"Характеристика магнита и его роль в жизни человека". Конференция "Первые шаги в науку".

XI ГОРОДСКАЯ МЕЖШКОЛЬНАЯ КОНФЕРЕНЦИЯ

«ПЕРВЫЕ ШАГИ В НАУКУ»

секция «Физика»

Характеристика магнита и его роль в жизни человека.

Выполнил:

Полев Максим,

ученик 2 класса

МОУ школы № 8

Промышленного района

Научный руководитель:

Кирилова Ольга Владимировна,

учитель первой категории

Самара, 2010г.

Оглавление

Введение        

1. Свойства магнита и его роль в жизни человека        

1.1 Магнит и его свойства        

1.2 Роль магнита в жизни человека        

2. Практическая работа        

2.1 Изготовление магнита        

2.2 Форма магнита и его сила        

2.3 Притяжение магнита        

Заключение        

Список литературы        

Введение

Многие века показывали опыты с природными магнитами – кусками магнитной железной руды, но объяснить причину их «любви» ко всему железному никто не мог. От магнита долгое время была единственная польза: из него делали стрелки компаса. Подвижная стрелка одним концом всегда указывает на север, где находится северный магнитный полюс Земли, другим – на юг, где южный магнитный полюс.

Но наука «не стоит» на месте. В современном мире магнит используется человеком в разных областях деятельности.

Цель исследования: выяснить, как используется магнит в жизни человека.

Задачи исследования:

1. Проанализировать литературу по данной теме.
2. Выявить основные свойства магнита.
3. Выявить области применения магнита.
4. Изготовить модель простого магнита.

Возникла гипотеза: магнит применяется не только при работе с металлами.

Для подтверждения данной гипотезы были проанализированы литература по теме исследования,  информация, полученная при просмотре телевизионных передач и интернета.  

1. Свойства магнита и его роль в жизни человека

1.1 Магнит и его свойства

Китайцы дали поэтическое название естественному магниту – «любящий камень». Любящий камень (тшу-ши), - говорят китайцы, - притягивает железо, как нежная мать привлекает своих детей. Замечательно, что у французов – народа, живущего на противоположном конце материка, мы встречаем сходное название для магнита: французское слово «aimant» означает и «магнит», и «любящий» [2, с.382].

Сила этой «любви» у естественных магнитов незначительна, и потому очень наивно звучит греческое название магнита – «геркулесов камень». Если обитатели древней Эллады так поражались умеренной силой притяжения естественного магнита, то что сказали бы они, увидев на современном металлургическом заводе магниты, поднимающие глыбы в целые тонны! Правда, это не естественные магниты, а электромагниты, т.е. железные массы, намагниченные электрическим током, проходящим по окружающей их обмотке. Но в обоих случаях действует сила одной и той же природы – магнетизм.

Не следует думать, что магнит действует только на железо. Есть ряд других тел, которые тоже испытывают на себе действие сильного магнита, хотя и не такой степени, как железо. Металлы: никель, кобальт, марганец, платина, золото, серебро, алюминий – в слабой степени притягиваются магнитом.

Жидкости и газы также испытывают на себе притяжение или отталкивание магнита, правда, в весьма слабой степени; магнит должен быть очень силен, чтобы проявить свое влияние на эти вещества. Чистый кислород, например, притягивается магнитом; если наполнить кислородом мыльный пузырь и поместить его между полюсами сильного электромагнита, пузырь заметно вытянется от одного полюса к другому, растягиваемый невидимыми магнитными силами. Пламя свечи между полюсами сильного электромагнита изменяет свою обычную форму, явно обнаруживая чувствительность к магнитным силам [2, 383].

Около 2000 лет назад древние греки открыли минерал, способный притягивать сталь. Он был назван «магнетит» в честь древнего города Магнезия (сейчас Маниса в Турции). Железняк (железная руда, железо) – разновидность магнетитов, считается самым сильным магнитом из всех встречающихся в природе.

Одни ученые предполагают, что магнитный железняк становится магнитом только в том случае, когда его ударяет молния. Другие считают, что железняк в природе превратился в магнит еще в момент формирования Земли и сохранился до наших дней.

