Сила магнетизма

5-6 класс. 2 год обучения

Что понадобится для занятия?

  • электрическая цепь (катушка с проволокой, магнит, гальванометр);
  • микроволновая печь, сотовый телефон;
  • иголка, кусочек пробки (пенопласта), стеклянная емкость, пресная вода, компас.
.магнит-small

Проблемно-ориентированная жизненная ситуация

Без воздуха человек может прожить около пяти минут, без воды – до шести суток, без еды – не более восьми недель. А вот сколько современный индивид способен продержаться без … магнитов? Ученые утверждают, что не более недели. Ведь мы разбалованные существа, а практически во всех благах цивилизации используются магниты. Если все их ликвидировать, то…

Давайте разбираться, где в окружающем нас мире используются магниты и магнетизм. Для этого организуем с вами работу в группах.

Интегрированный поиск информации

Инструкция для учителя.

  • Используя различные источники информации (книги, периодическую печать, интернет) найдите ответы на следующие вопросы (см.таблицу). Подготовьте небольшой доклад для сообщения полученной информации всем участникам СТЕМ-школы.

  Сфера применения магнита или магнетизма Возможные примеры
1 группа Природные явления Молния, северное сияние, магнитное поле Земли, …
2 группа Живая природа Перелетные птицы, мигрирующие рыбы, черепахи, …
3 группа Мир вокруг нас Поезд на магнитной подушке, компас, очистка машинного масла в автомобилях, …
4 группа Использование в быту Микроволновка, жесткий диск в ПК, …

  • Для внесения элементов деловой игры, возможно предложить группам набор карточек-изображений, которые станут некоторой подсказкой в направлении сбора информации:

магнитизм_рисунки

Экспериментальное исследование

Проведем несколько интересных исследований, связанных с магнитами и магнетизмом.

Кейс №1: «Получение электрического тока с помощью магнита и катушки»

Необходимое оборудование: катушка с намотанной проволокой, подвижный магнит, гальванометр.

Ход эксперимента:магнит3

  • Собрать электрическую цепь: присоединить катушку к гальванометру с помощью проводов.
  • Вставить магнит в катушку. При движении магнита стрелка гальванометра должна отклониться. Это означает наличие электрического тока в цепи.

Это явление было обнаружено Фарадеем в 1831 году и получило название электромагнитной индукции. Интересно, что при изменении направления движения магнита (внесение-вынесение магнита из катушки) стрелка гальванометра будет отклоняться в разные стороны, то есть будет меняться направление движения электрического тока.

 магнит2

Видео-демонстрация опыта:

Кейс №2: «Тестирование микроволновой печи»

Необходимое оборудование: микроволновая печь, сотовый телефон.

Общеизвестно, что для нагревания пищи в микроволновой печи  используется электромагнитное излучение высокой частоты (СВЧ). Именно поэтому нельзя помещать внутрь микроволновки металлические предметы: сразу возникает электрическая дуга что может привести к поломке бытовой техники. Производители микроволновок утверждают, что защитный экран на дверке прибора способен защитить пользователя от СВЧ-волн. Проверим?!!!

Ход эксперимента:

— Отключить микроволновую печь от сети;

— Поместить внутрь её сотовый телефон;

— Выполнить звонок на телефон, находящийся внутри микроволновки.

Если защита на дверке микроволновки действительно хорошая, звонок на телефон не пройдет.

ВНИМАНИЕ! Данный опыт надо проводить только в присутствии взрослых и микроволновка должна быть ОТКЛЮЧЕНА ОТ СЕТИ!!!!

Еще интересные опыты по проверке эффективности  экрана микроволновой печи можно посмотреть здесь:

Проектно-технологическая часть

Ещё один интересный прибор использующий свойства магнита – компас.

Магнитный компас — стратегически важная вещь в туристическом походе, а уж тем более в условиях аварийного выживания. Именно поэтому нужно знать, как в условиях дикой природы, например, в лесу, сделать самодельный компас, используя лишь подручные материалы: никогда ведь нельзя быть уверенным в том, что все необходимое снаряжение окажется под рукой в трудную минуту. Попробуем создать компас сами из подручных материалов?))) Начинаем!

Необходимое оборудование: стеклянная или керамическая ёмкость с пресной водой (металлические не подойдут, тек как будут искажать магнитное поле), иголка, магнит, кусочек плавучего материала (пробка, пенопласт, поролон).

Ход работы:

  • Намагнитить иголку. Это можно сделать с помощью магнита: потрите об него иголку, но не всей поверхностью, а только одним концом. Второй конец иглы не должен быть заряжен. Если у вас нет специального магнита, можно воспользоваться любым, даже самым маленьким (можно сувенирным магнитом на холодильнике!). Или же воспользоваться шёлком (он как никто другой отлично заряжает предметы!!!);
  • Отрезаем небольшой кусочек плавучего материала. Самое важное, чтобы он был такого размера, чтобы обеспечить плавучесть закрепленной на нем иголки и в то же время, чтобы он имел такой размер, что силы поверхностного натяжения воды и силы сопротивления были пренебрежимо малы — это необходимо, чтобы обеспечить точность показаний.
  • Крепим иголку-стрелку к поплавку. Удобнее всего аккуратно проткнуть поплавочек иголкой по оси симметрии. Такое крепление простое и в то же время надежное. Осталось просто поместить поплавок со стрелкой в емкость с водой таким образом, чтобы стенки емкости не мешали вращению стрелки. Компас готов, осталось его откалибровать.

  • Если вы знаете, какой кончик вашей иголки был намагничен, а какой нет, то можете сразу судить о том, где находится север по положению намагниченного кончика. Если же вы не знаете, то определить где Север и Юг вам помогут такие факты: место, где солнце всходит и где заходит (Восход-Восток, Заход— Запад ) или положение полярной звезды. Используя эти признаки вы без труда откалибруете свой самодельный компас.

Групповые отчеты по результатам работы. Демонстрации моделей, выявление наиболее точного компаса.