Исследовательская работа «Статическое электричество»

Виктория Беличенко
Исследовательская работа «Статическое электричество»

Содержание.

1. Введение 3

1.1. Актуальность исследования 3

1.2. Цель исследования 3

1.3. Задачи исследования 3

1.4. Гипотеза исследования 3

1.5. Объект и предмет исследования 3

1.6. Методы исследования 3

1.7. Практическая значимость исследования 4

2. Основная часть 5

2.1. Глава 1. 5

2.1.1. Основы статического электричества 5

2.1.2. Источники статического электричества 6

Публикация «Исследовательская работа „Статическое электричество“» размещена в разделах

• Игры с магнитами
• Исследовательская деятельность
• Электричество. Электроприборы, бытовая техника
• Темочки

2.1.3. Статическое электричество вокруг нас 6

2.1.4. Статическое электричество в повседневной жизни. 7

2.2. Глава 2. Практическая часть 8

2.2.1. Описание экспериментов и результатов 8

2.2.2. Вывод 9

3. Заключение 9

4. Интернет-ресурсы 10

5. Приложения 10

1. Введение.

1.1. Актуальность исследования :

Каждый человек в современном мире сталкивается с таким явлением, как статическое электричество (или «электричество от трения»). Оно пре-следует нас везде: в доме, в автотранспорте, на работе, при расчесывании волос, при соприкосновении с какими-либо предметами и одеждой.

Тема моей работы выбрана для того, чтобы узнать, как образуется статическое электричество и в ней показано каким образом в бытовых условиях мы сталкиваемся с этим физическим явлением.

1.2. Цель исследования : изучить такое явление как статическое электри-чество.

1.3. Задачи:

- узнать, что представляет собой статическое электричество;

- выяснить положительные и отрицательные качества статического элек-тричества и где они используются в быту;

- выяснить причины статического электричества;

- определить его проявления в быту, в производстве, в природе;

- провести опыты со статическим электричеством.

1.4. Гипотеза:

- предположим, что статическое электричество образуется в результате трения некоторых предметов.

1.5. Объект и предмет исследования : статическое электричество.

1.6. Методы исследования :

- наблюдение;

- просмотр книг, энциклопедий, научных журналов для детей;

- сбор информации от родителей, из интернета;

- проведение исследований, экспериментов, опытов, анализ результатов;

- освоение «занимательных» фокусов со статическим электричеством.

1.7. Практическая значимость:

Материалы нашей исследовательской работы можно использовать для познавательного развития детей и для опытно-экспериментальной дея-тельности в детском саду. Ведь, проводя опыты со статическим электриче-ством, можно узнать много нового и интересного, познакомиться с неко-торыми законами природы.

2. Основная часть.

Глава 1.

2.1. Основы статического электричества.

Однажды я снимал свой шерстяной свитер и услышал легкий треск, а потом мои волосы «встали дыбом» и поднялись вслед за свитером… Мне стало интересно: отчего это происходит? Я спросил у родителей, затем за-дал вопрос воспитателю. Вместе с родителями поискал в интернете, и ока-залось, что причина этого явления – статическое электричество.

Это электричество тихое, незаметное – оно присутствует повсюду и действует на нас. С таким электричеством можно даже играть и экспери-ментировать. Я решил узнать о нем больше.

На самом деле люди постоянно сталкиваются со статическим элек-тричеством, точнее с его проявлениями (в своей квартире, в автомобиле, на производстве и т. д., но не многие из нас всерьез задумывались о природе его возникновения, физических свойствах, характеристиках, и даже о воз-можных средствах защиты от статического электричества. Давайте пого-ворим об этом.

Все на свете состоит из атомов. Атом состоит из положительно заря-женного ядра (+) и отрицательно заряженных электронов (-). Одноимен-ные заряды – сталкиваются, а разноименные – притягиваются.

