Исследовательский проект на тему: «Природное электричество. Проект по БЖД на тему: "Электрический ток и его воздействие на организм человека

Анна Юняткина

Так была выбрана тема для моего первого настоящего исследования !

У меня часто возникали вопросы : Как электричество заставляет гореть лапочки? Откуда берется электрический ток в розетке ? Как мои игрушки работают от батарейки , откуда в батарейке электричество ? И в чем разница между электрическим током и электричеством ?

И вот в конце первого учебного полугодия в рабочей тетради по «Окружающему миру» задание : «Соберите электрическую цепь и зарисуйте ее » . Папа с удовольствием согласился купить необходимый для этого «Электрический конструктор » . Когда цепь была собрана, он рассказал мне, как по ней движется электрический ток . И мне стало интересно, почему батарейку я свободно беру в руки, и ток не приносит мне вреда, а вот в розетку пальцы засовывать нельзя, током убьет?

После этого я для себя точно решила, что обязательно должна разобраться с возникающими у меня вопросами, про электричество и ток ! Что и послужило основанием для выбора темы исследования .

Гипотеза : Ток в электрической цепи бывает разным .

Для того чтобы проверить свою гипотезу мной была определена цель исследований и проведен ряд опытов.

Цель : Изучить электрические цепи с разными видами тока.

Для достижения поставленной цели мной по порядку были изучены все интересовавшие меня выше вопросы. Задачи :

1. Изучить природу .

2. Ознакомиться с принципом работы батарейки .

3. Узнать, как .

Для их решения я выполнила следующую работу :

1) спросила у папы и провела с ним опыты;

2) прочитала детские энциклопедии ;

4) искала информацию в Интернете;

5) просматривала познавательные мультфильмы про электричество .

Методы и приемы исследования : наблюдение, эксперимент.

Оборудование : Электрический конструктор , мультиметр.

Практическая значимость : результаты исследования позволят больше узнать об окружающем мире , помогут в повседневной жизни.

Результат работы представлен в виде презентации.

1. Природа электричества и электрического тока

Из мультфильма «Смешарики : Пин-Код : Электробитва » мне было уже известно, что еще в древней Греции греками было замечено : если янтарь потереть о шерсть, он начнёт притягивать к себе лёгкие предметы, находящиеся поблизости. Силу, притягивающую к себе предметы греки стали называть электричеством . Янтарь по-древнегречески называется электроном . От «электрона » - янтаря образовали слово электричество . Это первое знакомство людей с электричеством .

Сейчас ученые доказали : «Все, что нас окружает, состоит из элементарных частиц : протонов и электронов , у которых есть удивительное свойство, они имеют электрический заряд ».

Рис. 1. Протон и электрон

Протон – это положительно, а электрон отрицательно заряженная частица (рис. 1,2) .

Рис. 2. Протон и электрон

Электроны и протоны притягиваются друг к другу и образуют конструкцию под названием атом. Протоны находятся в ядре атома, вокруг протонов вращаются электроны (рис. 3) .

Рис. 3. Атом

При трении янтаря о шерсть частицы с атомов шерсти перескакивают на атомы янтаря (рис. 4) .

Рис. 4. Что происходит при трении

В результате чего шерсть потеряв часть своих электронов становиться заряжена положительно, а янтарь отрицательно. Отрицательно и положительно заряженные атомы начинают притягиваться друг к другу (рис. 5) . Такой вид электричества называется статическим.

Рис. 5. Статическое электричество

Если у одних атомов электронов переизбыток , то под действием электрических сил они устремляются туда, где электронов не хватает . Такой поток электронов и называется электрический ток (рис. 6) .

Рис. 6. Электрический ток

Я попробовала повторить рассказанный в мультфильме пример (рис. 7) .

Рис. 7. Опыт с янтарем

Потом я провела такой же опыт с линейкой : потерла линейку о шерсть, и кусочки бумаги притянулась к ней (рис. 8) .

Рис. 8. Опыт с линейкой

В моем опыте электроны с линейки «перескочили» на шерсть, и линейка притянула к себе бумагу, пытаясь «захватить» с нее электроны .

Я сделала вывод, что янтарь и линейка наэлектризовались , в результате чего возникло статическое электричество .

Выводы :

1) Одинаковые заряды отталкиваются, разные – притягиваются. Одинаково заряженные тела отталкиваются, противоположно заряженные – притягиваются.

2) Электричество получаемое в результате потери баланса положительно и отрицательно заряженных частиц называется статическим.

3) Когда много-много электронов «бегут» по проводнику в одном направлении, возникает электрический ток .

4) Электрический ток – это упорядоченное движение заряженных частиц.

2. Ознакомиться с принципом работы батарейки

Электричество может возникнуть не только при трении. Причиной возникновения тока может быть химическая реакция. Так устроены привычные нам батарейки.

Первая электрическая батарейка появилась в 1799 году. Её изобрел Алессандро Вольта (рис. 9) . Он же изобретатель источника постоянного электрического тока .

Рис. 9. Алессандро Вольта (1745 – 1827)

Батарейки бывают круглые, квадратные (рис. 10) .

Рис. 10. Разновидности батареек

Я рассмотрела строение и расскажу вам про пальчиковую батарейку. Её назвали так, потому что она похожа на пальчик. Снаружи я увидела, что с одного конца батарейки стоит знак «плюс» , а с другого «минус» (рис. 11) .

Рис. 11. Пальчиковая батарейка

Внутри современной батарейки два цилиндрика (анод +; катод -, вставленные один в другой. Между цилиндриками (плюсом и минусом) - специальный барьер (сепаратор, раствор или паста (рис. 12) .

Рис. 12. Строение обычной батарейки

От одного цилиндрика к другому и течет электрический ток (рис. 13) .

Рис. 13. Принцип работы батарейки

Например, от одного цилиндрика по проводу ток идет в лампочку и дальше по проводу подходит к другому цилиндрику (рис. 14) .

Рис. 14. Электро-схема

Для наглядности я с папой собрала, показанную выше, электрическую цепь . На рисунке 15 представлен результат проведенного опыта.

Рис. 15. Электрическая цепь в действии

Мы с папой попытались в домашних условиях сделать свою батарейку (рис. 16) .

Рис. 16. Батарейка своими руками

Для этого нам понадобились (рис. 17) :

Прочное бумажное полотенце;

Пищевая фольга;

Ножницы;

Медные монеты;

Маленькая лампочка;

Два изолированных медных провода.

Рис. 17. Что нужно

Как проводился опыт :

1. Растворили в воде немного соли.

2. Нарезали бумажное полотенце и фольгу на квадратики чуть крупнее монет.

3. Намочили бумажные квадратики в соленой воде.

4. Положили друг на друга стопкой : медную монету, кусочек фольги, снова монету, и так далее несколько раз. Сверху стопки должна быть бумага, внизу – монета.

5. Зачищенный конец одного провода подсунули под стопку, второй конец присоединил к лампочке. Один конец второго провода положили на стопку сверху, второй тоже присоединили к лампочке.

Лампочка не загорелась, зато загорелся диод (рис. 18) .

Рис. 18. Опыт с монетами

Диод горел еле-еле, и мы решили провести еще один опыт при помощи уксуса.

Для него нам потребовались (рис. 19) :

Уксусная кислота

Саморезы;

Медная проволка;

Маленькая лампочка;

Коробочки от «киндеров» ;

Изолированные провода.

Рис. 19. Что нужно

Как проводился опыт :

1. Соединили саморезы с медной проволокой (рис. 20) .

Рис. 20. Этап 1

2. Залили в «киндеры» уксус (рис. 21) .

Рис. 21. Этап 2

3. Вставили по очереди в коробочки от «киндеров» саморезы и медную проволку, так что бы в одном «киндере» была проволка, а в другом саморез (рис. 22) .

Рис. 22. Этап 3

4. Подсоединили один провод к саморезу, а второй к медной проволке (рис. 23) .

Рис. 23. Этап 4

5. Подсоединили провода к лампочке (рис. 24) .

Рис. 24. Этап 5

Лампочка не загорелась, а диод горел хорошо (рис. 25) .

Рис. 25. Этап 6

Так же ток возникает во фруктах и овощах. Я провела опыты с лимоном и картошкой.

