XII Международный конкурс научно-исследовательских и творческих работ учащихся
Старт в науке
Магнит и его тайны
Автор работы награжден дипломом победителя III степени
Полная версия работы доступна во вкладке "Файлы работы" в формате PDF
Введение
Природа полна тайн и загадок. Необыкновенная способность магнитов притягивать к себе предметы вызывала у меня удивление с раннего детства. Моё первое знакомство с магнитом произошло тогда, когда в один из летних дней мы на даче жгли костер, в котором были старые ящики, скрепленные гвоздями. После того, как костер потушили, папа дал мне магнит и поручил вытаскивать им металлические предметы из золы. Это было очень интересно. После этого мне захотелось узнать, какие тайны хранит в себе магнит, какая сила притягивает предметы к магниту. Мне захотелось выяснить, как люди используют магниты в своей жизни.
Цель работы:
Исследование свойств магнита.
Создание магнита.
Задачи работы:
Выяснить, что такое магнит и магнитная сила.
Изучить свойства магнита и способность воздействия на другие предметы.
Создать магнит.
Гипотеза:
Я предполагаю, что смогу сама сделать магнит.
Материалы для работы:
Магниты разной формы
Скрепки
Лист бумаги
Линейка
Карандаш
Гвоздь железный
Гвоздь стальной
Компас
Нитки
Картонная коробка
Проволока
Батарейки
Скотч
Магнит и магнитная сила, история магнита.
В старину рассказывали, будто есть на краю света гора Магнит. Она стоит у самого моря. Беда кораблю, который подплывает слишком близко. Гора притягивает железо, да так сильно, что вырывает все гвозди из досок. Корабль разваливается и тонет.
На свете и в самом деле есть горы из магнитной руды. Магнитная руда притягивает не так уж сильно. Гораздо сильнее действует искусственный магнит. А кусочки железной руды называют естественными магнитами. (*1)
Так, что же такое магнит?
Магнит – это тело, способное притягивать железо, сталь, никель и некоторые другие металлы.
Магнитная сила – сила, с которой предметы притягиваются к магниту.
Весь Древний Восток наделял магнит свойством любить железо. Раз притягивает – значит, любит. В разных странах магнит называли по-разному. Но все эти названия переводятся как «любящий железо». (*2)
Более двух тысяч лет люди используют свойства магнита. В древние времена свойства магнитной стрелки казались волшебными. Магнитный камень применяли для ориентирования, это были первые компасы.Камень, которым натирали железную иглу, называли камнем Геркулеса. (*3)
Магниты окружают нас постоянно. Я заметила, что магнитная сила используется и дома, и в школе: с помощью магнитов мы крепим записки на холодильник дома, а в школе прикрепляем рисунки к доске; магнитные крепления есть на дверцах шкафов, сумках. Есть магнитные игры, например, магнитные пазлы, магнитный футбол.
Отправляясь в поход или в путешествие, прежде всего позаботься о компасе. Магнитная стрелка определит направление стран света и не даст заблудиться в дороге.
Анкетирование, опыты, создание магнита.
Цель моей работы – создание магнита своими руками. Чтобы узнать актуальность моей работы, я провела анкетирование (диаграмма I). Его результаты показали, что моя тема актуальна и интересна для исследования.
Я хотела узнать свойства магнита. Для этого я провела ряд опытов.
Опыт №1. Так от чего же зависит сила магнита?
Чтобы это узнать я проделала следующий опыт.
Я взяла три магнита разной формы (подкова, круг, брусок) и разного размера, металлические скрепки. Далее я подносила по очереди магниты и считала, сколько скрепок сможет поднять каждый магнит. (рис.I)
Результаты опыта представлены в таблице 1.
Табл.1
|
Тип магнита |
Монеты |
Скрепки |
Всего поднято предметов |
|
Круглый магнит |
19 |
100 |
119 |
|
Подкова |
3 |
13 |
16 |
|
Брусок |
4 |
18 |
22 |
В результате было установлено, что один магнит поднимает больше предметов, чем другие.
Вывод: Форма и размер магнита влияет на его силу. Круглые магниты сильнее прямоугольных, те, в свою очередь, сильнее, чем подковообразные. Среди магнитов, имеющих одну форму, сильнее будет магнит большего размера.
