XXVIII Международный конкурс научно-исследовательских и творческих работ учащихся

Старт в науке

Статическое электричество

• Авторы
• Руководители
• Файлы работы
• Наградные документы

Воронина С.Н. 1

---

1МАОУ «Селенгинская гимназия»

Воронина Г.О. 1

---

1МАОУ «Селенгинская гимназия»

Работа в формате PDF

1 MB

Автор работы награжден дипломом победителя III степени

Диплом школьникаСвидетельство руководителя

Введение

Однажды я снимала свой шерстяной свитер и услышала легкий треск, а потом мои волосы «встали дыбом» и поднялись вслед за свитером. Мне стало очень интересно, почему так происходит? Я искала в интернете, расспрашивала друзей, родителей – это оказалось статистическое электричество. Электричество? Что это такое? Это что-то тихое, незаметное – оно присутствует повсюду и действует на нас. С таким электричеством можно даже играть и экспериментировать. Я решила узнать о нем больше и провести исследование.

Цель: познакомиться со статическим электричеством.

Объект исследования: статическое электричество.

Гипотеза исследования.

Статическое электричество образуется в результате трения некоторых предметов.

Задачи исследования:

• Узнать, что такое статическое электричество.

• Выяснить причину возникновения статического электричества.

• Провести опыты со статическим электричеством.

Методы исследования:

1. Просмотр мультипликационных фильмов «Фиксики», «Смешарики», «Уроки тетушки Совы».

2. Просмотр научно-познавательных передач «Профессор Почемучкин», «Галилео», «Забавная наука».

3. Просмотр книг, энциклопедий, научных журналов для детей.

4. Проведение исследований, экспериментов, опытов.

Этапы исследования

Теоретическое исследование проблемы

Что же такое статическое электричество? Чтобы ответить на этот вопрос мы изучили книгу «Большая книга экспериментов», интересные научные журналы, рассматривали иллюстрации.

Затем, дома с родителями посмотрели детские передачи «Профессор Почемучкин», «Галилео», «Забавная наука».

В школе всем классом просмотрели мультфильмы «Фиксики» про электричество, «Смешарики», «Уроки тетушки Совы». И вот что мы узнали.

Статическое электричество легко получить, если потереть один о другой два предмета (сделанные из определенных материалов): при этом электроны с одного предмета переходят на другой, в результате чего один предмет приобретает положительный заряд, а другой отрицательный.

Положительно и отрицательно заряженные объекты притягиваются друг к другу, как магнит, – поскольку один из них желает сбросить лишние электроны, а другой, наоборот, получить их. Когда статическое электричество становится достаточно мощным, электроны перескакивают с одного предмета на другой в таком количестве, что это порождает видимую электрическую искру (электрический разряд).

А если одним из объектов, между которыми перескакивают электроны, являетесь вы, то вы почувствуете легкий «удар». Молния, между прочим, представляет собой гигантскую электрическую искру, электрический разряд в результате накапливания статического электричества в туче во время грозы.

Практическое исследование проблемы

Чтобы понять, как получается статическое электричество, необходимо провести опыты. И мы приступили к интересным исследованиям.

Опыт №1 «Ожившие волосы»

Материалы: воздушный шарик, шерстяная варежка.

Эксперимент: Берем воздушный шарик и трем его шерстяной варежкой, после дотрагиваемся им до волос. Волосы «оживают», становятся «дыбом». (Приложение 1)

Объяснение: Волосы «оживают» под действием статического электричества, возникающего из-за трения шарика о шерстяную варежку

Опыт №2 «Шарик - прилипала»

Материалы: воздушный шарик, шерстяная варежка.

Эксперимент: Надуваем воздушный шарик, трем его о шерстяную варежку и дотрагиваемся шариком до различных предметов в комнате. Получился настоящий фокус! Шарик начинает прилипать буквально ко всем предметам в комнате: к стене, к столу, к холодильнику. (Приложение 2)

Объяснение: объясняется это тем, что все предметы имеют определенный электрический заряд. Но есть такие тела, например - шерсть, которые очень легко теряют свои электроны. В результате контакта между шариком и шерстяной варежкой происходит разделение электрических зарядов из-за чего часть электронов с шерсти перейдет на шарик, и он приобретет отрицательный статический заряд. Когда мы приближаем отрицательно заряженный шарик к некоторым нейтральным (не имеющим заряд) предметам, электроны в этих предметах начинают отталкиваться от электронов шарика и перемещаться на противоположную сторону предмета.

Таким образом, верхняя сторона предмета, обращенная к шарику, становится заряженной положительно, и шарик начнет притягивать данный предмет к себе. Но если подождать подольше, электроны начнут переходить с шарика на предмет. Таким образом, через некоторое время шарик и притягиваемые им предметы снова станут нейтральными и перестанут притягиваться друг к другу.

Опыт №3 «Живые бабочки»

Материалы: воздушный шарик, кусочки бумаги из салфетки, шерстяная варежка.

Эксперимент: Потрем шарик о варежкуи поднесем его, к кусочкам бумаги. Бумага поднимается и прилипает к шарику. (Приложение 3)

Объяснение: Это происходит потому, что при трении шарика о шерстяную варежку, он электризуется и приобретает способность притягивать к себе тела, как магнит. У нас получилось создать электрическое поле с противоположно заряженными частицами.