В лимон и картошку воткнула медную и цинковую пластины и измерила напряжение вольтметром (рис. 26 и 27) .

Рис. 26. Опыт с лимоном

Рис. 27. Опыт с картошкой

Вольтметр показал, что и в лимоне и в картошке возник электрический ток с примерно одинаковым напряжением.

Трех лимонов мне оказалось достаточно, чтобы светодиод потихоньку загорелся без дополнительных источников тока. Добавив еще один лимон диод начал гореть в полную силу, но лампочка как и в предыдущих опытах не загорелась (рис. 28) .

Рис. 28. Опыт с лимоном

В опыте с картошкой, мы взяли 12 картофелин, но лампочка все равно не загорелась (рис. 29) .

Рис. 29. Опыт с картошкой

По проделанным опытам с лимоном и картошкой я сделала вывод, что электрический ток в овощах и фруктах появляется в результате химической реакции между металлом и содержащейся в овощах и фруктах кислотой.

Еще я узнала, как работает световой источник тока – солнечные батареи.

Солнечная батарея состоит из множества солнечных элементов, в каждом из которых энергия света непосредственно превращается в электрическую энергию . Это совсем несложно, только для изготовления солнечного элемента нужно найти вещество с подходящими свойствами.

Свет «выбивает» электроны из вещества , покрывающего пластины батареи и возникает электрический ток (рис. 30) .

Рис. 30. Солнечная батарея

Солнечная батарея есть у нас на даче, днем она накапливает электричество , а ночью начинает его отдавать (рис. 31) .

Рис. 31. Пример солнечной батареи

Пока на батарею попадают лучи солнца, бабочка не горит, а как только мы ее закрыли телефоном, она зажглась.

Еще солнечные батареи можно встретить дома в калькуляторах (рис. 32) .

Рис. 32. Калькуляторы с солнечной батареей

Вывод : Солнечные батареи не только производят электричество , но и накапливают его при помощи аккумулятора.

Таким образом, я пришла к выводу, что батарейки – это устройства, производящие электрическую энергию . Но одной батарейки недостаточно для того, чтобы лампочка или диод горели.

Для этого необходимо составить замкнутую электрическую цепь из электрических приборов . Папа научил меня собирать простейшую электрическую цепь .

Элементы электрической цепи соединяются проводами и подключаются к источнику питания.

Самая простая электрическая цепь состоит из :

1) источника тока;

2) потребителя электроэнергии (лампа, электробытовые приборы ) ;

3) замыкающего и размыкающего устройства (выключатель, кнопка) ;

4) соединительных проводов;

Чертежи, на которых показано, как электрические приборы соединены в цепь, называются электрическими схемами .

На электрических схемах все элементы электрической цепи имеют условное обозначение.

Вывод : если батарейка является частью электрической цепи , то поток электронов течет от отрицательного полюса батарейки к положительному через все элементы цепи .

Вот как работают мои игрушки !

3. Как электричество попадает в наш дом

Современному человеку электричество необходимо , чтобы работали станки на заводах , чтобы ездили поезда, трамваи. А дома - чтобы работали различные приборы , которые помогают быстро выполнить домашнюю работу . Но откуда и как к нам в дом приходит электричество ?

И вот что я узнала (рис. 33) :

1. Электричество для нашего дома производится на электростанции (ТЭЦ-17) .

3. Потом электричество попадает в трансформатор, что бы стать пригодным

для домашних электроприборов . попадает в наши дома

4. С трансформатора электричество по проводам приходит к нам в дом.

Рис. 33. Как электричество

Я попросила родителей показать мне, откуда и как (рис. 34) .

Рис. 34. Как электричество приходит в наш дом

Для получения такого большого количества электроэнергии строят электростанции .

Ток на электростанции получают с помощью особого устройства – генератора (рис. 35) .

Рис. 35. Генератор

Чтобы привести в действие генератор тока, используют разные виды энергии.

Тепловые получают энергию от сгорания топлива (газа, дизельного топлива или угля) . Такая станция есть у нас в городе Ступино (например, ТЭЦ-17) (рис. 36) .

Рис. 36. ТЭЦ-17 г. Ступино

На гидроэлектростанции для вращения турбины генератора используют энергию воды. Такую можно увидеть в городе Шатура (рис. 37) .

Рис. 37. Шатурская гидроэлектростанция

На атомной электростанции используют энергию тепла, выделяемой при ядерной реакции (рис. 38) .

Рис. 38. Ростовская атомная электростанция

А ещё есть ветровые электростанции (рис. 39, солнечные (рис. 40) и многие другие.

Рис. 39. Ветровая электростанция

Рис. 40. Солнечная электростанция

Когда вы нажимаете на выключатель лампы или какого-нибудь прибора, то электрический ток , пришедший от генератора, начинает течь по проводам, и прибор начинает действовать, а лампочка - светиться. Точно так же, как в моей электро-схеме (рис. 41) .

Рис. 41. Электрическая цепь работы лампочки

Производство электроэнергии требует больших затрат, поэтому очень важно беречь ее, не тратить зря.

Подведем итоги!

Почему же электричество опасно ? И почему батарейка для меня безвредна, а ток в розетке так опасен. Вот что я узнала :

Ток - это движение заряженных частиц в одном направлении. Частицы «бегут» не ровно, а колеблются (рис. 42) .

Рис. 42. Электрический ток

«Колеблются» слабо – напряжение маленькое (например, в батарейке) . «Удар» слабый (рис. 43) .

Рис. 43. Электрический ток в батарейке

Сильные колебания – напряжение большое. «Удар» сильный. При прикосновении к проводнику палец чувствует удар и боль (рис. 44) .

Рис. 44. Электрический ток в розетке

В розетке – 220 вольт, удар током приводит к травмам, ожогам и смерти.

Вот почему ток в розетке так опасен!

В результате всех проделанных исследований я сделала выводы :

1. Электричество - это общее название ВСЕХ явлений, так или иначе связанных со свойствами электрических зарядов .

2. Ток - это направленное движение электрических зарядов под действием сил электрической природы . То есть просто частный случай электричества .

3. Электричество в наш дом попадает по электрической цепи с электростанций .

4. Чем выше колебание частиц при движении, тем выше напряжение тока в цепи и опаснее его удар .

Будем бережно относиться к электричеству , будем помнить о той опасности, которую оно несёт в себе.

Источники :

1. Леенсон И. А. Загадочные заряды и магниты. Занимательное электричество . Изд-во : ОлмаМедиаГрупп, 2014 г;

2. http://www.kindergenii.ru ;

3. http://detskiychas.ru ;

4. http://www.kostyor.ru ;

5. http://pochemuha.ru ;

Муниципальное образовательное учреждение

средняя общеобразовательная школа № 1

имени Героя Российской Недвиги

Исследовательская работа на тему:

«Почему загорается лампочка»

Выполнил: Филин Кирилл,

Руководитель: учитель биологии

Барыш, 2012 год

Введение С.3

1. История освоения электричества. С.3

2. Опыты с электричеством. С.5

2.1. Опыты по электризации С.5

2.2. Пузырящаяся установка. С.6

2.3. Сбившийся компас. С.6

2.4. Мерцающая лампочка. С.7

3. Значение электричества в современном мире. С.7

4.Техника безопасности. С.8

Заключение С.8

Список используемой литературы С.9

Введение

Что ты делаешь, войдя в темную комнату? Ну, конечно же, включаешь СВЕТ! Сделать это проще простого: достаточно просто щелкнуть выключателем - и загорается ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ ЛАМПОЧКА. Но так было не всегда. Кто изобрел электрическую лампочку? Почему она загорается? Эти вопросы заинтересовали меня, и я решил заняться исследовательской работой на тему: «Почему загорается лампочка».

Для проведения исследования необходимо определить объект и предмет исследования.

Объектом моего исследования являются электрические явления.

Отсюда вытекает цель исследования: пронаблюдать электрические явления, выяснить какую роль играет электричество в жизни человека.

Для выполнения исследовательской работы я поставил перед собой следующие задачи:

Познакомиться с материалами в научной литературе об истории освоения электричества и электрических явлениях.

Изучить и овладеть методикой проведения опытов по электричеству.

Для достижения поставленных задач использовались следующие приёмы и методы:

Я познакомился с историей открытий в области электричества.

Исследовал материал об источниках электрического тока.