Магниты – это тела, обладающие способностью притягивать железные и стальные предметы и отталкивать некоторые другие. Благодаря действию своего магнитного поля Гигантскими магнитами являются Земля и другие планеты, так как они обладают магнитным полем.

Существующие в природе магниты не обладают необходимой силой, но людям удалось сделать их более мощными.

1.2 Роль магнита в жизни человека

Большие мощные магниты часто применяются человеком, но трудность состоит в перевозке. Во время пути магниты могут повредить другие объекты или объекты могут повредить магниты, из-за этого их сложно будет использовать. Поэтому удобнее привести материал и с помощью электрического тока создать магнит на месте.

Моя бабушка работает гальваником. Она делает так, чтобы железные детали не ржавели. В больших ваннах кипят опасные вещества, в которые бабушка по очереди опускает привязанные на проволоку железные детали. Иногда детали падают на дно ванн, тогда приходится брать магнит, привязанный за проволоку, и водить им по дну до тех пор, пока не найдется деталь.

От прабабушки я узнал, что сейчас многие люди носят магнитные браслеты и бусы, которые помогают привести давление в норму.

В передаче «Галилео» был показан сюжет, что во время постройки стальные корпуса кораблей приобретают намагниченность за счет магнитного поля Земли и становятся, таким образом, гигантскими плавающими магнитами. Такая намагниченность совсем не безобидна, так как компасы корабля начинают неправильно указывать направление. Плавающие корабли-магниты могут притягивать железные предметы, среди них могут оказаться и мины.

Из передачи «Команда Кусто» - в семейство «магнита» попали рыба-прилипала, морские моллюски, присасывающиеся к днищу корабля.

В сказке «Сказка на новый лад» рассказывается о том, как с помощью портняжных ножниц в стоге сена можно отыскать иголку.

Интернет помог узнать, что с магнитами мы сталкиваемся каждый день. Они есть, например, в компьютерах: жесткий диск записывает всю информацию при помощи магнита, а так же магниты используют во многих мониторах. Магниты также являются неотъемлемой частью телевизоров, акустических колонок, микрофонов, громкоговорителей, небольших моторчиков магнитофона, кассет электромоторов, электросчетчиков, компасов и автомобильных спидометров.

Магнит необходим для проведения тока по проводам. Поезда на магнитной подвеске развивают большую скорость.

Приборы, позволяющие докторам исследовать внутренние органы пациентов, работают за счет магнитного поля.

Магниты также применяются в ветеринарной практике для лечения животных, которые часто вместе с кормом заглатывают металлические предметы. Эти предметы могут повредить стенки желудка, легкие или сердце животного. Поэтому перед кормлением фермеры с помощью магнита очищают пищу.  

Еще любопытнее та полезная служба, которую несет магнит в сельском хозяйстве, помогая земледельцу очищать семена культурных растений от семян сорняков. Сорняки обладают ворсистыми семенами, цепляющимися за шерсть проходящих мимо животных и благодаря этому распространяющимися далеко от материнского растения. Этой особенностью сорняков, выработавшейся у них в течение миллионов лет борьбы за существование, воспользовалась сельскохозяйственная техника для того, чтобы отделить с помощью магнита шероховатые семена сорняков от гладких семян таких полезных растений, как лен, клевер, люцерна.

Если засоренные семена культурных растений обсыпать железным порошком, то крупинки железа плотно облепят семена сорняков, но не пристанут к гладким семенам полезных растений. Попадая затем в поле действия достаточно сильного электромагнита, смесь семян автоматически разделяется на чистые семена и на сорную примесь: магнит вылавливает из смеси все те семена, которые облеплены железными опилками.

Многие люди уже на практике убедились в действии магнитного поля, считают это будущим медицины. Магнитные браслеты, ожерелья, подушки и многие другие изделия лучше таблеток лечат разнообразные заболевания.