Опыт №4 «Танцующая фольга»

Материалы: алюминиевая фольга, пластмассовая расческа.

Эксперимент: Нарежем алюминиевую фольгу (блестящую обертку от шоколада или конфет) очень узкими и длинными полосками. Высыпаем полоски фольги на бумажное полотенце. Проведем несколько раз пластмассовой расческой по своим волосам, а затем поднесем ее вплотную к полоскам фольги. Полоски начнут «танцевать». (Приложение 4)

Объяснение: Волосы, о которые мы потерли пластмассовую расческу, очень легко теряют свои электроны. Их часть перешла на расческу, и она приобрела отрицательный статический заряд. Когда мы приблизили расческу к полоскам фольги, электроны в ней начали отталкиваться от электронов расчески и перемещаться на противоположную сторону полоски. Таким образом, одна сторона полоски оказалась заряжена положительно, другая сторона полоски – отрицательно. Положительно заряженная сторона полоски притягивается к отрицательно заряженной расческе. Так фольга «танцует»

Мы видим, что разноименные статические заряды притягиваются друг к другу, а одноименные отталкиваются.

Опыт №5 «Крутящийся карандаш»

Материалы: пластмассовая бутылка, карандаш, ручка

Эксперимент: карандаш кладем на крышку бутылки, ручку необходимо потереть о волосы, далее при поднесении ручки к карандашу мы видим, что карандаш начинается вращаться по кругу отталкиваясь от ручки.

Объяснение: происходит это потому что тела приобрели разный электрический заряд. (Приложение 5).

Изучив материалы и проведя опыты, я познакомила одноклассников со статическим электричеством, представив им мой проект, продемонстрировала игру, которую я придумала. Рассказала об играх со статическим электричеством, в которые они могут поиграть дома самостоятельно.

Игра «Поймайка» (Приложение 6)

Оборудование: бумажные салфетки, фигурки животных, ножницы, воздушные шары, бумажный стаканчик.

Участники: дети из моего класса.

Суть игры: ребят необходимо разделить на команды, выдать каждой команде необходимое оборудование и рассказать о правилах.

Правила игры:

1. Из салфеток нужно вырезать фигурки животных по выданному шаблону и разложить их на столе

2. Надуть воздушные шарики

3. Наэлектризовать шарики при помощи трения их о волосы

4. Шариком поймать фигурки и сложить их в бумажный стаканчик

5. Какая из команд справится с заданиями быстрее, та и побеждает.

Заключение

В ходе проведённого исследования были достигнуты поставленные цели и решены обозначенные задачи. Полученные результаты позволили сформулировать следующие выводы:

1. Статическое электричество — реально существующее физическое явление, которое регулярно проявляется в повседневной жизни.

2. Основной механизм возникновения статического электричества — электризация посредством трения между различными материалами.

3. Взаимодействие наэлектризованных тел подчиняется определённым  законам:

   • предметы с разноимёнными электрическими зарядами  притягиваются друг к другу;

   • предметы с одноимёнными зарядами отталкиваются.

Таким образом, выдвинутая гипотеза о том, что статическое электричество возникает  вследствие трения предметов, полностью подтвердилась. В то же время предположение о том, что все наэлектризованные предметы притягиваются друг к другу, было  опровергнуто экспериментально.

Практическая часть исследования завершилась созданием двух продуктов:

• презентации для ознакомления одноклассников с результатами работы и основными понятиями о статическом электричестве;

• буклета с описанием игровых экспериментов, демонстрирующих  свойства статического электричества и позволяющих закрепить полученные знания на практике.

Продуктом моего исследования стала развивающая игра «Поймайка», созданная специально для младших школьников (возраст 7–10 лет). Игра сочетает образовательные и развлекательные элементы, помогая детям развиваться в игровой форме.

Список использованной литературы

1. Под ред. Антонеллы Мейяни; пер.с.ит. Э.И.Мотылевой – М.: РОСМЭН.2018г. Большая книга экспериментов.

2. Тугушева Г. П., Чистякова А. Е. Экспериментальная деятельность детей среднего и старшего дошкольного возраста: Методическое пособие. — СПб.: ДЕТСТВО-ПРЕСС, 2016.

3. Дыбина О.В., Рахманова Н.П., Щетинина В.В. Неизведанное рядом: Опыты и эксперименты для дошкольников. М.: ТЦ Сфера, 2016.

4. Энциклопедия «Кругосвет»

5. Раздел по физике: статьи об электризации, электрическом заряде и электростатике - https://www.krugosvet.ru/

6. Научно‑популярный ресурс с материалами по физике, в т. ч. о статическом электричестве и его проявлениях - https://elementy.ru/

ПРИЛОЖЕНИЕ

Приложение 1

Опыт №1 «Ожившие волосы»

Приложение 2

О пыт №2 «Шарик - прилипала»

Приложение 3

О пыт 3 «Живые бабочки»

Приложение 4

О пыт 4 «Танцующая фольга»

П риложение 5

Опыт 5 «Крутящийся карандаш»

Приложение 6

Игра «Поймайка»