II Международный конкурс научно-исследовательских и творческих работ учащихся
Старт в науке
МОЖЕТ ЛИ МАГНИТ ПОТЕРЯТЬ СВОЮ СИЛУ?
Автор работы награжден дипломом победителя II степени
Полная версия работы доступна во вкладке "Файлы работы" в формате PDF
Я думаю, трудно найти человека, которого в детстве не поражали удивительные свойства магнита. На значительном расстоянии, прямо через пустоту (не воздух же ему помогает) магнит способен притягивать тяжелые куски железа. Не менее удивительно поведение магнитной стрелки компаса, упорно стремящейся повернуться на север, как бы ни вращали компас, пытаясь сбить ее с толку. Магниты – важная часть нашей повседневной жизни.
Люди привыкли использовать силу магнита, она окружает нас повсюду. С ее помощью работают многие приборы (компьютеры, микроволновые печи, автомобили), игрушки. Если вдруг магниты перестанут работать, для нас это будет катастрофа, и мы сразу же это почувствуем. Отсюда у меня возник вопрос: может ли магнит потерять свою силу или она у него навсегда?
И так, цель моего исследования - выяснить, может ли магнит потерять свою силу?
Чтобы ответить на этот вопрос, я решил сначала узнать, от чего зависит сила магнита?
Гипотеза: предположим, сила магнита зависит от воздействия окружающей его среды.
Задачи: 1. выяснить, что такое магнит и магнитная сила.
2. узнать, какими свойствами обладают магниты.
3. узнать, отчего зависит сила магнита.
4.выяснить, может ли магнит потерять свою силу?
Методы исследования: наблюдения, опыты, изучение литературы.
Схема исследования.
1. Что такое магнит, магнитное поле и магнитная сила?
2. Свойства магнитов
1) Всё ли притягивают магниты?
2) Все ли магниты имеют одинаковую силу?
3. Практическая часть
Можно ли воспрепятствовать действию магнитной силы.
Глава2. Основная часть.
2.1Что такое магнит, магнитное поле и магнитная сила?
Вначале необходимо дать определения.
Магнитное поле – это область вокруг магнита, внутри которой ощущается воздействие магнита на внешние объекты. Органы чувств человека не способны видеть магнитное поле, но вспомогательные устройства доказывают, что магнитное поле существует. Известный ученый Уильям Гилберт объяснил, что наша планета Земля очень напоминает огромный магнит с двумя полюсами – северным и южным. Так было всегда, во всяком случае, с момента возникновения Земли. И все, что находится на Земле, в том числе люди, животные и растения, подвергаются воздействию невидимых силовых линий магнитного поля. Линии магнитного поля идут от одного полюса к другому.
1 Опыт: Я насыпал на бумагу железную стружку и посреди бумаги положил магнитный круг. Стружка перемещалась, образовывая дуги вокруг полюсов магнита. Рисунок, который образовала стружка - это рисунок линий магнитного поля магнитного круга.
Для наглядности своего исследования я составил схему, которую назвал «Три звена одной цепи».
М
А
Г
Н
И
Т
п
М. си
ла
1
3
2
М. поле
1 звено – Магнит – это объект, сделанный из определенного материала, который создает магнитное поле и обладает способностью притягивать железные и стальные предметы и отталкивать некоторые другие.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.
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 т.е . один полюс.
2 звено – предмет. Изучая поведение различных веществ в магнитном поле, я обнаружил, что если одни из них притягиваются к магниту, то другие слабо или совсем не реагируют.
По отношению к магниту предметы делятся на:
Ферромагнетики - материалы, которые, обычно, и считаются 'магнитными'; они притягиваются к магниту достаточно сильно, (железо, кобальт, никель, сплавы)
Парамагнетики: вещества, такие, как платина, алюминий, и кислород которые слабо притягиваются к магниту.
Диамагнетики: вещества, такие как углерод, медь, вода и пластики отталкиваются от магнита. Проведя опыт С разными предметами сделал вывод.
Вывод: предметы из железа притягиваются к магниту. Дерево, пластмасса, бумага, ткань не реагируют на магнит.
Сила магнита зависит от материала, из которого изготовлен притягиваемый предмет.
3 звено - магнитная сила
Сила притяжения магнита, воздействующая на предметы, называется магнитной силой. У меня возник вопрос: одинаковая ли сила у магнитов
Опыт 2.