Выяснил, какое значение имеет электричество в современном мире.

Ни в коем случае не подходи к оголенным проводам,

не дотрагивайся до них.

Остерегаться электричества нужно не только дома , но и на улице , на природе .

Нельзя прикасаться к проводам, свисающим со столбов линии электропередач.

Во время грозы :

Нельзя касаться металлических предметов (заборов, ограждений и др.)

Нельзя бежать по открытому месту (в поле, на лугу).

Нельзя прятаться от дождя под высоким деревом и т. д.

Заключение.

Итак, закончив свою работу, я могу сделать вывод, что электричество является составной частью ПРИРОДЫ, окружающего МИРА. Оно присутствует во всём: в каждой частичке нашей ПЛАНЕТЫ, в пространстве, в самом человеке.

Объединёнными усилиями всего человечества процесс познания электричества происходит стремительно.

Используя свойства электричества человек создаёт приборы, приспособления и оборудование для улучшения условий жизни, труда, для познания окружающего мира.

ЧЕЛОВЕК стремится к комфорту, новым возможностям, в светлое будущее в этом ЭЛЕКРИЧЕСКОМ МИРЕ.

Список используемой литературы

1. Большая детская иллюстрированная энциклопедия.- М.: Эгмонт Россия Лтд., 2003.

2. Большая книга «Почему?» (вопросы и ответы, любопытная и полезная информация). – М.: Издательство «РОСМЭН», 2006– с.

3. . Кто рисует на экране.- М.: Малыш, 1991.

4. Занимательно о физике и математике. – М.: Наука. Главная редакция физико-математической литературы, 1987.

5. Спутник любознательных «Что такое? Кто такой?». – М.: Просвещение, 1968

Единица измерения силы тока За единицу силы тока принимают силу тока, при которой отрезки параллельных проводников длиной 1 м взаимодействуют с силой Н (0, Н). Эту единицу называют АМПЕР (А). -7

Ампер Андре Мари Родился 22 января 1775 в Полемье близ Лиона в аристократической семье. Получил домашнее образование.. Занимался исследованиям связи между электричеством и магнетизмом (этот круг явлений Ампер называл электродинамикой). Впоследствии разработал теорию магнетизма. Умер Ампер в Марселе 10 июня 1836.

Uk-badge uk-margin-small-right">

Алессандро Волта итальянский физик, химик и физиолог, один из основоположников учения об электричестве. Алессандро Вольта родился в 1745,был четвёртым ребенком в семье. В 1801 году получил от Наполеона титул графа и сенатора. Умер Вольта в Комо 5 марта 1827.

Электрическое сопротивление Сопротивление прямо пропорционально длине проводника, обратно пропорционально площади его поперечного сечения и зависит от вещества проводника. R = R = ρ S R-сопротивление ρ-удельное сопротивление - длина проводника S-площадь поперечного сечения

Ом Георг ОМ (Ohm) Георг Симон (16 марта 1787, Эрланген - 6 июля 1854, Мюнхен), немецкий физик, автор одного из основных законов, Ом занялся исследованиями электричества. В 1852 году Ом получил пост ординарного профессора. Ом скончался 6 июля 1854 года.. В 1881 году на электротехническом съезде в Париже ученые единогласно утвердили наименование единицы сопротивления- 1 Ом.

Коммунальное государственное учреждение

«Средняя общеобразовательная школа №62»

Ученик 1 «В» класса

Ларочкин Даниэль

«Электрический ток и его применение в электронике»

Направление: Научно-исследовательский проект

Секция: Физика и техника.

Руководитель:

Нефедова О.А. учитель начальных классов

Караганда 2017г

Оглавление

План исследования. Обоснование проекта 2

Введение. 3

Теоретическая часть:

Что такое электрический ток. Основные понятия. Полярность. 4

Применение электрического тока в электронике. 4

Техника безопасности при обращении с электрическим током.5-6

Практическая часть:

Описание электронного конструктора «Знаток». 7

Эксперимент 1. 8

Эксперимент 2. 8

Эксперимент 3. 9

Заключение. 10

Список использованной литературы. 11

Приложения. 12-14

План исследования:

Этапы работы

1. Выяснить, что такое электрический ток.

2. Собрать информацию о применении электрического тока.

3. Техника безопасности при работе с током

3. Практическая часть

1) Описание электронного конструктора «Знаток»

2)Эксперимент 1

3)Эксперимент 2

4)Эксперимент 3

Обоснование проекта.

Я выбрал именно эту тему, потому что мне интересно понять, какое значение имеет в жизни ток и насколько она важен.

Я хочу узнать о токе и узнать откуда она берется.

Я задумался, а как он появляется? Какую пользу или вред он приносит людям? Мне стало интересно. И я решил заняться его исследованием.

Введение.

В повседневной жизни мы часто сталкиваемся с таким понятием как «электричество». Что же такое электричество, всегда ли люди знали о нём?

Без электричества представить нашу современную жизнь практически невозможно. Как, например, можно обойтись без освещения и тепла, без электродвигателя и телефона, без компьютера и телевизора? Электричество настолько глубоко проникло в нашу жизнь, что мы порой и не задумываемся, что это за волшебник помогает нам в работе.

Этот волшебник – электричество. В чём же заключается суть электричества? Суть электричества сводится к тому, что поток заряженных частиц движется по проводнику (проводник – это вещество, способное проводить электрический ток) в замкнутой цепи от источника тока к потребителю. Двигаясь, поток частиц выполняют определённую работу.

Это явление и называется « электрический ток ». И именно этому явлению я посвящаю свою первую научно-исследовательскую работу.

Целью данной работы является изучение действия электрического постоянного тока при изменении полярности источника питания.

На основе проведения различных экспериментов с электрической цепью в конце своей работы я сделаю выводы о работе электрического тока.

Теоретическая часть.

1.Что такое электрический ток. Основные понятия. Полярность.

В природе существует два вида электричества. Одно называется статическим. Оно покоится на одном месте. Иногда, например, слышно, как потрескивает синтетическая одежда, когда её снимаешь. Это и есть пример статического электричества.

Второй вид электричества называется электрический ток. Он умеет “бегать” по проводам. Этот вид электричества используется для освещения, обогрева наших домов и приводит к движению машин.

Так что же такое электрический ток?

Электрический ток – это направленный поток заряженных частиц. Существуют два вида электрического тока: переменный и постоянный. В качестве питания в основном используют постоянный ток. Электричество подобно воде в реке. Как вода в реке движется от одной точки к другой под действием силы притяжения, так и электрический ток движется от положительного вывода источника питания к отрицательному.

В моих экспериментах источником питания будут батарейки с двумя выводами (с двумя разными подсоединения на концах): + (положительным) и – (отрицательным). Это называется полярность. Во всех схемах, которые я буду собирать, необходимо правильно соблюдать полярность, иначе эксперимент не получится, или даже может сгореть какой-либо элемент схемы. Далее в практической части мы подробнее ознакомимся с влиянием полярности при сборке схем.

Применение электрического тока в электронике.

Электричество – это наш друг. Оно помогает нам во всём. Утром мы включаем свет, электрический чайник. Ставим подогревать пищу в микроволновую печь. Пользуемся лифтом. Едем в трамвае, разговариваем по сотовому телефону. Трудимся на промышленных предприятиях, в банках и больницах, на полях и в мастерских, учимся в школе, где тепло и светло. И везде «работает» электричество.

Сейчас в домах и на предприятиях работают электромеханизмы, заменяя труд многих людей. Некоторые материалы, например металлы, пропускают через себя электричество. Они называются проводниками. Для подачи электричества из одного места в другое используют металлические провода.

Материалы, которые не пропускают электричество, такие как резина и пластики, называются изоляторами. Провода, пропускающие электричество, покрыты пластиком, чтобы защитить людей от удара током.

В то же время в современном мире нас повсюду окружает электроника. Это и современные автомобили, и компьютеры, и мобильные телефоны. Список примеров может быть бесконечным. Но каким бы сложным не было устройство, оно состоит из очень простых компонентов (как например, любое здание состоит из простых кирпичей).

Изучению таких «кирпичиков» и созданию из них более сложных схем и будет посвящена моя работа.

Техника безопасности при обращении с электрическим током.