Но электроны могут легко (у разных материалов по-разному) пере-мещаться от одного атома к другому, тем самым формируя либо положи-тельный (недостающий электрон, либо отрицательный (избыточный элек-трон) заряд атома. Именно такой дисбаланс в атомах и молекулах форми-рует статическое электричество. Такие поля нестабильны и при первой же возможности разряжаются.

Обязательным «спутником» поля статического электричества являет-ся сухой воздух. При влажности выше 80% такие поля практически не формируются, т. к. вода является отличным проводником электричества и не позволяет избыточному электричеству накапливаться на поверхности материалов.

2.1.2. Источники статического электричества.

Чаще всего статическое электричество возникает при контакте между двумя материалами (намотка, размотка, трение) и их отделением друг от друга. С этим явлением мы сталкиваемся в жизни запросто: например, расчесывая волосы расческой, надевая синтетическую одежду, проводя рукой по пыльному экрану телевизора… Если человек, тело которого наэлектризовано, дотронется до какого-то металлического предмета (хо-лодильник, например, или отопительная труба, то накопленный в нем за-ряд разрядится и он будет поражен током. Но, несмотря на то, что элек-тростатический разряд происходит при очень высоком напряжении, ток его освобождения очень мал, поэтому человек почувствует лишь легкий «удар», не способный причинить ему значительного вреда. Возможно возникновение заряда при резком перепаде температуры (например, по-мещая что-то в холодный духовой шкаф) и при быстром разрезании чего-либо (актуально на производствах, при работе на бумагорезальных ма-шинах или закроечных станках). Спровоцировать сильный статический заряд могут так же радиация и ультрафиолетовое излучение.

Обязательным условием для возникновения статического электропо-ля является наличие магнитных полей.

Таким образом, свободные заряды окружают нас постоянно. Но че-ловек в свою очередь активно использует в своей повседневной жизни и работе огромное количество различных электрических устройств, тем са-мым только увеличивая общую электрическую напряженность среды оби-тания.

2.1.3. Статическое электричество вокруг нас.

Простейший пример статического электричества – трение воздушно-го шарика о волосы, – шарик «прилипнет» к ним. Почему? Причина этого как раз в статическом электричестве. При трении шарика о волосы элек-троны перескакивают с одного предмета на другой, заряжая, тем самым, шарик и волосы разноименными зарядами. После этого разноименные за-ряды, как и полагается в статическом электричестве, притягиваются. Дру-гой очень интересный пример – гроза и молния.

Отчего возникают молнии, которые так пугали наших предков? Дело в том, что низ тучи заряжен отрицательно, а земля под тучей – положи-тельно. Когда заряды тучи и земли под ней собираются достаточно боль-шими, туча с землей начинают обмениваться электрическими зарядами – а это и есть молнии. Быстрое движение электрических зарядов мгновенно нагревает воздух, который, распространяясь в разные стороны, издает громкий звук – а это и есть гром, которого тоже так боялись наши предки. Хотя, на самом деле, бояться стоит не грома, а именно молнии, которая может запросто сжечь дерево или убить человека… А еще статическое электричество используется физиками в различных технологиях.

2.1.4. Статическое электричество в повседневной жизни.

Скатываясь по пластмассовой горке детского комплекса, стоящего во дворе дома, волосы часто электризуются от трения о трубу. Достаточно потереть пенопластом о шерсть, чтобы они «прилипли» друг к другу. И в быту…

Например, чтобы покрасить корпус автомобиля, краску заряжают – отрицательно, а сам корпус автомобиля – положительно. Капли краски из-за своего заряда с силой притягиваются к корпусу автомобиля, глубже проникая в металл. Из-за того, что капли краски заряжены одноименными зарядами, капли отталкиваются друг от друга и краска ложится равно-мерно. Все вместе это приводит к качественной и долговременной покрас-ке корпуса авто.

Итак, мы узнали, что такое статическое электричество, рассмотрели его примеры в жизни, технологиях, быту. Я думаю, теперь каждый сможет са-мостоятельно найти другие примеры проявления статического электриче-ства в окружающем нас мире.

