Какие предметы притягивает магнит и почему

Отдел образования  Житковичского  районного исполнительного комитета

ГУО «Коленская средняя школа»

Учебно-исследовательская работа

«Какие предметы притягивает магнит и почему?»

2023

СОДЕРЖАНИЕ

                                                     ВВЕДЕНИЕ

В повседневной жизни происходит много необъяснимого и непонятного. Когда я увидела магнит на холодильнике, я попробовала прикрепить его на дверь. Магнит упал. Я спросила у мамы, почему так происходит. Мама ответила, что это магнит. Мне оказалось этого недостаточно. Магнит скрывает много тайн, и я захотела их раскрыть. Обязательно должна быть причина. Возник вопрос: «Почему?» И я обратился с вопросом к нашей учительнице. Учительница заинтересовалась и пообещала вместе со мной выяснить причину притягивания магнитом предметов. Я рассказала одноклассникам, им стало тоже интересно. И вот мы работаем целой командой. Мы сами  под руководством учителя решили провести исследование и узнать, «Какие предметы притягивает магнит и почему?» Это и послужило основанием для выбора темы исследования.

Тема исследования: «Какие предметы притягивает магнит и почему?»

Цель исследования: понять, в чём сила магнита, выяснить при каких условиях это происходит, найти примеры применения магнитов на практике.

Гипотезы: мы предполагаем:

1.Магниты способны притягивать любые предметы, не зависимо от преград.

2. Все магниты имеют не одинаковую силу.

3. Магниты широко используются в разных сферах жизни.

Задачи:

-изучить литературу по теме;

-узнать в чём сила магнита;

-объяснить какие условия необходимы для способности магнита притягивать к себе предметы;

- провести опыты доказывающие свойства магнита;

- изучить, как и где используют магнит в современном мире, применение его на практике;

- проанализировать полученные результаты;

- сделать выводы.

Предмет исследования: свойства магнита.

Объект исследования: магниты

Методы:

-сбор и анализ информации;

-наблюдение

-эксперимент;

-сравнение и обобщение.

                                       1.ОСНОВНАЯ ЧАСТЬ

                               ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЙ ЭТАП

Мы обратились к энциклопедии, получили знания о магните. Нам было интересно, что такого есть в магните, что он прикрепляется к холодильнику, а на дерево - нет. Оказывается, магнит - это объект, сделанный из определённого материала, который создаёт магнитное поле. И вот возник вопрос: «Что такое магнитное поле?» В энциклопедии написано: «Магнитное поле - это область вокруг магнита, внутри которой ощущается воздействие магнита на внешние объекты».

         Изучив литературу по теме исследования, мы решили провести несколько интересных опытов, которые нам помогут ответить на наш вопрос и проверить гипотезу.

         Вот так мы стали научными экспериментаторами и приглашаем вас в нашу лабораторию.

Опыт №1.«С какими еще предметами взаимодействует магнит?»

         Мы взяли несколько предметов, сделанных из разных материалов: самолётик из бумаги, пластмассовая ручка, камень, резинка, разные монеты, кнопка, алюминиевая вилка, серебряное и золотое кольцо. Поднесём их по очереди к магниту, проверим, какой из этих материалов притягивается. Пластмассовая ручка, резинка, самолётик из бумаги, алюминиевая вилка, серебряное и золотое кольцо не притягиваются к магниту. (Приложение1)

Вывод. Магниты воздействуют на предметы из железа, стали и некоторых других металлов. Не все монеты притягиваются магнитом. Причина: они сделаны из разного материала.

          А могут ли магниты передать свои свойства притягивания другим предметам?

         Опыт №2.«Может ли магнит передавать свою силу?»

Берём 8 монеток. Ставим вокруг металлические банки, сверху сильный магнит. Получилась цепочка из магнитов.

Монетки держатся, потому что они находятся в магнитном поле. Если мы выведем их за пределы магнитного поля, они упадут.

Во-первых, магнитные свойства можно передать обычному железу. Атомы внутри монетки выстроятся в ряд так же, как и атомы в самом магните, поэтому монетки приобретут своё собственное магнитное поле.

Во-вторых, само магнитное поле. Чем сильнее магнит, тем больше у него магнитное поле. Когда магнитное поле заканчивается, монетки уже не примагничиваются и падают. (Приложение2)

Вывод. Магнит может передавать свои свойства другим предметам, временно превращая их в магниты.

         И тут возникает новый вопрос: «Как воздействует магнит через препятствия, такие как вода, дерево, ткань?