И взрослым и детям следует помнить о том, что ток – невидим, а потому особенно коварен. Что не нужно делать взрослым и детям? Не дотрагивайтесь руками, не подходите близко к проводам. Недалеко от линий электропередач, подстанций не останавливайтесь на отдых, не разводите костров, не запускайте летающие игрушки. Лежащий на земле провод может таить в себе смертельную опасность. Электрические розетки, если в доме маленький ребёнок, – объект особого контроля.

Электрический ток ничем не пахнет, не имеет цвета, не издает звуков и не осязается, поэтому предупредить человека о своем присутствии не может. О нем просто надо знать или быть предельно осторожным.

Для безопасной работы над сборкой схем необходимо соблюдать следующие основные правила:

Так как в цепи находится ток, то нужно крайне осторожно собирать электрическую цепь: соблюдать полярность, все выключатели должны быть разъедены в момент сборки, а руки не должны быть влажные.

Быть внимательным с вращающимся оборудованием (двигатель, пропеллер), входящим в электронный конструктор.

Основные правила техники безопасности при работе с определенными электрическими приборами непременно указаны производителем в инструкции, поэтому всегда необходимо внимательно читать их и следовать им на практике.

В своей работ е во время проведения экспериментов я также строго следовал инструкции, приложенной к комплекту электронного конструктора «Знаток».

Следует помнить, что большинство проблем в электрических цепях связано с неправильной сборкой. Поэтому следует всегда внимательно проверять правильность собранной схемы, в соответствии с инструкцией. Нельзя дотрагиваться и близко приближаться к вращающимся элементам электрической цепи (например, пропеллер) и нельзя допускать перегрева элементов электрической цепи. В целом, всегда следует помнить о том, что электричество опасно! Никогда нельзя играть с выключателем, штепселем или прибором, включенным в сеть, потому что человека может ударить током.

Практическая часть.

Описание электронного конструктора «Знаток»

Практическая часть моей исследовательской работы была проведена с использованием электронного конструктора “Знаток” и включает в себя 3 эксперимента.

Данный конструктор абсолютно безопасен и прост в обращении. Но следует соблюдать некоторые правила при работе с ним:

Соблюдать полярность. Некоторые элементы имеют в своей маркировке «+». При сборе схем следует обязательно обращать на это внимание.

При сборе схем следует надавливать пальцем не на середину детали, а по краям, то есть в точках крепления.

Для удобства пользования все детали используемого для опытов конструктора отличаются цветом, маркировкой, пронумерованы и легко узнаваемы. Сборка схем во время экспериментов будет осуществляться на монтажной плате при помощи «платяных» кнопок.

Описание деталей конструктора:

Монтажная плата – платформа для сборки на ней деталей. Для удобства монтажа на ней есть специальные выступы, на которые крепятся элементы.

Провода. Синие жесткие провода используются для соединения деталей. Они используются для подачи электричества и не влияют на характеристики цепи. Провода различаются по длине для того, чтобы было удобно располагать детали на монтажной плате.

Батареи. В данном конструкторе применяются батареи размера АА и аккумуляторы аналогичного размера.

Электродвигатель. Его ещё называют мотором. Он превращает электричество в механическое движение.

Выключатель. Он имеет два положения: замкнуто (ON ), когда ток течет через выключатель и разомкнуто (OFF ), когда выключатель разрывает цепь и ток не течёт.

Кнопка. Она пропускает ток, только когда на неё нажимают – как в дверном звонке.

Геркон. Это маленький стеклянный баллон, внутри которого расположены два разомкнутых металлических контакта. В таком состоянии геркон не проводит ток. Но если к нему поднести магнит, то контакты замкнуться (можно услышать лёгкий щелчок) и через них потечёт ток.

Краткое описание проведенных экспериментов на базе электронного конструктора «Знаток»:

Эксперимент 1. “Электрический фонарик” - Приложение 1. Основные элементы схемы: монтажная плата, провода, батареи, выключатель и лампа с патроном.

Эксперимент 2. “Электрический вентилятор”- Приложение 2. Основные элементы схемы: монтажная плата, провода, батареи, выключатель, электродвигатель и пропеллер.

Эксперимент 3. “Летающая тарелка” – Приложение 3. Основные элементы схемы: монтажная плата, провода, батареи (2 комплекта), геркон, магнит, электродвигатель и пропеллер.

При проведении каждого эксперимента было изучено воздействие постоянного тока на лампу (эксперимент 1), электродвигатель с пропеллером (эксперимент 2, 3) при изменении полярности их включения.

Пошаговое описание проведенных мною экспериментов и полученных в результате этого выводов приводится ниже.

Эксперимент 1. «Электрический фонарик» - смотри Приложение 1.

После сборки схемы я замкнул выключатель (включив кнопку ON ).

В результате лампочка погасла.

Затем я поменял местами лампу и выключатель.

После сборки схемы я снова замкнул выключатель (включив кнопку ON ).

В результате этого лампа загорелась.

При этом ничего не изменилось.

В результате я сделал вывод, что перемена полярности включения лампы не влияет на работу схемы.

Благодаря этому эксперименту, я смог понять, по какому принципу работают электрические фонарики.

Эксперимент 2. “Электрический вентилятор” – смотри Приложение 2.

Подготовка к эксперименту: Собрал схему электрической цепи, согласно инструкции приведенной в Руководстве пользователя, входящей в состав Электронного Конструктора «Знаток».

Установил на электродвигатель пропеллер.

Замкнул выключатель (ON).

Пропеллер начал вращаться.

Разомкнул выключатель (OFF).

Пропеллер остановился.

Замкнул выключатель (ON).

В результате электродвигатель начал вращаться в другую сторону.

Благодаря этому эксперименту, я смог понять, по какому принципу работают простейшие электрические вентиляторы.

Эксперимент 3. “Летающая тарелка” – смотри Приложение 3.

Установил пропеллер.

Приложил магнит к геркону.

В результате электродвигатель начал вращаться.

Затем я подождал, пока пропеллер начал вращаться очень быстро.

Как только пропеллер начал вращаться очень быстро, я резко отодвинул магнит.

В результате пропеллер взлетел вверх. (Примечание: здесь нужно быть предельно осторожным, так как пропеллер взлетает очень быстро и высоко).

Затем я поменял местами положительный и отрицательный полюсы электродвигателя.

Снова приложил магнит к геркону.

Направление вращения электродвигателя изменилось. Он стал вращаться против часовой стрелки.

В результате пропеллер больше не мог взлететь вверх.

При выполнении данного эксперимента я сделал вывод, что после перемены местами полюсов электродвигателя, схема стала работать как вентилятор с меньшей частотой вращения пропеллера.

Заключение .

В результате проведения выше описанных экспериментов, были получены следующие выводы:

В эксперименте “Электрический фонарик” изменение полярности включения лампы никак не отразилось на работе схемы.

В эксперименте “Электрический вентилятор” изменение полярности включения электродвигателя с пропеллером повлияло на изменение направления его движения.

Из эксперимента “Летающая тарелка” я также узнал, что изменение полярности включения электродвигателя с пропеллером повлияло не только на изменение направления его движения, но и также на скорость вращения. В первом случае (Рисунок 5) при включении схемы и его резкого отключения пропеллер взлетал с электродвигателя подобно “летающей тарелки”. При изменении же полярности в этой схеме частоты вращения пропеллеру не хватило, чтоб ему взлететь (Рисунок 6).

Подведем итог: изменение полярности в цепях электрического тока может повлиять на изменение направления и частоты вращения электродвигателя с пропеллером, но никак не влияет на работу лампочки.

Список использованной литературы:

Детская энциклопедия «РОСМЭН», Джейн Эллиотт и Колин Кинг. Перевод с английского Е.П. Коржева. ЗАО «Росмэн-Пресс», 2005.

Большая энциклопедия школьника. Джулия Брюс, Стив Паркер, Николас Харрис, Эмма Хелброу. Перевод с английского Е.А.Дорониной, О.Ю.Пановой. ООО Издательство «Эксмо», 2015.

Детский час. Рассказ об электричестве детям:

ПРИЛОЖЕНИЕ 1

Эксперимент 1. «Электрический фонарик»

Рисунок 1. Фото до изменения полярности.

Рисунок 2. Фото после изменения полярности.

ПРИЛОЖЕНИЕ 2

Эксперимент 2. “Электрический вентилятор”

Рисунок 3. Фото до изменения полярности.

