Исследовательская работа "Камень Магнуса"
проект (4 класс)

Региональная научно-исследовательская конференция обучающихся

«Кузбасская школьная академия наук»

Секция: «Академия естественных наук»

(секции: окружающий мир, растительный мир, животный мир, здоровье, физическая культура и двигательная активность)

ТЕМА ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКОЙ РАБОТЫ

«Камень Магнуса»

                                                                      Работу выполнили:  

                                                                Богданова Милолика  обучающаяся 4 класса

                                                                Сандо Владислав обучающийся  4 класса    

                                                                Муниципального бюджетного общеобразовательного  

                                                                учреждения «Начальная общеобразовательная школа №5»

                                                                (МБОУ «НОШ №5»)

                                                                Город Юрга

                                                                Руководитель:

                                                                Мартусова Светлана Николаевна,

                                                                учитель начальных классов

                                                                (МБОУ «НОШ №5»)

2025

Оглавление  

1. Введение ……………………………………………………………………….3

2. Теоретическая часть. Что мы знаем о магнитах? …………………………...4

3. Практическая часть. Исследование свойств магнитов ……………………..5

4. Исследование разнообразных областей применения магнитов в современном мире ……………………………………………………………….6

5. Заключение …………………………………………………………………….7

6. Список литературы…………………………………………………………….9

7. Приложение…………………………………………………………………...10

Введение

   На уроках технологии  мы   часто работаем  с ножницами и иглой.  Однажды я увидела,  что  иголка прикрепилась к ножницам. Это явление пробудило любопытство – как же объяснить подобное?

  В литературе Жюля Верна, в романе «Пятнадцатилетний капитан», злодей Негоро демонстрирует гениальный обман с использованием магнитных свойств. Подложив под компас железный брусок, он заставил судно отклоняться от курса из-за изменения направления магнитной стрелки – явление, известное как действие внешнего магнетизма на компас.

Изучая энциклопедию и научные источники, мы узнали о существовании естественных и искусственно созданных магнитов из ферромагнетиков. Это открытие заставило нас задуматься: что же такое магнит на самом деле?

Цель проекта: Исследовать природу магнетизма, свойства магнитов и их применение в различных сферах жизни.

Задачи:

1. Провести глубокий анализ научной литературы по теме.

2. Определить понятие «магнит» и его основные характеристики.

3.Экспериментально изучить свойства магнитов, включая силу притяжения и взаимодействие с различными материалами.

4. Выявить разнообразие практического использования магнитов.

Объект исследования: – Магнит как физическое явление.

Предмет исследования: –  Свойства и применение магнетизма в технике, науке и повседневной жизни.

Гипотеза: магнитные свойства играют ключевую роль не только в быту, но и во множестве технологических процессов, о которых мы пока мало осведомлены.

Методы исследования: Библиографический анализ, экспериментальная работа, наблюдения за явлениями магнетизма, систематизация полученных данных.

Теоретическая часть. Что мы знаем о магнитах?

Этапы проекта:

1. Подготовительный этап:

- Посещение библиотек и изучение первичных источников информации.

2. Исследовательский этап:

- Определение понятия магнита

- Изучение его физических свойств (магнитное поле, сила притяжения)

- Анализ областей применения в науке и технике

3. Обобщение материалов:

Создание сводки о современных знаниях по теме  появление  магнита и его  магнетизме.

Результат.

Магнитом называется объект с собственным магнитным полем, способный воздействовать на окружающие материалы.

Магнитное поле – это область вокруг магнита, внутри которой ощущается воздействие магнита на внешние объекты.

 Магнитная сила – сила, с которой предметы притягиваются к магниту.

     В переводе с греческого слово магнит обозначает камень из Магнесии – древнего города в Малой Азии – в  Греции. Исторически открытие магнита связано со старинными легендами и научными изысканиями. Одна старинная легенда рассказывает о пастухе по имени Магнус. Он случайно  забрел в незнакомые места, в горы. И  с удивлением  заметил, что железный наконечник его палки притягивается к черному камню. Только стоило потереть таким камнем лезвие ножа, и он сам начинал притягивать железные предметы: гвозди, наконечники стрел. Этот камень стали называть «камнем Магнуса» или «магнитом». 

Практическая часть. Исследование свойств магнитов.

В рамках практической работы мы провели серию наблюдений и экспериментов, посвящённых изучению магнитных свойств.

1. Эксперимент: «Магнит и разнообразие материалов»

Цель эксперимента: выявить виды материалов, подверженных магнитному притяжению.

Ход эксперимента: используя различные объекты ручку, ножницы, деревянную линейку, мы проверяли их взаимодействие с магнитом.

Результат:  магниты взаимодействуют только с определёнными металлами (чугуном, сталью), в то время как большинство других материалов не поддаются магнитному притяжению.

2. Эксперимент: «Намагничивание через контакт»

 Цель эксперимента:  исследовать передачу магнитных свойств.

Ход эксперимента:  к магниту прикрепили гвозди, после чего магнит аккуратно убрали, наблюдая за взаимодействием гвоздей.

Результат:  магнитная сила способна передаваться через металлические предметы.

3. Эксперимент: «Полюса магнитов и их взаимодействие»

Цель эксперимента: определить, как взаимодействуют магниты между собой.

Ход эксперимента: мы сближали магниты друг к другу одинаковыми полюсами- они отталкивались. Когда развернули один магнит другим полюсом — магниты притянулись.

