Исследовательская работа по физике

МАГНЕТИЗМ

Исследовательская работа

Ученик 3 класса

2014

Содержание

Введение…………………………………………………………………..

3

«Камень Магнуса» ……………………………………………………….

4

Магнетизм ………………………………………………………………...

5

Земля как огромный магнит …………………………………

5

Животный магнетизм ………………………………………..

5

Применение магнита ……………………………………………………..

6

Путешествие ………………………………………………….

6

Связь …………………………………………………………..

6

Транспорт ……………………………………………………..

6 Наблюдение магнитных свойств ………………………………………..

7

Изготовление моделей …………………………………………………...

10

Китайский компас ……………………………………………

10

Электромагнит ………………………………………………..

11

Заключение ……………………………………………………………….

12

Литература………………………………………………………………..

13

Введение

А что было бы, если бы не было магнетизма? Мы бы наверняка заблудились в туристическом походе, не смогли понять, что такое Северная Америка, Южное море, Восточное побережье, Западная Европа или Вест-Индия. Нельзя было бы использовать голубей в качестве почтальонов. Люди никогда бы не узнали о высокоскоростных поездах. Ученые много веков занимаются изучением магнитных свойств. Люди активно используют магнетизм в разных областях жизни. Всем известно, что если поднести магниты друг к другу противоположными полюсами, то они притянуться. А какими еще свойствами обладают магниты? Нам захотелось разобраться в этом вопросе. Цель работы: исследование свойств магнита. Задачи: - узнать как можно больше о магнитах; - узнать об использовании магнита человеком. - провести наблюдения магнитных свойств; - изготовить китайский компас и электромагнит. Работая по данной теме, мы хотели бы расширить свой кругозор, при помощи изучения различной литературы. Узнать, что обозначает слово «магнетизм», провести наблюдение магнитных свойств и попробовать самим изготовить модели с использованием магнита.

«Камень Магнуса»

Старинная легенда рассказывает о пастухе по имени Магнус. Он обнаружил однажды, что железный наконечник его палки и гвозди сапог притягиваются к черному камню. Этот камень стали называть «камнем Магнуса». Но известно и другое предание о том, что слово «магнит» произошло от названия местности, где добывали железную руду (Холмы Магнезии в Малой Азии). Таким образом, за много веков до нашей эры было известно, что некорые каменные породы обладают свойством притягивать куски железа. Об этом упоминал в VI веке до н. р. греческий физик и философ Фалес. Первое научное изучение свойств магнита было предпринято в XIII веке ученым Петром Перегрином. В 1269 г. вышло его сочинение «Книга о магните», где он написал о многих фактах магнетизма. Одним из первых исследователей магнитных свойств стали: английский врач В. Гильберт, датский физик Ганс Христиан Эрстед, французские физики Доминик Франсуа Араго и Андре Ампер. Одними из первых открытий с использованием свойств «камня Магнуса» для развития человечества стало изобретение русским ученым Павлом Львовичем Шеллингом в 1832 году электромагнитного телеграфа. До сих пор ученые находят новые возможности для использования свойств «камня Магнуса».

Магнетизм

1. Земля как огромный магнит Магнетизм - свойственная магнитам сила притягивать металлы, особенно железо и сталь. Земля - огромный природный магнит. Невидимые силовые линии опутывают планету, соединяя Северный и Южный магнитный полюса. Они называются магнитным полем Земли (Рис. 1). Стрелка компаса представляет собой магнит. Она всегда поворачивается, чтобы указывать на магнитный север. Еще в древние времена люди заметили, что одна разновидность железной руды, которая называется магнитный железняк, если ее подвесить на нити, всегда поворачивается в одну сторону. Магнитный железняк - это природный магнит. Другое название этой руды - магнетит.

2. Животный магнетизм Почтовые голуби используют магнитное поле земли, чтобы ориентироваться в полете (правильно находить путь домой). В местах, где магнитное поле нарушено (там стрелка компаса не указывает на север), почтовые голуби (Рис. 2) теряют ориентацию и могут заблудиться, не найдя пути домой!