Рисунок 4. Фото после изменения полярности.

ПРИЛОЖЕНИЕ 3

Эксперимент 3. “Летающая тарелка”

Рисунок 5. Фото до изменения полярности.
-

Рисунок 6. Фото после изменения полярности.

Щукин Даниил, ученик 3 класса

Работа посвящена экспериментально-исследовательскому изучению тайн электричества. Описаны опыты с наэлектризованными телами, объясняющие существование, взаимодействие и движение электрических зарядов. Автор проводит опыты с электрической цепью, объясняющие, как и где живёт электричество, почему горит электрическая лампочка. Экспериментально доказал, что вода-проводник электричества. Презентация наглядно знакомит учеников 3-7 классов с этим физическим явлением.

Скачать:

Предварительный просмотр:

Фестиваль исследовательских работ учащихся «Портфолио»

Разделы: ФИЗИКА. Учебный проект.

Российская Федерация, Иркутская область

Усть - Удинский район, посёлок Усть-Уда

ТЕМА ПРОЕКТА:

« Тайны электричества »

Щукин Даниил Андреевич

Обучающийся 3 класса

Школа п.Усть-Уда

Руководитель:

Покрасенко Елена Николаевна,

Учитель начальных классов высшей

Квалификационной категории

Муниципального общеобразовательного

Учреждения средняя общеобразовательная

Школа п.Усть-Уда

2011 год

КРАТКАЯ АННОТАЦИЯ ………………………………………………… 3

ВВЕДЕНИЕ …………………………………………………………………….. 3

1.1 История изучения электричества……………………………………… 6

1.2 Что такое электричество? ………………………………………………… 7

1.3 Когда возникает электричество? ………………………………………… 8

1.4 Источники тока…………………………………………………………… 8

1.5 Где живёт электричество? …………………………………………………10

Выводы по 1 главе……………………………………………………………… 10

2.1 Методики и методы исследования ……………………………………… 11

2.2 Анализ результатов решения познавательных задач …………………... 11

Выводы по 2 главе………………………………………………………………. … 12

3.1. Этапы и содержание экспериментов………………………...………… 13

3.2. Результаты контрольного эксперимента………………………...

Выводы по 3 главе………………………………………………………………. 13

ЗАКЛЮЧЕНИЕ ……………………………………………………… ………… 14

ЛИТЕРАТУРА ………………………………………………………… …… …… 15

ПРИЛОЖЕНИЯ …………………………………………………………………… 15

Краткая аннотация

В данном исследовательском проекте автор поставил цель:

Использовались следующие методы:

при изучении сведений о данном явлении из книг, энциклопедий и Интернет -ресурсов;
при наблюдении за электризацией тел;
при проведении экспериментальных опытов, доказывающих существование электричества.

Основная часть работы включает в себя теоретический анализ изучения электричества в современной литературе, практическую часть и обобщение полученных сведений Для доказательства теоретических знаний автор провёл такие эксперименты:

Электричество – волшебник.

ВВЕДЕНИЕ

С детства меня интересуют вопросы необычных явлений в окружающем меня мире.

И, как выясняется, не одного меня.

Трудно было человеку миллионы лет назад,
Он совсем не знал природы,
Слепо верил в чудеса,
Он всего, всего боялся.
И не знал, как объяснить
Бурю, гром, землетрясенье,
Трудно было ему жить.

И решил он, что ж бояться,
Лучше просто все узнать.
Самому во все вмешаться,
Людям правду рассказать.
Создал он земли науку,
Кратко "физикой" назвал.
Под названьем тем коротким
Он природу распознал.

Я узнал, что "Физика" – это греческое слово и в переводе означает "природа".

Для меня физика – интереснейшая наука. Физика меня интересует и практическими опытами, и постоянными открытиями в познании окружающего мира. Знания по физика помогает понять современную технику, грамотно ею пользоваться и даже грамотно делать свои небольшие изобретения. Я понимаю, что ее надо изучать с большим вниманием, доходить до самой сути и не рассчитывать на легкий успех. Наука – не развлечение, не всё весело и занимательно. Она требует настойчивого труда.

Однажды я вычесывал, шерсть у кота Рыжика. Я делал это так усердно, что я слышал даже слабое потрескивание. А когда я свою пластмассовую расческу поднёс к мелким бумажкам, которые лежали на стуле, то они буквально прилипли к ней!

И провёл ещё несколько «фокусов» с воздушным шариком.

Я надул воздушный шарик, потер его, но уже о волосы одноклассницы и … он «приклеился» к стене, ко мне, к волосам…

Мне стало очень интересно, что же все-таки происходит, и обратился к своему учителю. У нас возникли вопросы:

«Что происходит с волосами?»,
«Какое явление мы наблюдаем?»,
«Как оно называется?».

Работая над проектом, я побывал в роли физика-экспериментатора. Ведь только добытое опытным путем знание можно считать верным. Предметом нашего исследования стали необыкновенные явления.

В результате возникла тема исследования: «Тайны электричества» _

2.Цель исследования .

Определить цель исследования – значит выяснить, зачем мы его проводим.

Мы задали себе и взрослым вопрос: «Что такое электричество? Где оно живёт? Как оно возникает?». Поставили перед собой ЦЕЛЬ: - выяснить, что такое электричество, что такое электрический ток, что такое электрическое напряжение, когда оно возникает, как образуется электричество, как оно попадает в дома.

3. Задачи исследования .

Провести опыты, доказывающие существование электричества
Решить познавательные задачи

№1: «… Только ли пластмассовые предметы при трении о шерсть приобретают свойство притягивать легкие тела?»

№2: «… Только ли о шерсть необходимо натирать тело, чтобы оно приобрело свойство притягивать легкие предметы?»

№3: «… При каких условиях тела приобретают свойство притягивать легкие предметы, является ли трение тел друг о друга необходимым условием для протекания явления?»

Сформулировать ответы на поставленные в начале вопросы.

4. Методы исследования .

опыты, наблюдение, сравнение, обобщение.

5. План работы :

Изучить литературу по данному вопросу;
Провести опыты, доказывающие существование электричества по плану (см. далее Этапы исследования)
Сформулировать ответы на поставленные вначале вопросы.
Совместно с учителем написать отчёт о работе и создать презентацию
Защитить проект на школьной конференции и выступить с докладом перед одноклассниками.

Этапы исследования:

Провести эксперименты с телами из разных веществ (стекло, пластмасса, дерево) и легкими предметами (бумажные кусочки произвольной формы).
Провести опыты со «спрутом» и «трусишкой», объясняющие существование двух видов электрических зарядов.
Механизм работы разных видов электрического тока проверить на опытах с полиэтиленом и тетрадным листом.
Провести опыт с электрической цепью, объясняющий, как и где живёт электричество, почему горит электрическая лампочка
Экспериментально доказать, что вода – проводник электричества.
Экспериментально доказать, что электричество – волшебник..

Структура работы: проектная работа состоит из введения, трех глав, заключения, списка литературы и приложения.

Созданная презентация была использована на уроках окружающего мира в 3 классе по программе «Гармония». Автор учебника – Полякова О.Т. и на уроках физики в 7 – 8 классах, как первичное знакомство с понятием «электричество». В презентации представлена в обобщённом виде информация о том, что такое электричество, что такое электрический ток, что такое электрическое напряжение, когда оно возникает, как образуется электричество, как оно попадает в дома.

ГЛАВА 1. ТЕОРЕТИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ ИЗУЧЕНИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСТВА В СОВРЕМЕННОЙ ЛИТЕРАТУРЕ

История изучения электричества

Электричество было известно людям с самых давних времен. Правда, практически измерять электричество человек научился только в начале 19 века. Потом понадобилось еще 70 лет до того момента, когда в 1872 году русский ученый А.Н.Лодыгин изобрел первую в мире электрическую лампочку накаливания.

Но знания о таком явлении как электричество были у людей уже много тысяч лет назад. Ведь ещё древний человек заметил удивительное свойство натертой янтарём шерсти притягивать нитки, пыль и другие мелкие предметы.

