Муниципальное образовательное учреждение
средняя общеобразовательная школа № 1
имени Героя Российской Недвиги
муниципального образования "Барышский район"
Исследовательская работа на тему:
«Почему загорается лампочка»
Выполнил: Филин Кирилл,
ученик 4 класса В
Руководитель: учитель биологии
Барыш, 2012 год
Содержание
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
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.
- Обратил внимание на технику безопасности при пользовании электроприборами.
1. История освоения электричества.
Без электричества мы не смогли бы посмотреть телевизор, послушать радио, включить освещение или поиграть в любимую видеоигру. Мы воспринимаем электричество, безусловно, и редко когда задумываемся над тем, как оно работает.
Тысячелетиями люди наблюдали вспышки и огненные зигзаги молний, раскаты грома. Они не понимали, как всё это происходит, приписывали эти действия богам, боялись гнева богов. И лишь немногим более ста лет назад люди нашли объяснение этим явлениям природы и стали использовать их себе во благо.
Впервые явления, ныне называемые электрическими, были замечены в древнем Китае, Индии, а позднее в древней Греции. Сохранившиеся предания гласят, что древнегреческому философу Фалесу Милетскому было уже известно свойство янтаря, натертого мехом или шерстью, притягивать обрывки бумаги, пушинки и др. Термин «электричество» (англ. electricity) введён английским естествоиспытателем, лейбмедиком королевы Елизаветы Тюдор Уильямом Гилбертом в его сочинении «О магните, магнитных телах и о большом магните — Земле», в котором объясняется действие магнитного компаса и описываются некоторые опыты с наэлектризованными телами. Он установил, что свойством наэлектризовываться обладают и другие вещества. Название «электричество» происходит от др. греч. ἤλεκτρον — «янтарь».
Электричество — понятие, выражающее свойства и явления, обусловленные структурой физических тел и процессов, сущностью которой является движение и взаимодействие микроскопических заряженных частиц вещества.
Как же развивалась наука об электричестве?
XVII век и ранее — смутные представления о существовании электричества. Найдены минералы, притягивающие куски железа. Известно, что если некоторые вещества (янтарь, серу и др.) потереть о шерсть, они притягивают лёгкие предметы.
1700 г. - доктор Уолли извлек из натертого большого куска янтаря электрическую искру, проскочившую с треском в палец руки экспериментатора.
1791 г - открытие Л. Гальвани феномена движения электрических зарядов по проводникам, иными словами электрического тока. Именно это открытие сделало возможным дальнейшее прикладное использование электричества. Гальвани открывает биологические эффекты электричества.
1800 г - Вольта изобретает источник постоянного тока — гальванический элемент.
1802 г – открытие В. Петровым вольтовой (электрической) дуги.
1820 г - Эрстед и Ампер открывают связь между электричеством и магнетизмом.
1832 г - демонстрация Л. Шиллингом практически пригодной конструкции электрического телеграфа.
1834 г - первый пригодный для практических целей электродвигатель создан академиком Б. Якоби.
1844 г - С. Морзе с помощью телеграфного аппарата осуществил практическую передачу телеграммы изобретенным им кодом.
1872 г - А. Лодыгин продемонстрировал образец лампы накаливания с угольной нитью.
1876 г - изобретение телефона ().
1879 г - Вернер Сименс разрабатывает и демонстрирует свой электродвигатель.
1879 г - Эдисон демонстрирует систему электрического освещения, включающую лампу накаливания, патрон с винтовой резьбой, цоколь, клеммы, выключатель, штепсельную розетку и вилку, электрический счетчик, предохранители.
1882 г - Н. Бенардос изготовил электросварочный аппарат.
1892 г - появились первые тостеры, фритюрницы, кофеварки, холодильники, пылесосы, миксеры.
Вывод: Электричество в природе было всегда и повсюду. Электричество – это поток мельчайших заряженных частиц – электронов. Электричество коренным образом изменило жизнь людей.
2. Опыты с электричеством.
Суть моих опытов я смог изложить в своём стихотворении:
Почему загорается свет?
Кто на это даст мне ответ?
Говорят, по проводам
Ток приходит в гости к нам.
Что такое этот ток?
Не возьму никак я в толк!
Захотел я изучить,
как мне этот ток добыть.
Говорит мне строго мама:
«Осторожным быть с ним надо!»
Стал я опыт проводить,
Чтоб электричество добыть.
Электроды, провода
И солёная вода,
Батарейку подключили -
Электричество добыли!
Проведя ряд экспериментов, мы узнаем, как передаётся электричество и что оно может. Для того, чтобы различные материалы возможно было использовать в электрических приборах, они должны быть способны проводить электричество. Материалы, через которые легко проходит электрический ток, называются проводниками. Изоляторы – это материал, который не имеет способности пропускать через себя электрические токи. Их используют для защиты людей от электричества. Резина – хороший пример изоляционного материала.
2.1. Опыты по электризации.
Вы наверняка встречались в своей жизни с такими явлениями:
- вы расчесываете чистые сухие волосы пластмассовой расческой, а они притягиваются к ней, или даже искрят;
- после этого расческа может притягивать и другие мелкие предметы, например, мелкие бумажки;
- когда вы снимаете свитер или синтетическую рубашку, вы слышите треск и чувствуете покалывания, а в темноте даже видны вспышки света;
- если поднести руку к экрану работающего телевизора, то можно услышать легкое потрескивание и даже увидеть маленькие искорки. Все эти явления связаны с электризацией тел.