Применение магнита

Магнит применяется в различных областях жизнедеятельности человека, таких как: Путешествия. Издавна пытливый ум человека привлекала таинственная сила природы, заставляющая магнитную стрелку упрямо возвращаться к направлению примерно на север-юг. В начале XIV века итальянец Флавий Джойя ввел в употребление компас с картушкой (шкалой). Она была связана с магнитом и разделена на 32 части (румбы). В таком виде без значительных изменений компас сохранился и до наших дней. Слово «компас», по-видимому, происходит от старинного английского слова compas, означавшего в то время «круг». В морских путешествиях компас играл чрезвычайно важную роль, позволяя определять курс корабля в открытом море. И в наши дни это полезное изобретение является для человека незаменимым помощником. Связь. Современный человек, постоянно пользуясь телефоном, даже не представляет, как выглядел первый телефон, изобретенный американцем А. Беллом. Прадедушка современного телефона представлял собой две коробки, в которые надо было говорить, соединенные проводами, на дне которых лежала тонкая стальная пластинка и магнит, окруженный проволочной спиралью. Телефон передавал очень неясные звуки речи из одной комнаты в другую, но современникам это казалось чудом. Транспорт. Современные ученые-конструкторы создают высокоскоростные средства передвижения, обладающие небольшим трением за счет электромагнитных сил. Трение - главнейший враг конструктора, так как при трении выделяется тепло и увеличивается потребление горючего. Высокоскоростные поезда, благодаря магнитной подвеске, подняты над путями силой электромагнетизма, поэтому трение отсутствует, а скорость достигает скорости звука (300 км/час).

Наблюдение магнитных свойств
Магниты делают из природного камня, который называется магнитный железняк. Камню придают различную форму и для обозначения полюсов магнита, их красят в разные цвета. Синий - это северный полюс магнита, красный - южный. (Рис.3)
Мы провели ряд наблюдений магнитных свойств

1. «Вещества, притягиваемые магнитом»

Вывод: магнит притягивает только стальные и железные предметы.

2. «Взаимодействие магнитных полюсов»

Установить магнитную стрелку и поднести к ней компас. (Рис. 5).



Вывод: северный полюс магнитной стрелки отталкивается от северного полюса магнита и притягивается к южному полюсу, а южный полюс наоборот притягивается к северному полюсу и отталкивается от южного.

3. «Получение магнитных спектров»

4. «Направление магнитных силовых линий»

5. «Определение магнитных полюсов немаркированного магнита»

6. «Магнит из иголки»

Изготовление моделей

1. Китайский компас Китайцы начали первыми использовать магнетизм еще 900 лет тому назад. Для того чтобы сделать один из древнейших компасов, нужно потереть магнитом иголку по всей длине в одном направлении 20-30 раз подряд. Иголка намагничивается и начинает притягивать различные металлические предметы. Далее нужно обвязать один конец короткой нитки вокруг средней части намагниченной иголки. Другой конец нитки завязать на обычном карандаше. Карандаш кладется на край широкого стакана таким образом, чтобы иголка не стукалась о стенки стакана. Когда иголка перестанет колебаться, то ее концы будут указывать на север и юг. (Рис.2)

2. Электромагнит Электромагнит создается путем наматывания проволоки на металлический стержень (гвоздь) и пропускания по получившейся спирали электрического тока (используй батарейку). Как только ток отключают, магнитное поле прекращает свое существование. Силу электромагнитов можно менять, а также можно изготовлять электромагниты более мощные, чем обычные магниты. Они способны создавать настолько сильные магнитные поля, что приводят в движение генераторы и электромоторы (Рис. 3).

Заключение

Интересное это вещество - магнит. Так давно люди узнали о магнетизме и стали изучать его свойства! Столько великих умов посвятили свои труды этому вопросу! Среди них выдающиеся русские ученые Борис Семенович Якоби и Михаил Васильевич Ломоносов, американец Самуил Морзе, англичане Вильям Стерджен и Майкл Фарадей. Результатом этих работ стали компас, телефон, телеграф, микрофон, динамики и много других вещей, которые сделали жизнь человека интересной и комфортной. Нельзя сказать, что свойства магнита изучены до конца. И нам не известно еще, где в дальнейшем найдет свое применение магнит. В ходе работы мы узнали, как люди познакомились с магнитом, что обозначает слово «магнетизм». Мы поняли, что магниты бывают не только природные, но и искусственные и их можно самим изготовить из железного предмета. Мы научились делать модели электромагнита и китайского компаса и можем поделиться своими знаниями со всеми желающими. Мы считаем, что эта работа будет интересна всем, кто хочет больше узнать о магнитах и таком полезном для человека природном явлении, как магнетизм.

Литература

1. Большая книга вопросов и ответов о природе вещей и явлений [Текст]. - М.: Изд-во Эксмо, 2004. - 288 с., илл.
2. Морган С. Все обо всем [Текст]. - М.: ООО «Издательство Астрель», 2003.
3. Физика - юным. Теплота. Электричество [Текст]. - Книга для внеклассного чтения 7 класс/ Сост. М.Н. Алексеева. - М.: Просвещение, 1980.
4. Хочу все знать! Большая иллюстрированная энциклопедия [Текст]. - М:. Эксмо, 2006.