2. Практическая работа

2.1 Изготовление магнита

Любой провод, по которому течет электрический ток, создает вокруг себя магнитное поле, но обычно довольно слабое. Его можно значительно усилить обмотав проволоку вокруг металлического стержня, то есть сделать катушку, используя мощный источник электрического тока. Получают магнит, способный поднимать металлические предметы весом с автомобиль.

1. Для того чтобы создать магнит, нужно потереть железный стержень о магнит в одном направлении и поднести стержень к железной стружке. В результате мы видим, что стержень был заряжен магнитной силой и, можно сказать, стал очень слабым магнитом.
2. С помощью добавок. Добавка к железу вольфрама улучшает свойство магнита в 3 раза. Добавка кобальта еще в 3 раза и т.д.
3. Пропустить через железняк - стержень электрический ток.

2.2 Форма магнита и его сила

Для определения зависимости силы магнита от его формы был проведен опыт. Были использованы:

• магниты разных размеров и форм (магнит в форме подковы, прямоугольника и круга);
• скрепки из железа;
• гвозди;
• монеты;
• три картонные коробки.

В одну коробку положили монеты. В две другие коробки – гвозди и скрепки.

Поочередно каждый магнит подносился к коробкам и подсчитывалось количество притянувшихся предметов.

Каков результат?

Магнит в форме подковы притягивает больше предметов, чем прямоугольный. А прямоугольный больше, чем круглый магнит.

Почему так получается?

Сила магнита сильно зависит от его формы. Полюса магнита в форме подковы расположены близко друг к другу, соответственно его сила концентрируется в этих местах и усиливается. Круглый магнит не такой сильный, потому что у него нет четко определенных полюсов и его сила распределяется по всей поверхности. В случае, если форма магнита одинаковая, то сильнее будет тот магнит, чей размер больше.

2.3 Притяжение магнита

Потребуется:

• магнит;
• предметы, сделанные из различных материалов: пластиковая игрушка, стальная крышка, стеклянная банка, ложка;
• поверхности разных видов: деревянный шкаф, стальной шкаф, оконное стекло.

Возьмем магнит и поднесем его к разным предметам, а затем к различным поверхностям.

Каков результат?

Некоторые предметы, такие как ложка, стальная крышка, притягиваются к магниту, в то время как другие не притягиваются. Магнит притягивается не ко всем поверхностям.

Почему так получается?

Существуют металлы, которые притягиваются к магниту. Они называются магнитными металлами. Железо, сталь, хром, никель, кобальт или их сплавы являются магнитными металлами. Магнит притягивается к поверхностям, включающим в себя перечисленные металлы, потому что поверхность больше и тяжелее, чем магнит. Когда магнит превосходит по размеру магнитный предмет, то этот предмет притягивается к магниту.

Заключение

Анализ литературы по теме исследования позволил сделать следующие выводы:

1. Магнит используется человекам в разных сферах своей деятельности.
2. Люди даже не задумываются о том, что в повседневной жизни их окружают предметы, в состав которых входит магнит.
3. Магнит действует не только на железо, притяжение или отталкивание магнита испытывают на себе жидкости и газы.
4. Сила магнита сильно зависит от его формы, расположения полюсов магнита.
5. Железо, сталь, хром, никель, кобальт или их сплавы являются магнитными металлами, притягивающимися к магниту. Магнит притягивается к поверхностям, включающим в себя перечисленные металлы, потому что поверхность больше и тяжелее, чем магнит.

Наше предположение, что магнит используется не только при работе с металлами, подтвердилось.

Список литературы

1. Мои первые научные опыты. – Словакия; Издательская группа «Контэнт», 2003.
2. Перельман Я.И. Занимательная физика. В двух книгах. – М.; АО «СТОЛЕТИЕ», 1994.
3. Что такое. Кто такой. Энциклопедия для младших школьников. В трех томах. Том 2. – М.: Издательство «Педагогика», 1975.
4. Я познаю мир: Физика: Дет. Энцик./ Авт.-сост. А.П. Савин и др. – М.: ООО «Издательство АСТ»: ООО «Издательство Астрель», 2004.
5. http://shishkinles.ru