряды притягивают друг друга.

1.3.          Статическое, или «липкое», электричество

Электроны могут покидать свои атомы.

Когда человек идёт по ковру, определенное количество электронов переходит от ковра к его телу. Теперь человек заряжен отрицательно, то есть у него есть дополнительные электроны. Когда человек касается металлической дверной ручки, электроны «перепрыгивают» на неё, а человек получает удар током.

Словом, электрический заряд можно получить за счёт трения.

Подтвердим нашу гипотезу с помощью опытов

2. Практическая часть: опыты со статическим электричеством

Опыт № 1 «Статическое напряжение возникает вследствие трения» (Приложение 1)

Материалы: пластмассовая линейка, мелкие кусочки бумажки, полиэтиленовый пакет.

Ход работы

1.     Возьмем  пластмассовую линейку и поднесем к мелко нарезанным кусочкам бумаги. Ничего не происходит. Значит, в обычном состоянии пластмассовая линейка электрически нейтральна.

2.     Натрем пластмассовую линейку полиэтиленовым пакетом или шерстяной варежкой. Частички бумаги тут же притянутся к ней. Это означает, что палочка наэлектризовалась.

Вывод: электризация происходит вследствие трения.

Опыт № 2 «Два вида зарядов» (Приложение 2)

Каким будет заряд – отрицательным или положительным, - зависит от материалов подвергающихся трению.

Материалы: пластмассовая расческа, мелкие кусочки бумажки.

Ход работы

1.     Поскольку волосы вырабатывают статическое напряжение лучше, чем ткань, возьмём пластмассовую расческу, расчешем ею свои волосы примерно 20 раз и поднесем к мелким кусочкам бумаги. Увидим, что расчёска, у которой отрицательный заряд будет притягивать и удерживать небольшие клочки бумаги.

2.     Потом тоже самый эксперимент проделаем с резиновым мячиком. Бумажки остались лежать на своих местах. Потому что свои электроны резина «не отдаёт», они только «разбегаются» в разные стороны. Поэтому резину используют для изоляции электричества.

Вывод: электричество уже присутствует в атомах материалов. Трение заставляет заряды  (электроны), перемещаться от одного материала к другому. Материал, получивший дополнительные электроны, приобретает отрицательный заряд. Материал, у которого стало меньше электронов, становится положительно заряженным.

Опыт № 3 «Притяжение и отталкивание» (Приложение 3)

Разные заряды притягиваются, а одинаковые заряды отталкиваются.

Материалы: два воздушных шарика, шерстяная ткань, лист бумаги.

Ход работы:

1.     Надуем два воздушных шарика и привяжем их к двум концам одной нити.

2.     Потрем оба шарика о собственные волосы. Возьмём за середину нити так, чтобы оба шарика повисли на одном уровне и увидим, что шарики отталкиваются друг от друга.

3.     Вставим между шариками лист бумаги…- шарики сближаются!

Вывод: предметы, наэлектризованные одинаково, приобретают  одинаковый заряд. А так как одноимённые заряды отталкиваются, то шарики, оба имеющие отрицательный заряд, удаляются друг от друга. Лист бумаги не наэлектризован, он имеет одинаковое количество отрицательных и положительных зарядов; его положительные заряды притягивают отрицательные заряды шариков.

Опыт № 4 «Принцип образования статического напряжения» (Приложение 4)

Чтобы проверить, насколько хорошо предметы удерживают заряд, смастерим электроскоп. Электроскоп – это прибор, способный показать присутствие электрического заряда, а также накапливать статическое электричество.

Материалы: стеклянная банка, картон, карандаш, кусок толстой металлической проволоки длиной 13-15 см, тонкая алюминиевая фольга, скотч, пластмассовая расчёска.

Ход работы:

1.     Сначала мастерим электроскоп: обводим карандашом на листе картона горло банки и вырезаем из картона получившийся кружок. Согнём проволоку в петлю и просунем её концы сквозь картон. Концы должны подниматься над картоном на 2,5 см. Скатаем фольгу в шарик и прикрепим его к концам проволоки. Отрежем полоску фольги около 10 см длиной и 1 см шириной. Согнутую пополам фольгу повесим на петлю из проволоки. Теперь скотчем прикрепим крышку к банке. Фольга должна висеть в центре банки, не касаясь стекла!

2.     Теперь приступаем к эксперименту: пластмассовую расчёску потереть 5-1- раз о свитер или волосы. Медленно поднести заряженную расчёску к шарику из фольги на крышке элекроскопа. Оба конца фольги поднимутся. Чем ближе расчёска, тем выше они поднимаются.

3.     Если, удерживая расчёску рядом с шариком из фольги, свободной рукой дотронуться до шарика, то оба конца фольги возвращаются в исходное положение. Медленно отведём расчёску от электроскопа: фольга снова поднимется и вернётся в исходное положение.