Опыт №3. «Действие магнита через препятствия»

В бутылку с водой бросаем пластмассовое лего. Сжимаем рукой бутылку, лего поднимается и опускается. Приклеим к лего магнит. Ничего не изменилось. Бросим в бутылку скрепки. Лего прикрепилось к металлу. Вода не стала преградой.

А теперь наша преграда дерево. Установим магнит под столом, кнопки на поверхности стола. И что мы видим? Кнопки двигаются.

Мы накрыли железные предметы кусочком ткани и поднесли  магнит. Что произошло? Магнит действует через ткань. Железные предметы примагнитились через ткань. Положили все железные предметы на пластмассовый поднос, а магнитом провели под подносом. И что вы думаете? Предметы двигаются. Магнит действует через тонкий пластмассовый поднос.

Мы усложнили задание.

Обернули магнит в бумагу и проверили, притягивает ли он стальной предмет. Завернули магнит в несколько раз сложенное полотенце и проверили, притягивает ли он стальной предмет.

В результате установили, что магнит притягивает предмет через тонкий слой материала, но перестает притягивать, когда слой материала достигает определенной толщины. (Приложение 3)

Вывод. Магнитная сила может проходить через предметы или вещества. Магнитная сила может быть нейтрализована, если магнит будет отгорожен толстым слоем ненамагничивающегося материала.

Получается, сила притяжения может зависеть от формы и размера магнита. Нам стало интересно: «А какой магнит самый мощный?»

Опыт №4. «Сила разных магнитов»

Берём три магнита разной формы и разного размера.

1. Разложили в три бумажные коробки различные металлические предметы (гвозди, монеты, скрепки) по группам.

2. Затем подносили по очереди магниты к разным коробкам и подсчитали, сколько однотипных предметов сможет поднять каждый магнит.

 Полученный результат поместили в таблицу.

(Приложение4)

Вывод. Круглые магниты сильнее подковообразных, те, в свою очередь, сильнее, чем брусок. Среди магнитов, имеющих одну форму, сильнее будет магнит большего размера. Значит сила магнита зависит от его формы и размера.

Рассматривая магниты формы, подкова мы заметили, что почему-то они раскрашены разным цветом. Возможно, это имеет значение? Мы решили проверить.

Опыт №5. «Магнитные полюса»

Мы приблизили друг к другу сначала одинаково окрашенные полюса магнитов, потом разноокрашенные.

В результате этого установили, что полюсы одного цвета отталкиваются, а разного притягиваются. Это происходит потому, что полюсы каждого магнита имеют противоположные знаки (положительный и отрицательный). N –северный полюс магнита(синий). S-южный полюс магнита (красный). (Приложение 5)

Вывод. Полюсы противоположных знаков притягиваются; одинаковых – отталкиваются.

Представляете, а на компасе на стрелках тоже такие полюса как на магните. Интересно, как работает компас?

Опыт №6. «Компас из подручных средств»

И снова ответ мы нашли в Интернете. Оказалось, 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.

Компас был изобретен в древнем Китае. Устроен компас довольно просто: внутри у него есть магнитная стрелка, которая вращается вертикально и по кругу, она всегда указывает на север. Попробуем воспроизвести это изобретение. Для этого понадобится иголка и миска с водой. 

Убрали от места проведения опыта магнит и другие источники магнитного поля (компьютеры, мобильные телефоны, динамики). Намагнитили иголку магнитом. После этого смазали ее растительным маслом и аккуратно положили на поверхность воды. Благодаря силе поверхностного натяжения иголка не утонет, а останется свободно плавать. 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. Сличили показания иголки и магнитной стрелки компаса – они совпали. (Приложение 6)

Вывод: 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.

-Как здорово! Мы смогли сделать компас с помощью подручных средств. Думаю - это помогло бы нам, если бы мы заблудились в лесу.

2.КАК И ГДЕ ИСПОЛЬЗУЕТ ЧЕЛОВЕК МАГНИТЫ В ЖИЗНИ?

Изучая энциклопедическую литературу, мы узнали, что магниты используют под водой. Благодаря своей способности притягивать предметы под водой магниты используются при строительстве и ремонте подводных сооружений.

         Свойство магнитов отталкиваться используют на железных дорогах в Китае и Японии. Есть такие поезда, которые не имеют колёс: внутри поезда и на рельсах устанавливаются мощные магниты, которые повёрнуты друг к другу одинаковыми полюсами. Такие поезда супер скоростные.

         В связи с тем, что магниты воздействуют на железо, в жизни с помощью больших магнитов можно расчистить участок земли от железного мусора.