Мы узнали, что древние греки очень любили украшения и мелкие поделки из янтаря. Этот камень они называли за его цвет и блеск «ЭЛЕКТРОН», что значит « солнечный камень». О том, что янтарь мог электризоваться знали давно. Впервые ис-

следованием этого явления занялся знаменитый философ древности ФАЛЕС МИЛЕТСКИЙ. Об этом есть даже легенда.

«Дочь Фалеса пряла шерсть янтарным веретеном. Как-то, уронив его в воду, девушка стала обтирать его краем своего шерстяного хитона и заметила, что к веретену пристало несколько шерстинок. Думая, что они прилипли, она принялась вытирать его ещё сильнее. И что же? Шерстинок налипало тем больше, чем сильнее натиралось веретено. Девушка обратилась за разъяснением к отцу. Фалес понял, что причина в веществе, из которого сделано веретено. В следующий раз он накупил различных янтарных изделий и убедился, что все они, будучи натёрты шерстяной материей, притягивают лёгкие предметы, как магнит притягивает железо».

Гораздо позже данное свойство было замечено и за другими веществами, такими как сера, сургуч и стекло. И по причине того, что «янтарь» по-гречески звучал как «электрон», эти свойства начали называться электрическими.

Кто изобрел электричество

Что касается электричества, то любопытно, что оно изучается в течение многих тысяч лет, а мы до сих пор не знаем точно, что это такое! Сегодня считают, что оно состоит из крошечных заряженных частиц. Электричество, согласно этой теории, движущийся поток электронов или других заряженных частиц.

Большого прогресса в изучении электричества не было достигнуто до 1672 года. В этом году человек по имени Отто фон Геррик, подержав руку у вращающегося шарика из серы, получил более мощный заряд электричества. В 1729 году Стефан Грей обнаружил, что некоторые вещества, в частности металлы, могут проводить ток. Такие вещества стали называться «проводниками». Он обнаружил, что другие вещества, такие, как стекло, сера, янтарь и воск, не проводят ток. Они были названы «изоляторами».

Следующий важный шаг был сделан в 1733 году , когда француз по имени дю Фэй открыл положительные и отрицательные электрические заряды, хотя он думал, что это были два разных вида электричества . Бенджамин Франклин был первым, кто попытался объяснить, что такое электричество. По его мнению, все вещества в природе содержат «электрическую жидкость». Трение между некоторыми веществами забирает часть этой жидкости с одного вещества, добавляя ее к другому. Сегодня мы бы сказали, что эта жидкость состоит из отрицательно заряженных электронов.

Пожалуй, наука об электричестве начала бурно развиваться с того момента, как в 1800 году Алессандро Вольта изобрел батарею. Это изобретение дало людям первый постоянный и надежный источник энергии и повлекло за собой все важные открытия в этой области.

Что такое электричество?

Выяснилось, что электричество возникает, когда при трении веществ происходит разделение зарядов на два вида - положительные и отрицательные. Одноименные (одинаковые) заряды отталкиваются, разноимённые (противоположные) -притягиваются.

Двигаясь по металлической проволоке - проводнику - заряды создают электрический ток.

Ток бежит по проводам,
Свет несет в квартиру нам.
Чтоб работали приборы,
Холодильник, мониторы.
Кофемолки, пылесос,
Ток энергию принес.

Вывод: Учёные установили, что электричество электронов.

Поток заряженных частиц в одном направлении учёные назвали электрическим током.

Майкл Фарадей доказал, что, электричество трения и электрический ток - одно и то же. Он также доказал, что электрическое поле не может существовать внутри металлической клетки (теперь называемой клеткой Фарадея).

Когда возникает электричество?

Всё вокруг состоит и малюсеньких частиц, которые не видны человеческому глазу, - атомов . Атом состоит из более мелких частиц: в центре - ядро , а вокруг него вращаются электроны . Ядро состоит из нейронов и протонов. Электроны , которые вращаются вокруг ядра, имеют отрицательный заряд (-) , а протоны , которые находятся в ядре, - слетают со своих орбит, меняют траекторию движения. Движение электронов от одного атома к другому приводит к образованию энергии. Эта энергия и называется электричеством .

Вывод: Каждый электрон несёт небольшой заряд энергии. Когда таких электронов накапливается, заряд становится большим и возникает положительный (+). Обычно количество электронов в атоме совпадает с количеством протонов в ядре, поэтому атом не имеет заряда - он нейтрален.

Бывают такие атомы, у которых может не хватать одного электрона. Они имеют положительный заряд (+) и начинают притягивать электроны (-) из других атомов. И в этих, других атомах электроны электрическое напряжение.

Источники тока или откуда берётся электричество в наших домах?

Первый химический источник тока был создан итальянским ученым Алессандро Вольта приблизительно в 1800 году. Первая электрическая батарея (рисунок) Батарея Вольта, или Вольтов столб, была составлена из медных и цинковых кружков,

Они были сложены столбиком: медь-цинк, медь-цинк, медь-цинк, и переложены кружочками сукна, смоченного в соляном растворе.

Сейчас мы получаем электричество благодаря большим электростанциям. На электростанциях есть генераторы - большие машины, которые работают от источника энергии. Обычно источник - это тепловая энергия, которую получают при нагревании воды (пар). А для нагревания воды используют уголь, нефть, природный газ или ядерное топливо. Пар, который образуется при нагревании воды, приводит в действие огромные лопасти турбины, а те в свою очередь запускают генератор.

Энергию можно получить, используя силу воды, падающей с большой высоты: с плотин или водопадов (гидроэнергетика).

Как источник питания для генераторов можно использовать силу ветра или тепло Солнца , но к ним прибегают не часто.

Далее работающий генератор при помощи огромного магнита создаёт п оток электрических зарядов (ток) , который проходит по медным проводам. Чтобы передавать электричество на большие расстояния, необходимо увеличить напряжение. Для этого используют трансформатор - устройство, которое может повышать и понижать напряжение. Теперь электричество с большой мощностью (до 10000 вольт и более) по огромным кабелям, которые находятся глубоко под землёй или высоко в воздухе, движется к месту назначения. Перед тем, как попасть в квартиры и дома, электричество проходит через другой трансформатор, который понижает его напряжение. Теперь готовое к использованию электричество движется по проводам к необходимым объектам. Количество использованного электричества регулируется специальными счётчиками, которые прикрепляются к проводам, которые проложенные через стены и полы. подводят электричество в каждую комнату дома или квартиры. Благодаря электричеству работает освещение и телевидение, различные бытовые приборы.

Где живёт электричество?

Электрические явления были непонятны и опасны для жизни, они вселяли страх. Но постепенно опыт накапливался, и люди начали понимать некоторые из них, научились создавать и использовать электричество в своих нуждах.

Мы знаешь, где оно живет: в проводах, подвешенных на высоких мачтах, в комнатной электропроводке и еще в батарейке карманного фонаря. Но все это электричество домашнее, ручное. Человек его изловил и заставил работать. Оно потрескивает в никелированном теле электроутюга. Сияет в лампочке. Гудит в электродвигателях. Весело распевает в радиоприемниках. Да мало ли что еще может делать электричество.

Современная жизнь немыслима без радио и телевидения, телефонов и телеграфа, осветительных и нагревательных приборов, машин и устройств, в основе которых лежит возможность использования электрического тока.

Возможности электричества поражали: передача энергии и разнообразных электрических сигналов на большие расстояния, превращение электрической энергии в механическую, тепловую, световую …

Ну, а есть ли на свете электричество дикое, неприрученное? Такое, которое живет само но себе? Да, есть. Оно вспыхивает ослепительным зигзагом в грозовых тучах. Оно светится на мачтах кораблей в душные тропические ночи. Но оно есть не только в облаках, и не только под тропиками. Тихое, незаметное, оно живет всюду. Даже у тебя в комнате. Ты часто держишь его в руках и сам об этом не знаешь. Но его можно обнаружить.

Электричество кругом,

Полон им завод и дом,

Везде заряды: там и тут

В любом атоме «живут».

А если вдруг они бегут,

То тут же токи создают.

Нам токи очень помогают,

Жизнь кардинально облегчают!

Удивительно оно,

На благо нам обращено,

Всех проводов «величество»

Зовется: «Электричество!»

Оно тихое, незаметное, живет всюду. Даже у нас в комнате, мы часто держим его в руках и сами об этом не знаем. Но его можно обнаружить.

ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ВЫВОДЫ:

Учёные установили, что электричество – это поток мельчайших заряженных частиц – электронов.
Поток заряженных частиц в одном направлении учёные назвали электрическим током .
Каждый электрон несёт небольшой заряд энергии. Когда таких электронов накапливается, заряд становится большим и возникает электрическое напряжение .
В настоящее время человечество использует разные виды источника тока .
В любом из них совершается работа по разделению положительных и отрицательных заряженных частиц.
Разделённые частицы накапливаются на полюсах источника тока , - так называют места, к которым с помощью клемм или зажимов подсоединяют проводники (провода).
Один полюс источника тока заряжается
Если полюсы соединить проводником , то под воздействием поля свободные заряженные частицы в проводнике будут двигаться, возникает электрический ток.
Электрические провода, кабели, линии передач – сегодня всё это прочной паутиной окутало жизнь городов и целых стран.
На работе электроэнергии строится не только телефонная связь, но Интернет, телевидение и даже работа почты без электричества сегодня невозможна.

ГЛАВА 2. ИССЛЕДОВАНИЕ ОСОБЕННОСТЕЙ ЭЛЕКТРИЗАЦИИ ТЕЛ

Методики и методы исследования

Цели: получить знания об электризации тел .

Без сомнения, все наше знание начинается с опыта.

Иммануил Кант

Нами использовались следующие методы: опыты, наблюдение, сравнение, обобщение.

Цель всей нашей исследовательской работы – не столько добиться собственных научных результатов, сколько получить основные знания, умения, навыки в области методики и методов научного исследования.

Опыт №1 мы провели с расчёской, волосами и шариком.

В результате можно услышать слабое потрескивание, а сами волосы встают дыбом, а шарик - прилипает.

Для опыта № 2 нам понадобились: эбонитовая палочка; кусочки меха, шелка; наборы тел из разных веществ (стекло, пластмасса, дерево) и легкие предметы (бумажные кусочки произвольной формы). Натерев палочку шерстяной тканью, подносим палочку к мелко нарезанным кусочкам бумаги. Кусочки бумаги притягиваются к палочке.

«Что же это за явление? Для ответа на этот вопрос сформулируем и последовательно решим следующие познавательные задачи».
ПЗ №1: «…Только ли эбонитовая палочка при трении о шерсть приобретает свойство притягивать легкие тела?»
ПЗ №2: «…Только ли о шерсть необходимо натирать тело, чтобы оно приобрело свойство притягивать легкие предметы?»
ПЗ №3: «…При каких условиях тела приобретают свойство притягивать легкие предметы, является ли трение тел друг о друга необходимым условием для протекания явления?»
Разработаем метод решения каждой познавательной задачи. Для решения первой познавательной задачи заменим телами эбонитовую палочку из других веществ: эбонита, стекла, стали и т.п., натрём их о шерсть и исследуем их способность притягивать легкие предметы дерева.
Для решения ПЗ №2 в качестве объекта исследования выбираем любое из исследуемых тел. Затем его натираем о тела из разных веществ: шелка, бумаги, оргстекла и т.п.
Для решения ПЗ №3 будем менять условия взаимодействия двух любых тел : приведем их в относительное движение без контакта, будем перемещать только одно тело и.т.д .
При проведении первой серии опытов были получены следующие результаты: при натирании о шерсть эбонита, стекла, дерева, стали, тела приобретают свойство притягивать легкие предметы.
При проведении второй серии опытов были получены следующие результаты: при натирании любого тела о шелк, бумагу, оргстекло, последнее приобретает свойство притягивать легкие предметы.
При проведении третьей серии опытов были получены следующие результаты: при отсутствии контакта или трения тел друг о друга явление не происходит.

Обобщенные знания по каждой серии экспериментов.

Ответ на ПЗ №1: любые вещества, кроме металла, который человек держит в руке, после трения о шерсть приобретают способность притягивать другие тела.
Ответ на ПЗ №2: тело приобретает способность притягивать легкие предметы, если его потереть другим телом.
Ответ на ПЗ №3: явление происходит при трении тел друг о друга.
Вывод: эбонитовая палочка стала похожа на магнит, ведь она притягивает бумажки.
Объяснение явления притяжения предметов после их контакта или натирания друг о друга требует знаний о строении вещества. С курса «Окружающий мир» 3 класса нам известно, что все тела состоят из веществ. Вещества состоят из молекул, молекулы – из атомов. Атомы, в свою очередь состоят из более мелких частиц.
Из дополнительной научной литературы я узнал, что любое вещество на свете содержит электроны – мельчайшие носители отрицательного электрического заряда. Ведь электрон – это часть атома. Когда мы трем эбонитовую палочку о мех, некоторые электроны с волосков меха перешли на палочку. Получилось, что палочка приобрела отрицательный заряд, а мех – положительный. При этом и палочка и мех приобрели способность притягивать мелкие предметы.

ГЛАВА 3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ ИССЛЕДОВАНИЯ

Основная часть работы включает в себя теоретический анализ изучения электричества в современной литературе и практическую часть. Для проверки выдвинутых гипотез автор провёл такие эксперименты:

Эксперименты проводились с телами из разных веществ (стекло, пластмасса, дерево) и легкими предметами (бумажные кусочки произвольной формы).
Опыты со «спрутом» и «трусишкой», объясняющие существование двух видов электрических зарядов.
Механизм работы разных видов электрического тока мы проверили на опытах с полиэтиленом и тетрадным листом.
Опыты с электрической цепью, объясняющие, как и где живёт электричество, почему горит электрическая лампочка
Экспериментально доказали, что вода – проводник электричества.
Электричество – волшебник.

На основании полученных результатов автором сделаны выводы: что такое электричество, что такое электрический ток, что такое электрическое напряжение, когда оно возникает, как образуется электричество, как оно попадает в дома.

Выводы по главе № 3

Проделав опыты со «спрутом» и «трусишкой», изучив литературу, мы

поняли, что существует два вида электрических зарядов: положительные и отрицательные. Причем, если заряды имеют одноименные заряды , то они отталкиваются. Если разноименные заряды, то они соединяются .

В доказательство этого провели опыт с полиэтиленом и тетрадным листом.

В заключении хочется сделать вывод, что электричество является составной частью ПРИРОДЫ, окружающего МИРА. Электричество это особая форма энергии. В настоящее время человечество использует разные виды источника тока. В любом из них совершается работа по разделению положительных и отрицательных заряженных частиц . Разделённые частицы накапливаются на полюсах источника тока, - так называют места, к которым с помощью клемм или зажимов подсоединяют проводники (провода ). Один полюс источника тока заряжается положительно , другой – отрицательно. Если полюсы соединить проводником, то под воздействием поля свободные заряженные частицы в проводнике будут двигаться, возникает электрический ток.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Электричество является составной частью ПРИРОДЫ, окружающего МИРА. Оно присутствует во всём: в каждой частичке нашей ПЛАНЕТЫ, в пространстве, в самом человеке.

Объединёнными усилиями всего человечества процесс познания электричества происходит стремительно.

Используя свойства электричества, человек создаёт приборы, приспособления и оборудования для улучшения условий жизни, труда, для познания окружающего мира.

Мне понравилось проводить опыты, искать ответы на вопросы.

Оказывается, рядом с нами столько неизвестных нам явлений!

Мы многое не знаем и не можем пока объяснить. Но думаем, что продолжим наши исследования по теме «Электричество».

Данный проект помог мне получить знания по теме «Электричество» и выступить в роли учителя перед одноклассниками и учениками 7-8 классов, защитить свою работу на районной научно-исследовательской конференции и стать её победителем.

ЛИТЕРАТУРА

ПРИЛОЖЕНИЯ

ПРИЛОЖЕНИЕ 1.

Понятия и термины

Электрический ток - это направленное движение электрически заряженных частиц.

В зависимости от взаимодействия электрического тока с теми или иными веществами эти вещества делят на проводники , полупроводники и диэлектрики .
Проводники – материалы, хорошо проводящие электрический ток.

Диэлектрики - вещества, не проводящие электрический ток.

Полупроводники занимают промежуточное положение между проводниками и диэлектриками по своему сопротивлению прохождения электрического тока.

Постоянный ток – возникает в цепи, если напряжение не меняется с течением времени.

Переменный ток – возникает в цепи, если напряжение меняется во времени.

