Проект «Магнит: опыты и эксперименты»

Елена Ерофеева
Проект «Магнит: опыты и эксперименты»

Проект: «Магнит, опыты и эксперименты»

Актуальность:

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.

Публикация «Проект „Магнит: опыты и эксперименты“» размещена в разделах

• Магнит. Изучаем свойства магнита
• Опытно - экспериментальная деятельность
• Опыты и эксперименты. Проекты, проектная деятельность
• Проекты. Проектная деятельность
• Темочки

Цель работы: узнать все о магнитах и их свойствах.

Задачи:

1. Узнать, какие материалы притягивает магнит.

2. Выяснить, сколько полюсов имеет магнит.

3. Изучить, что такое магнитное поле.

4. Узнать, существует ли магнитное поле Земли.

5. Выяснить, возможно ли создать магнитное поле искусственно.

6. Выяснить, как работает компас.

Гипотезы:

1. Допустим, магнит притягивает только железо.

2. Предположим, что магнит может действовать на расстоянии.

3. Допустим, что магнит имеет два полюса, но если магнит разломить, то он будет иметь один полюс.

4. Предположим, что магнитное поле увидеть невозможно.

5. Допустим, что мы сможем создать магнитное поле искусственно.

6. Предположим, что компас работает от батареек.

Что такое магнит?

Каждый держал в руках магнит и играл им. Магниты могут быть самыми разными по форме, размерам, но все магниты имеют общее свойство — они притягивают железо. То есть магнит - это объект, сделанный из определенного материала, который создает магнитное поле.

Магниты состоят из миллионов молекул, объединенных в группы, которые называются доменами. Каждый домен имеет северный и южный полюс. При одинаковой направленности доменов их сила объединяется, образуя более крупный магнит. Железо имеет множество доменов, которые можно сориентировать в одном направлении, т. е. намагнитить. Домены в пластмассе, резине, дереве и остальных материалах находятся в беспорядочном состоянии, их магнитные поля разнонаправлены и потому эти материалы не могут намагничиваться.

Существуют три основных вида магнитов:

• постоянные (природные) магниты;

• временные магниты;

• электромагниты.

Природные магниты, называемые магнитной рудой, образуются, когда руда, содержащая железо или окиси железа, охлаждается и намагничивается за счет земного магнетизма. Постоянные магниты обладают магнитным полем при отсутствии электрического тока, так как их домены постоянно ориентированы в одном направлении.

Временные магниты — это магниты, которые действуют как постоянные магниты только тогда, когда находятся в сильном магнитном поле, и теряют свой магнетизм, когда магнитное поле исчезает.

Электромагниты — металлический сердечник с индукционной катушкой, по которой проходит электрический ток.

В хозяйстве магнитам находится множество полезных дел, например, с их помощью удобно собирать потерянные иголки, так что, как мы видим, это совсем небесполезная вещь.

ЧАСТЬ 1. ОПЫТЫ И ЭКСПЕРИМЕНТЫ С МАГНИТАМИ

ОПЫТ 1. КАКИЕ МАТЕРИАЛЫ ПРИТЯГИВАЕТ МАГНИТ?

Материалы и оборудование:

Магнит и предметы, сделанные из различных материалов.

Ход эксперимента:

Возьмем предметы, сделанные из разных материалов: кусок ткани, бумажку деревянную дудочку, железную скрепку и ложку, резиновый шарик др. Будем подносить к ним по очереди магнит. Какой из этих материалов притянется к магниту?

Вывод: Магнит притягивает к себе только железо.

ОПЫТ 2. МАГНИТЫ ДЕЙСТВУЮТ НА РАССТОЯНИИ.

Материалы и оборудование:

Магнит, железные скрепки, лист бумаги, ручка.

Ход эксперимента:

Нарисуем на бумаге линию и положим на нее скрепку. Теперь потихоньку будим пододвигать к этой линии магнит. На каком-то расстоянии от линии скрепка вдруг "скакнет" и прилипнет на магнит. Отметим это расстояние. Проведем этот же опыт с другими магнитами.

Можно увидеть, что одни из них сильные - примагничивают скрепку с далекого расстояния, другие слабые - примагничивают скрепку с близкого расстояния. Причем, это расстояние напрямую не зависит от величины самого магнита, а только от его магнитных свойств.

Вывод: Вокруг магнита есть что-то, чем он может действовать на предметы на расстоянии. Это что-то ученые назвали «магнитным полем»

ОПЫТ 3. МАГНИТ ИМЕЕТ ДВА ПОЛЮСА.

Материалы и оборудование:

два магнита

Ход эксперимента:

Если взять два любых кусочка магнита и поднести их друг к другу, то окажется, что они одним концом притягиваются, а другим - отталкиваются. Один конец называется южным или положительным полюсом магнита и помечается знаком "+". Другой конец - северный (отрицательный) полюс магнита, помечается знаком "-". Магниты притягиваются друг к другу разноименными полюсами, а отталкиваются одноименными. Попробуем взять два магнита и определить, как мы их складываем, одинаковыми полюсами или разными?