Первым прибором, основанным на явлении магнетизма, стал компас. Компас - это устройство для ориентирования на местности. При помощи компаса можно определить, где находятся стороны света: север, юг, запад, восток. А определив по стрелке, где север, можно определить и где находятся остальные части света.

Магниты оказывают мягкое обезболивающее действие, улучшают настроение, лечат заболевания костей, уменьшают возбудимость нервной системы и снимают стресс. Лечебные магниты используются в виде пластырей, браслетов, обручей клипсов и многое другое.

3.ПРИМЕНЕНИЕ СВОЙСТВ МАГНИТА НА ПРАКТИКЕ

Изучив свойства магнита, нам захотелось попробовать применить их на практике.

У нас появилась идея изготовить магнитные игры для наших дошкольников.

Теперь мы уже изобретатели.

Магнитный театр «Репка»

При помощи картонной коробки, цветной бумаги, цветных изображений героев, клея и магнитов мы изготовили магнитный театр по сказке «Колобок». Благодаря магнитам, прикрепленным к героям, появилась возможность их перемещать и показать сказку в движении. Игра развивает пространственное воображение и внимание, мелкую моторику. (Приложение 7)

Игра «Управляемая машина»

Делаем из картона и пластмассы машину. Прикрепляем снизу магнит небольшого размера. На палочку приклеиваем большой магнит. Подносим палочку с магнитом к машине. Машина двигается. (Приложение 8)

Игра «Наперегонки»

Прикрепляем к корабликам магниты и с помощью крупного магнита, управляем ими. (Приложение 9)

                                              ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Работа над исследованием оказалась очень интересной и увлекательной. В ходе исследования мы узнали много нового о магните. Практическим путем мы изучили некоторые свойства и способности магнитов.

Сначала наша гипотеза не подтвердилась. Магниты не способны притягивать любые предметы, не зависимо от преград.

Проведенные нами эксперименты позволили сделать следующие выводы:

магниты притягивают не все предметы, а только предметы из железа, стали и некоторых других металлов;

А вторая часть гипотезы подтвердилась. Сила магнита зависит от его формы и размера.

В ходе эксперимента мы выяснили, в чём сила магнита и при каких условиях магнитная сила может проходить через предметы и вещества;

 может быть нейтрализована, если магнит будет отделён толстым слоем не намагничивающегося материала; может передавать свои свойства другим предметам, временно превращая их в магниты.

Изучив свойства магнитов, мы смогли применить их на практике и изготовили  магнитные игры и сказку для дошкольников.

Таким образом, цель нашего  исследования достигнута. Мы нашли ответ на вопрос: «Какие предметы притягивает магнит и почему?». А гипотеза о том, что у магнитов большая сфера применения, подтвердилась.

Магниты очень широко используются в жизни людей. Поэтому их нужно и дальше изучать и применять свои знания на практике.

Эта тема очень заинтересовала нас, и мы хотели бы продолжить ее изучение в старших классах.

Мы думаем, что, выполняя исследовательскую работу, мы приобрели умения работать с полученной информацией, анализировать и сопоставлять имеющие факты, применять полученные знания на практике. Все это нам необходимо будет для дальнейшего успешного продолжения образования.

Если вдруг магниты перестанут работать, то мы сразу же это почувствуем, поэтому у нас возник вопрос: может ли магнит потерять свою силу или она у него навсегда? Чтобы ответить на этот вопрос мы и дальше будем изучать магниты.

                              СПИСОК ИСТОЧНИКОВ

1. Большая книга знаний,- Москва. Росмэн,2005.-

118-119с.

2. Большая книга интересных фактов, - Москва. Росмэн,2008.

3. Большая книга экспериментов для школьников,- Москва. Росмэн,2009.

4.https://yandex.by/video/preview/?text=Видео%20для%20детей.%20Опыты%20с%20магнитами.%20Физика%20для%20детей&path=wizard&parent-reqid....Видео для детей. Опыты с магнитами. Физика для детей.

5. https://www.youtube.com/watch?v=3oAugLkbuEQ 83 Магниты Детская энциклопедия.

6. Материалы сайта «Магниты»

http://znayka-az.narod.ru.

7. Материалы сайта «Физика в школе»

http://friksref.110mb.com.

8. https://www.youtube.com/watch?v=pz5RSwz04OA .Почему магнит не притягивает животных? (мультфильмы для тинэйджеров "Формула Ума!").

9. https://www.youtube.com/watch?v=P1Tbebrf39Q. Фиксики - Магнит.

10. Я познаю мир: Детская энциклопедия: Физика / Сост. А.А. Леонович; Под общ. ред. О.Г. Хинн. – М.: ООО «Издательство АСТ-ЛТД», 1998. –

480 с.