ПРИЛОЖЕНИЕ 2.

В ходе работы нами проводились следующие опыты:

Опыт №1 - с расчёской, волосами и шариком.

Надо взять пластмассовую расческу и несколько раз провести по волосам, в результате можно услышать слабое потрескивание, а сами волосы встают дыбом, а шарик - прилипает.

Следующим объектом была у нас пластмассовая линейка. Поставить яйцо в рюмку и уравновесить на нём линейку. Снова хорошо расчесаться и поднести к концу линейки. Линейка будет поворачиваться за расческой.

Опыт № 2. «Электрический спрут».

Спрут сделается из полоски газеты. Отрезается от края газетного листа полоса шириной 8 см и нарезается из неё восемь «щупальцев». «Спрут» кладется на стул, протирается шерстяной тряпочкой. Наэлектризованный спрут поднимается. Его «щупальца» растопыриваются колоколом. Засовывается рука снизу внутрь этого колокола. Щупальца её схватывают, облепляют.

Опыт № 3 . «Электротрусишка».

Изготовление «электротрусишки». Надо взять кукольную головку, насадить ее на авторучку. Ручку укрепить на подставке. Из фольги сделать трусишке шапочку и приклеить ее к голове. «Волосы» вырезаются из папирусной бумаги полосками по 2-3 мм шириной и 10 см длиной и тоже приклеиваются к шапочке. Эти волосы будут свисать в беспорядке.

Надо хорошенько расчесаться и поднести расческу к трусишке. Его волосы зашевелятся, а если коснуться шапочки, то волосы встанут дыбом!

Опыт № 4 с полиэтиленовыми листами.

Взять два полиэтиленовых листа. Натереть их тетрадным листом. Поднять их, взяв за один конец. Они должны разойтись в разные стороны, но стоит между ними вставить тетрадный лист, они должны прильнуть к нему.

Опыт №5. Электрическая цепь

Собрать электрическую цепь, которая состоит из батарейки, проводов и лампочки. При замыкании электрической цепи лампочка должна загораться.

Опыт №6. Вода – проводник электричества.

Электрический ток будет проходить через воду, которая находится в специальном стакане. При замыкании цепи лампочка не должна зажечься. Если добавить в воду обыкновенную пищевую соль, при замыкании цепи, лампочка должна гореть.

Опыт №7. Электричество – волшебник.

Собрать электрическую цепь, которая состоит из батарейки, проводов и железного гвоздя, обмотанного проволокой. Приготовить мелкие железные предметы (булавки, скрепки, кнопки).

При замыкании цепи мелкие предметы прилипают к гвоздю, как к магниту. При размыкании цепи – предметы падают на стол.

ПРИЛОЖЕНИЕ 3 (презентация экспериментов) .

ПРИЛОЖЕНИЕ 4 (слайдовая презентация «Научные слова, которые я узнал» Я, конечно, заинтересовался тем, что происходит.

И провёл ещё несколько «фокусов» с воздушным шариком.

Я надул воздушный шарик, потер его, но уже о волосы одноклассницы и … он « приклеился » к стене, ко мне, к волосам…

Мне стало очень интересно, что же все-таки происходит, и обратился к своему учителю. У нас возникли вопросы:

«Что происходит с волосами?»,

«Какое явление мы наблюдаем?»,

«Как оно называется?».

В результате возникла тема исследования:

«Что такое электричество и где оно живёт?»

2.Цель исследования .

Определить цель исследования – значит выяснить, зачем мы его проводим.

Мы задали себе и взрослым вопрос: «Что такое электричество? Где оно живёт? Как оно возникает?».

Мы поставили перед собой ЦЕЛЬ: - выяснить, что такое электричество и где мы можем его встретить.

3. Задачи исследования .

1. Изучить литературу по данному вопросу;

2. Провести опыты , доказывающие существование электричества;

3. Сформулировать ответы на поставленные вначале вопросы.

4. Нами использовались следующие методы исследования:

опыты, наблюдение, сравнение, обобщение.

5. План экспериментальной работы .

Опыт №1 мы провели с расчёской, волосами и шариком .

В результате можно услышать слабое потрескивание, а сами волосы встают дыбом, а шарик - прилипает.

Вывод: Явления, которые мы наблюдали, называются электрическими явлениями. Впервые этими явлениями занялся знаменитый философ древности Фалес Милетский. Об этом существует легенда.

Следующим объектом была у нас пластмассовая линейка. Поставим яйцо в рюмку и уравновесим на нём линейку. Снова хорошо расчешемся и поднесём к концу линейки. Линейка будет поворачиваться за расческой.

Объяснение одно: расческа наэлектризована, приобрела способность притягивать легкие тела. Значит, притяжение вызвано электричеством .

Опыт № 2. «Электрический спрут».

Спрут сделаем из полоски газеты.

Нарежем из неё восемь «щупальцев».

Положим на стул, протрём шерстяной тряпочкой.

Наэлектризованного спрута поднимем.

Его «щупальца» растопырятся колоколом.

Засунем руку снизу внутрь этого колокола.

Щупальца её схватят, облепят.

Мы поняли, почему щупальца облепили мою руку, ведь электричество притягивает .

Но почему щупальца с самого начала колоколом растопыриваются?

Они же должны были один к другому притянуться, слипнуться…

Опыт № 3. «Электротрусишка».

Изготавливаем «электротрусишку».

Теперь хорошенько расчешемся и поднесём расческу к трусишке.

Его волосы зашевелятся, а если коснёмся шапочки, то волосы встанут дыбом!

Вывод: Оказывается, в природе существует

Два вида электрических зарядов: положительные и отрицательные.

Щупальца спрута состоят из одного вещества . Полоски оттолкнулись потому, что они зарядились одинаково .

Вывод: одноимённые заряды отталкиваются

Разноимённые (противоположные) заряды – притягиваются (рука и газета)

4. Опыт № 4 помог нам проверить эти выводы

Возьмём два полиэтиленовых листа.

Натрём их тетрадным листом.

Теперь поднимем их, взяв за один конец.

Мы увидим, что они разошлись в разные стороны, но стоит между ними вставить тетрадный лист, они, как спрут, прильнут к нему.

Сделаем вывод , что тетрадный лист и полиэтилен – разные материалы ,

поэтому они имеют разноименные заряды , а значит – слипаются

друг с другом. Два полиэтиленовых листа – одноименные заряды , значит – отталкиваются .

Выводы: Я узнал, что электричество было всегда и повсюду !

Есть электричество «дикое, неприрученное». Оно живёт само по себе.

А есть ли электричество «домашнее, ручное »? Есть. Человек его «изловил» и заставил работать.

Как узнать, где живёт электрический ток? Как он существует? Почему горит электрическая лампочка? Я решил провести ещё один опыт.

8. Опыт №5. Электрическая цепь

Соберём электрическую цепь , которая состоит из батарейки, проводов и лампочки.

Вывод: При замыкании электрической цепи лампочка загорелась.

9. Опыт №6 доказал нам, что Вода – проводник электричества.

Усложним нашу цепь. Теперь электрический ток будет проходить через воду, которая находится в специальном стакане. При замыкании цепи лампочка…

НЕ ЗАЖГЛАСЬ!

Попробуем по-другому. Добавим в воду обыкновенную пищевую соль. Тщательно размешаем. Теперь замкнём цепь. Лампочка ГОРИТ!

10. Опыт №7 Электричество – волшебник.

Собрали новую электрическую цепь, которая состоит из батарейки, проводов и железного гвоздя, обмотанного проволокой. Приготовили мелкие железные предметы (булавки, скрепки, кнопки).

Теперь цепь замкнём. И что мы видим?

Мелкие предметы прилипают к гвоздю, как к магниту!

Разомкнём цепь – предметы падают на стол! (хотя и не сразу)

В заключении я сделал вывод, что электричество является составной частью ПРИРОДЫ, окружающего МИРА Оно присутствует во всём: в каждой частичке нашей ПЛАНЕТЫ, в пространстве, в самом человеке.

Мне понравилось проводить опыты, искать ответы на вопросы.

Оказывается, рядом с нами столько неизвестных нам явлений!

Данный проект помог мне получить знания по теме «Электричество», с которыми я хочу вас познакомить (см. слайдовую презентацию «Научные слова, которые я узнал») Спасибо за внимание!