Для этого я взял три магнита разных размеров и три одинаковых монеты.
Ход опыта:
Разложим на столе магниты в ряд на расстоянии 10 см друг от друга
Положим на стол линейку и вплотную к ней разложим монетки, но на расстоянии от магнитов.
Потихоньку подталкиваем линейку с монетками в сторону магнитов
Результат:
Одни монетки притягиваются к магниту сразу же, другие – только тогда, когда приблизятся к магнитам на близкое расстояние.
Вывод: Магниты притягивают даже на расстоянии. Чем больше магнит, тем больше сила притяжения и тем больше расстояние, на котором магнит оказывает свое воздействие.
А теперь я познакомлю вас с экспериментами, с помощью которых я хотел проверить свое предположение.
Дома я попытался создать такие условия, влиянию которых в природе может подвергнуться магнит.
2.2. Практическая часть
Можно ли воспрепятствовать действию магнитной силы?
Эксперемент 1 . Для того, что бы это проверить я взял газетный лист, большое полотенце и стальной предмет.
Обернул магнит в бумагу и проверил, притягивает ли он стальной предмет.
Обернул магнит в несколько раз сложенное полотенце и проверил, притягивает ли он стальной предмет.
Вывод: Магниты обладают свойством притягивать металлические предметы. Магнитная сила может действовать через различные предметы и на значительном расстоянии. Чем больше расстояние, тем слабее сила магнита. Поэтому магнитная сила может быть нейтрализована, если магнит будет закрыт плотным слоем не намагничивающегося материала.
Эксперемент 2. Воздействие холодом.
Я взял свой магнит и положил на трое суток в морозильную камеру при температуре –180С. Магнит продолжал притягивать железные предметы.
Вывод: при температуре –180С сила магнита не изменилась.
Эксперемент 3 . Воздействие высокой температурой. Кипячение.
На 30 минут я поместил магнит в кипящую воду. Магнит продолжает притягивать железные предметы.
Вывод: сила магнита после кипячения заметно не изменилась.
Эксперемент 4. Нагревание.
Я поместил магнит в духовку.
Магнит накалился докрасна и после остывания уже не притягивал булавку.
Вывод: Размагнитить магнит можно, если нагреть его до температурной границы, при которой он начинает терять свою магнитную силу.
Эксперемент 5. Следующий эксперимент я назвал «Поглощение».
Маленький магнит + булавка находятся внутри своего магнитного поля. Я поднес магнит более большого размера. Его магнитное поле «поглотило» и подчинило себе маленький магнит и булавку.
3 Глава . Выводы
Сложив результаты своих наблюдений и информацию, полученную из дополнительных источников, я пришел к общему выводу:
Сила магнита зависит:
- от размера самого магнита
- от расстояния между магнитом и притягивающимся предметом
- материала изготовления предметов
Магнит может потерять свою силу:
- при нагревании до критической температуры (в литературе её называют точка Кюри)
- при наличии других магнитных полей вблизи
И в заключение хочу сказать: изучая свойства магнита, я пришёл к выводу - дети тоже ферромагнетики! А окружающий нас мир огромный магнит, от которого мы пока растём, намагничиваемся: добротой и лаской, тягой к знаниям. Жизнь всегда будет полна загадок. И наряду с самыми сложными – загадками жизни и Вселенной – загадка магнита всегда будет давать пищу для любознательного ума!
Список литературы.
Большая книга экспериментов для школьников/ Под ред. Антонеллы Мейяни; Пер. с ит. Э.И. Мотылевой. – М.: ЗАО «РОСМЭН-ПРЕСС», 2006. – 260 с.
Всё обо всем. Популярная энциклопедия для детей. Том 7 – Москва, 1994.
Занимательные опыты: Электричество и магнетизм./ М. Ди Специо; Пер. с англ. М. Заболотских, А. Расторгуева. – М.: АСТ: Астрель, 2005, - 160 с.: ил.
Карцев В.П.. Магнит за три тысячелетия. – М.: Энергоатомиздат, 1988. – 190 с.: ил. – (Научно-попул. б-ка школьника)
Я познаю мир: Детская энциклопедия: Физика / Сост. А.А. Леонович; Под общ. ред. О.Г. Хинн. – М.: ООО «Издательство АСТ-ЛТД», 1998. – 480 с.