Вывод: отрицательные заряды притягиваются к шарику из фольги положительными зарядами расчёски. Теперь обе полоски фольги заряжены положительно и расходятся в разные стороны. Если нажать на шарик из фольги, отрицательные заряды вернуть их в прежнее положение.

3. Актуальность темы, или практическая полезность статического электричества

После изучения теории статического напряжения  мы с сестрой решили применить свои знания на практике и подготовить несколько фокусов, которые можно продемонстрировать на внеклассном мероприятии.

Фокус № 1 «Весёлый хоровод» (Приложение 5)

Из одного слоя трехслойной салфетки вырезали девочек и разложили на столе друг за другом. Поднесли наэлектризованную о волосы расчёску к ним, и девочки «встали в хоровод». Получилось очень весело!

Фокус № 2 «Мамины помощницы» (Приложение 6)

На тарелке рассыпали на лист бумаги и перемешали соль и перец. Затем воздушный шарик потерли о собственные волосы и поднесли к нашему «блюду». Перец начал притягиваться к шарику, а соль нет (в ней электроны перемещаются плохо). Вот бы статическое напряжение в помощь Золушке!

Фокус № 3 «Украшаем зал к празднику» (Приложение 7)

Обычно в школе или детском саду зал к празднику украшают шарами, наполненными гелием. Такие шары смотрятся просто волшебно! Но это под силу взрослым, поскольку является финансово затратным делом.

Мы надули несколько воздушных шариков, привязали к ним красивые ленточки, потёрли шары о собственные волосы, и шары взлетели и «прилипли» к потолку, будто их наполнили газом. Очень красиво!

4. Всегда ли удобно и полезно статическое электричество

1.     Статическое электричество приносит много неудобств человеку и дома (начинаешь протирать пыль с телевизора, можешь получить «щелчок»; платье «липнет» к ногам), и на производстве (на швейной фабрике заряженную ткань трудно раскраивать, кроме того, она сильно загрязняется, потому что к ней притягивается пыль).

2.      Помимо «неприятностей» статическое электричество приносит и много пользы: в медицине его используют для создания лекарственных аэрозолей. Также при помощи статического электричества получают очень красивые ткани типа бархата, и можно красиво, без разводов покрасить автомобиль.

4.1. Как уменьшить влияние статического электричества на человека

Если вас дома сильно «докучает» статическое электричество, воспользуйтесь следующими советами:

1.     Старайтесь меньше носить одежды из синтетических тканей.

2.     Одежду обрабатывайте «антистатиками» (это специальные химические вещества, которые можно купить в любом хозяйственном магазине).

3.     Снимайте избыточный электростатический заряд с тела (принимать водные процедуры, ходить босиком).

4.     Чаще проветривайте помещения и делайте в них влажную уборку, увлажняйте воздух в помещении с помощью специальных устройств.

Заключение

В работе над темой, мне удалось достичь поставленной цели и подтвердить свою гипотезу.

Я узнала, что такое статическое электричество, с помощью опытов проверила некоторые его свойства, познакомилась с интересными фактами использования статического электричества.

Проведенные мною опыты послужили основой для показа фокусов.

5.     Выводы

1.     Первыми открыли явление статического электричества древние греки.

2.     Статическое электричество – «электричество от трения», оно возникает в результате неравенства зарядов (отрицательного и положительного) между двумя объектами.

3.     Статическое электричество может быть верным помощником человека, если изучить его закономерности и правильно их использовать.

4.     От статического электричества можно легко избавиться, придерживаясь простых правил.

Литература:

1.  Детская энциклопедия Что такое. Кто такой. Том 3. –М., Педагогика,

     1978.- 256 с.

2.  Сикорук Л.Л. Физика для малышей / Л.Л. Сикорук. – М., Педагогика,

     1979.- 168 с.

3.  Галилео. Наука опытным путем, ДеАгостини, 2011.

Мультфильмы:

-  «Повелители молний»: https://www.youtube.com/watch?v=9RsZs805Z6A;

- «Приключения электромонтеров» (учебный фильм по технике безопасности: https://www.youtube.com/watch?v=2TLn3d1MKck;

- «Пин-код: Электробитва»: https://www.youtube.com/watch?v=9u-zEcA5Z0s;

- «Фиксики и электричество»: https://www.youtube.com/watch?time_continue=26&v=x3zU_FykeoQ;

- «Академия занимательных наук. Физика»: http://www.radostmoya.ru/project/akademiya_zanimatelnyh_nauk_fizika/video/?watch=elektron_i_stroenie_atoma.

Приложение 1

Опыт № 1 «Статическое напряжение возникает вследствие трения»

Приложение 2

Опыт № 2  «Два вида зарядов»

 

 

Приложение 3

Опыт № 3 «Притяжение и отталкивание»

Приложение 4

Опыт № 4 «Принцип образования статического напряжения»

Приложение 5

Фокус № 1 «Весёлый хоровод»

Приложение 6

Фокус № 2 «Мамины помощницы»

 

 

Приложение 7

Фокус № 3 «Украшаем класс к празднику»