Одноименны магниты отталкиваются

Разноименные магниты притягиваются

Ученые условились, что линии магнитного поля выходят из "северного" конца магнита и входят в "южный" конец магнита.

Если мы возьмем кусок магнита и разломим его на два кусочка, каждый кусочек опять будет иметь "северный" и "южный" полюс. Если мы вновь разломим 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, то есть кусок с одним полюсом.

Вывод: Магнит имеет два полюса

ОПЫТ 4. КАК УВИДЕТЬ МАГНИТНОЕ ПОЛЕ?

Материалы и оборудование:

магнит, лист бумаги, железные опилки.

Ход эксперимента:

В предыдущем опыте мы поняли, что вокруг магнита есть что-то, что мы назвали магнитным полем. Мы можем его почувствовать, но не можем видеть. Как же нам сделать его видимым? Очень просто! Надо насыпать на лист бумаги немного металлических опилок (либо меленьких иголочек).

Если теперь поднести снизу бумаги магнит, то опилки "оживают". Они топорщатся, ощетиниваются, рисуют "морозные узоры". Если положить магнит полностью под пятно с опилками, можно заметить, что все опилки расположатся вокруг магнита по определенным линиям. Это и есть линии магнитного поля. Они идут из положительного полюса к отрицательному.

Вывод: Магнитное поле можно увидеть.

ОПЫТ 5. МАГНИТНЫЕ СВОЙСТВА МОЖНО ПЕРЕДАТЬ ОБЫЧНОМУ ЖЕЛЕЗУ.

Материалы и оборудование:

магнит, железные скрепки.

Ход эксперимента:

Попробуем к сильному магниту подвесить снизу скрепку. Если поднести к ней еще одну, то окажется, что верхняя скрепка примагничивает нижнюю! Попробуем сделать целую цепочку из таких висящих друг на друге скрепок. У нас их получилось 5 штук.

Если магнит убрать, то все скрепки рассыпятся. Но давайте поднесем любую из этих скрепок к другой - увидим, что скрепка сама стала магнитом!

То же самое произойдет со всеми железными детальками (гвоздиками, гайками, иголками, если они некоторое время побудут в магнитном поле. Атомы внутри них выстроятся в ряд так же, как и атомы в магнитном железе, и они приобретут свое собственное магнитное поле.

Но это поле очень недолговечное. Искусственное намагничивание легко уничтожить, если просто резко стукнуть предмет. Или нагреть его до температуры выше 60 градусов. Атомы внутри предмета от этого потеряют свою ориентацию и снова железо станет обычным.

Вывод: Магнитное поле можно создать искусственно.

ОПЫТ 6. МАГНИТНОЕ ПОЛЕ ЗЕМЛИ.

Материалы и оборудование:

магнит, иголка, миска с водой, растительное масло, компас.

Ход эксперимента:

Наша планета Земля - это огромный магнит. Магнитное поле всех наших магнитов взаимодействует с ее магнитным полем. На этом основана работа компаса, магнитная стрелка которого выстраивается вдоль силовых линий магнитного поля Земли, всегда показывая на север.

Мы тоже можем сделать свой компас. Для этого нам понадобится иголка и миска с водой. Намагнитим иголку магнитом. После этого смажем ее растительным маслом и аккуратно положим на поверхность воды. Благодаря силе поверхностного натяжения иголка не утонет, а останется свободно плавать (еще иголку можно положить на кусочек бумаги и поместить в воду). И не просто плавать - она развернется в воде в каком-то определенном положении. Сколько бы раз мы не проводили опыт, она всегда будет так поворачиваться. Только обязательно нужно убрать со стола подальше магнит и другие источники магнитного поля (мобильные телефоны, компьютеры, динамики).

Мы сравнили показания нашего самодельного компаса со стрелкой настоящего - они совпали!

Вывод: Компас ориентируется по магнитному полю Земли.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Выводы исследовательской работы:

1. Первая гипотеза подтвердилась, магнит притягивает только железо.

2. Вторая гипотеза, подтвердилась, магнит может действовать на расстоянии.

3. Третья гипотеза подтвердилась частично, а именно: магнит имеет два полюса и если его разломить, каждый кусочек опять будет иметь "северный" и "южный" полюс. Невозможно добиться, чтобы образовался кусок с одним полюсом.

4. Четвертая гипотеза не подтвердилась: можно увидеть магнитное поле.

5. Пятая гипотеза подтвердилась, магнитное поле можно создать искусственно.

6. Шестая гипотеза не подтвердилась, а именно, компас работает не от батареек, а ориентируется по магнитному полю Земли.