Опыт №2. Отталкивание магнитов.
Я положила лист бумаги на стол. В центр листа я положила магнит красной стороной вверх и обвела его внутреннее отверстие карандашом. Потом я взяла второй магнит, положила его на лист бумаги также красной стороной вверх и медленно приблизила к первому магниту.
Что произошло? Первый магнит отодвинулся от второго магнита.
Я зафиксировала в этом положении первый магнит и снова обвела его центральное отверстие. Я измерила линейкой расстояние, на которое отодвинулся магнит. Результат измерения: 4 см.
Теперь я перевернула магнит другой стороной и вновь приблизила ко второму магниту. Что произошло? Магниты притянулись друг к другу. (рис. II)
Вывод: Произошло отталкивание двух полюсов, а во втором эксперименте – притягивание. Так как магниты притягиваются разными полюсами, а отталкиваются одинаковыми полюсами.
Опыт №3. Магнитное поле Земли.
Я положила перед собой компас и поднесла к нему магнит красной стороной (N). (рис.Ш) Что я увидела? Одна из стрелок потянулась к магниту.
Я повернула магнит синей стороной (S). Что я увидела? К магниту тянется другая стрелка.
Я убрала магнит и оставила компас на столе. Что я увидела? Стрелки выстроились иначе.
Я повернула компас. Что я увидела? Стрелки продолжают показывать то же самое направление.
Вывод: Наша Земля имеет магнитные полосы, которые тянутся от одного до другого полюса, как будто в самом центре планеты движется огромный магнит. Стрелка компаса отыскивает магнитное поле Земли и поэтому всегда указывает одной стороной на Север, а другой – на Юг.
Опыт №4. Можно ли самому сделать магнит?
Я взяла самый сильный магнит. Затем я положила железный гвоздь на магнит и подержала его в таком положении одну минуту. Я оторвала гвоздь от магнита и приложила к скрепке.
Что произошло? Скрепка прилипла к гвоздю, как к магниту (рис.IV), и скрепка держалась на нем примерно 5 часов.
Вывод: Материал, из которого сделан гвоздь – железо. А железо способно на некоторое время намагнититься от магнита. Таким образом, я получила временный магнит. Через некоторое время, он потерял магнитные способности и вновь стал обычным гвоздем.
Опыт №5. Как сделать более сильный магнит?
Я взяла стальной гвоздь, намотала на него проволоку и оставила 10 см с каждого конца. Затем скотчем обмотала две батарейки. К батарейкам приклеила гвоздь на проволоке и поднесла конструкцию к скрепкам.
Что произошло? Скрепки начали прилипать к моему самодельному магниту.
Затем я вынула гвоздь из конструкции и опять поднесла его к скрепкам.
Что произошло? Скрепки продолжили примагничиваться к стальному гвоздю.
Через неделю я опять поднесла этот гвоздь к скрепкам, на секунду приложив его к магниту. Скрепки снова примагнитились к гвоздю.
Вывод: Если гвоздь будет из стали, то он может стать более сильным магнитом, даже если его намагнитить всего один раз.
Опыт №6. Игра «Магнитная рыбалка».
Сначала сделаем «рыбок». Чем больше, тем интереснее! Для этого я нарисовала, раскрасила рыбок и прицепила к ним скрепки. Затем я взяла картонную коробку и положила в нее «рыбок».
Потом я сделала две удочки себе и младшей сестре. Для этого я привязала один конец нитки к карандашу, а другой к магниту.
Игра готова! Можно начинать играть. (рис.V)
Заключение
В ходе своей работы я узнала много интересного о магнитах и их свойствах. Я изучила историю возникновения магнита, узнала, что такое естественный и искусственный магнит. Я узнала, как можно применять магнит и его свойства в своей жизни. Также я научилась проводить анкетирование и составлять диаграммы.
Я подтвердила свою гипотезу, сделав магнит своими руками. Я хочу и дальше изучать физику – науку о свойствах тел и явлений.
Список использованной литературы
Гальперштейн Л.Я. «Занимательная физика»
Гулина Н.В. «Удивительная физика».
Коробко-Стефанов А.А. «Электромагнитное поле».
Приложение 1.
рис.I рис.II рис.III
рис.IV рис.V
диаграмма I