Я провёл опыты с пластмассовой расческой, пластмассовой линейкой, ручкой и бумажками. Возьмём расческу и потрём её о ткань. Поднесём её к маленьким кусочкам бумаги.
Наблюдаем: бумажки прилипли к расческе.
Запишем результаты эксперимента в таблицу:
Номер опыта | Объект | Скорость трения | Кол-во чесаний | Размер бумажек | Сколько бумажек прилипло |
1 | Расческа | Быстро | 10 раз | 5-15 мм | 6 |
2 | Расческа | Медленно | 10 раз | 5-15 мм | 3 |
3 | Линейка | Быстро | 10 раз | 5-15 мм | 5 |
4 | Линейка | Медленно | 10 раз | 5-15 мм | 3 |
5 | Ручка | Быстро | 10 раз | 5-15 мм | 2 |
6 | Ручка | Медленно | 10 раз | 5-15 мм | 1 |
Вывод: С помощью опытов я убедился в том, что два разнородных тела (т. е. тела из разных веществ) приобретают при электризации новое свойство — способность вступать в электрическое взаимодействие. Принято называть электрический заряд наэлектризованной плексигласовой палочки, потертой о шелк, или янтаря, потертого о шерсть, отрицательным, а стеклянной палочки, потертой о кожу, — положительным.
2.2. Пузырящаяся установка.
Для установки понадобиться: пластинка из цинка, пластинка из меди, емкость для воды, зажимы типа «крокодил», провода, батарейка типа АА, вода, соль.
С помощью зажимов «крокодил» подсоединил цинковую и медную пластинки к батарейке. Наполнил ёмкость водой. Добавил соль и размешал. Опустил пластинки в солёную воду.
Наблюдал: появление пузырьков.
В чём секрет: когда опустили пластинки в солёную воду, они уже получили электрический заряд. Одна из пластинок заряжена положительно, другая – отрицательно. Так как заряженные частицы притягиваются друг к другу, образуется заряд и это способствует появлению пузырьков в воде. Очищенная вода не проводит электричество, но когда добавить соль, вода становиться хорошим проводником.
2.3. Сбившийся компас.
Для опыта потребуется: гнездо для батареек, линейка, зажим типа «крокодил», компас, батарейка типа АА.
Поместил компас в центр линейки, примотал проводом, прикреплённым к зажимам, компас к линейке. Прикрепляем зажимы к батарейке. Стрелка компаса вращается, отклоняется от направления север. Отсоединив зажим от батарейки, стрелка компаса снова станет показывать направление на север.
В чём секрет: Электрические потоки создают магнитное поле. Электрический ток, вырабатываемый батарейкой, создаёт магнитное поле достаточно сильное для того, чтобы пересилить магнитное поле Земли. Это и заставляет стрелку компаса сбиваться с верного направления.
2.4. Мерцающая лампочка.
Для опыта необходимо: лампочка, патрон для лампочки, пластинки из меди и цинка, ёмкость для воды, блок питания, зажимы типа «крокодил», провода, соль, вода, две батарейки типа АА.
Присоединил черный зажим «крокодил» к патрону для лампочки и медной пластинке. Присоединил красный зажим «крокодил» к цинковой пластинке и одному из проводов блока выключения питания. Соединил другой провод блока выключения питания и провода от патрона для лампочки, перекрутив их. Вкрутил лампочку в патрон. Включил питание. Наполнил ёмкость водой и опустил в неё пластинки.
Наблюдал: свечение лампочки отсутствует.
Добавил в воду соль и размешал.
Наблюдал: слабое свечение лампочки. Если сближать пластины, то свечение будет сильнее.
В чём секрет: Водопроводная вода может проводить электричество, но не настолько, чтобы зажечь лампочку. Когда добавим соль, вода начинает лучше проводить электричество. Ток от батарейки движется по проводам в воду. Солёная вода передаёт электричество от одного провода к другому, замыкая электрическую цепь, что позволяет зажечь лампочку. Когда пластинки приближаем друг к другу, длина цепи сокращается, и сила тока увеличивается. Поэтому лампочка горит ярче, когда сближаешь пластины.
Выводы: С помощью опытов я установил:
1. Что водопроводная вода является плохим проводником.
2. Когда в неё добавить соль, она начинает проводить электрический ток.
3. Электрические потоки создают магнитное поле.
4. Следовательно, лампочка загорается, когда есть движение заряженных частиц – электрический ток.
3. Значение электричества в современном мире.
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.
В быту электрические явления получили повсеместное распространение, главным образом как средство генерации, передачи и применения энергии (электрические двигатели, электрическое освещение и т. п.) или информации (телефон, радио, телевидение, электронное фото).
Ток бежит по проводам,
Свет несет в квартиру нам.
Чтоб работали приборы,
Холодильник, мониторы.
Кофемолки, пылесос,
Ток энергию принес.
4. Техника безопасности.
Однако ток, хоть и приносит огромную пользу человечеству, все же таит в себе массу проблем и опасностей.
Правила безопасности дома:
Нельзя в розетку засовывать различные вещи.
Нельзя браться за провод или вилку электроприборов мокрыми руками.
Нельзя оставлять включенными электроприборы, когда уходишь.
Уходя из дома и даже из комнаты, надо обязательно выключить телевизор, магнитофон, утюг и другие электроприборы.
Если из телевизора или пылесоса пахнет горелой резиной, если видны искры – надо немедленно выдернуть из розетки провод.
Такой прибор нужно или починить, или выбросить. Но, конечно, пользоваться ими нельзя.
Никогда не тяни за электрический провод руками.
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