Результат:  магниты с одинаковыми полюсами отталкиваются, а с разными - притягиваются, подтверждая наличие двух полюсов у каждого магнита: «северного» и «южного».

4. Эксперимент: «Действие магнита через другие материалы»

Цель эксперимента: проверить, действуют ли магниты через другие  материалы.

Ход эксперимента:  для проверки мы использовали бумагу, воду и стекло, скрепку, стальную пластинку. Мы попробовали примагнитить скрепку через бумагу. Потом в стакан с водой положили стальную пластинку и попытались достать её, используя магнит.

Результат: магнитное поле проникает через бумагу, воду и стекло, сохраняя свои свойства.

5. Эксперимент: «Сила магнитного притяжения»

Цель эксперимента:   сравнить магнитные силы разных магнитов.

Ход эксперимента: разложив на столе магниты разного размера, линейку и 3 монеты, потихоньку двигали линейку с монетами в сторону магнитов.

Результат: сила магнитного притяжения пропорциональна размеру магнита. Большие магниты обладают большей силой и воздействием на больших расстояниях.

Эти эксперименты позволили систематизировать и глубже понять основные магнитные явления.

Исследование разнообразных областей применения магнитов в современном мире.

Цель исследования: провести комплексное изучение сфер и способов использования магнитов в повседневной жизни и промышленных процессах.

Ход исследования: сбор информации в интернет-ресурсах, анализ исторического и современного применения магнитного явления.

Магниты, известные человечеству с древних времен, они стали неотъемлемой частью жизни благодаря своим уникальным свойствам.

Вот ключевые направления их использования:

1. Навигация и ориентирование. Исторически первым устройством, основанным на магнетизме, был компас, изобретенный в Китае между IV и VI веками.

2. Наука и медицина. В лабораториях магниты применяются для бесконтактного перемещения стерильных веществ, а также в подводных работах для прокладки кабелей и удержания инструментов.

3. Медицинские магниты. Используются в виде пластырей, браслетов и амулетов для обезболивания, улучшения настроения, лечения костных заболеваний и снятия стресса.

4. Офтальмология.  Магнитный метод удаления металлических частиц из глаза широко распространен в офтальмологии.

5. Повседневное использование. Магниты присутствуют в большинстве устройств: от мобильных телефонов и компьютеров до автомобилей, игрушек и бытовой техники.

6. Инновации. Существуют намагниченные отвертки для удобства работы с шурупами,  магнитные краски для защиты денежных банкнот, а также ферромагнитные жидкости, которые  используются  в космической технике и динамиках колонок.

Заключение

Наша гипотеза подтвердилась.  Исследование показали, что магниты обладают уникальными свойствами:

1. Притягивают железо и сталь.

2. Взаимодействуют на расстоянии.

3. Способны передавать свои свойства.

4. Применяются в самых разных областях, от науки до быта.

Магнетизм имеет широкое применение: от компасов, электродвигателей до современных технологий хранения данных. Исследование показало не только фундаментальную роль магнитов во многих областях науки и техники, но и открыло перспективы для дальнейшего изучения их свойств.

В ходе нашего исследования мы узнали интересные факты  о магнитах:

Особенно впечатляет развитие технологий: современные магниты могут быть оснащены ЖК-дисплеями, взаимодействовать друг с другом, исправлять тексты и даже подсчитывать калории продуктов.

Музей Гиннесса в Голливуде демонстрирует масштаб увлечения магнитами, собрав более 7000 экземпляров в своей коллекции.

Список печатных источников:

1. Мейяни А. Большая книга экспериментов для школьников. Под редакцией Антонеллы Мейяни. Перевод с итальянского Э.И. Мотылевой. Москва: ЗАО «РОСМЭН-ПРЕСС», 2006. – 260 с.

2. «Все обо всем. Популярная детская энциклопедия», том 7. – Москва: 1994.

3. Леонович А.А. «Я познаю мир: Детская энциклопедия» – Физика.   Составитель А.А. Леонович; Общая редакция О.Г. Хинн. Москва: ООО «Издательство АСТ-ЛТД», 1998. – 480 с.

Список электронных источников:

1. Электронные материалы кафедры гидомеханики механико-математического факультета МГУ. URL: http://new.math.msu.su/department/hydro/studymagn.html (Дата обращения: 05.02.2025).

2. Сайт «Електроторг.ру» – раздел «Магниты и магнитный инструмент». URL:  https://electrotorg.ru/instrumenty/magnity-i-magnitnyy-instrument/questions/%D0%BA%D0%B0%D0%BA-%D0%BF%D0%BE%D1%8%D0%B2%D0%B8%D0%BB%D1%81%D1%8F-%D0%BC%D0%B0%D0%B3%D0%BD%D0%B8%D1%82-%D0%BB%D0%B5%D0%B3%D0%B5%D0%BD%D0%B4%D1%8B-%D0%B8-%D1%84%D0%B0%D0%BA%D1%82%D1%8B/ 

(Дата обращения: 05.02.2025).

3. Портал «ПРОМВЫШИВКА» – статья об истории магнита. Доступ: https://www.promvishivka.ru/istoria_magnita.html  (Дата обращения: 06.02.2025).

4. Академия любознательности для детей: материалы по теме «магнит». URL:   https://academy-of-curiosity.ru/?s=%D0%BC%D0%B0%D0%B3%D0%BD%D0%B8%D1%82  (поиск по запросу«магнит», дата обращения: 06.02.2025).

Приложение 1

Приложение 2

Приложение 3

Приложение 4

Приложение 5