2.2. Глава 2.

Практическая часть.

2.2.1. Описание экспериментов и их результаты.

Я узнал, что такое статическое электричество и где встречается это явле-ние. Теперь я могу провести свои собственные опыты.

1. Подготовил необходимые для поведения опыта материалы и оборудо-вание:

• пластиковую расческу для волос;

• воздушные шары, наполненные обычным воздухом;

• небольшие кусочки бумаги на столе;

• соль и молотый черный перец;

• овсяные хлопья;

• попросил маму быть моим ассистентом и провести фотосессию хода моих экспериментов.

2. Приступил к исполнению опытов.

Ход опытов:

1) Надул воздушный шар, потер его шерстяной тканью. Поднес близко к поверхности стола с разложенными на ней кусочками бумаги, при этом не касаясь поверхности стола.

В результате бумага «прилипла» к моему шарику, даже нитка, завязанная на шарике. (Приложение 1)

2) Снова потерев шарик, поднес его к себе.

В результате шарик «прилип» ко мне … (Приложение 2)

3) Теперь я несколько раз уверенно и быстро потер шарик по волосам сестры. В итоге волосы сестры при поднесении шарика к ним, сами подни-мались к шарику – «прилипали». (Приложение 3)

4) Отделяем перец от соли.

В небольшую емкость положите немного соли и молотого перца. Смешайте их вместе.

Хорошенько «зарядите» пластмассовый гребешок об свои волосы или о шерстяной свитер. Поднесите гребешок к емкости и наблюдайте, как перец буквально выпрыгивает из соли и прилипает к расческе! Обращаем внимание на то, что если «заряженную» расческу передать в руки другому человеку, то заряд пропадет. Поэтому заряжать ее и проводить экспери-мент должен один и тот же человек. (Приложение 4)

5) Высыпьте на стол немного овсяных хлопьев. Натрите шарик о ткань и подержите немного на небольшом расстоянии над хлопьями.

В результате эксперимента позитивно заряженные хлопья притяну-лись «прилипли» к моему воздушному шару. (Приложение 5)

2.2.2. Выводы.

В результате моих опытов, я убедился, что статическое электриче-ство действительно окружает нас. Оно проявляется при трении любых тел, например, шерстяная ткань и резина, пластмасса. При этом не имеет зна-чения количество задействованных объектов.

3. Заключение.

Я узнал о явлении статического электричества. Выяснил условия, не-обходимые для его возникновения и причины его возникновения. В про-цессе изучения теоретических материалов я понял, почему наэлектризо-ванные материалы либо притягиваются, либо отталкиваются – из-за поло-жительных и отрицательных зарядов. Одноименные заряды – отталкива-ются, разноименные – притягиваются.

Научился определять некоторые явления статического электричества в быту, природе, производстве. Составил проект и презентацию, в кото-рых отразил свои выводы, и некоторые практические интересные и не-сложные опыты.

Мои исследования подтверждают возможность возникновения стати-ческого электричества при трении некоторых предметов друг о друга.

Статическое электричество приносит ощутимую пользу человечеству в производстве и науке, поэтому это явление надо изучать и исследовать. Думаю, что с участием электростатики люди создадут новые технологии.

4. Интернет – ресурсы.

1. https://урок. рф/library_kids/staticheskoe_elektrichestvo_izuchit_i_obezvredit_055415.html.

2. https://pochemu4ka.ru/load/detskie_issledovatelskie_proekty/estestvoznanie/nauchno_issledovatelskij_proekt_staticheskoe_ehlektrichestvo/483-1-0-12640.

3. https://multiurok.ru/files/chudiesa-s-eliektrichiestvom.html.

4. https://ext.spb.ru/2011-03-29-09-03-14/89-preschool/2448-2013-03-02-20-53-23.html.

5. Приложение.

Фотографии, сделанные в ходе исследовательской работы.