На протяжении многих веков люди не подозревали о существовании электричества. А молния воспринималась как проявление необъяснимых божественных сил. Как же удавалось людям, живущим в окружении электрических и магнитных полей, совершенно их не замечать?
Замечали, конечно, замечали, но не находили объяснения. Меня эта тема впервые заинтересовала на уроке окружающего мира, когда учитель рассказывал, как электричество приходит к нам в дом? А дома? Встречаемся мы с электричеством? Нет, не тем, что приходит по проводам с электростанций? Мне стало интересно, а как объяснить явления, которые наблюдают многие люди, причесываясь перед зеркалом, когда волосы притягиваются к расчёске. А когда снимаешь свитер в темноте, можно наблюдать, как между человеком и свитером проскакивают искры, и слышится тихий треск. А сверкающая молния?
Оказалось причина этих явлений - электричество. А можно ли самой, опытным путем, «добывать» электричество? Что это такое?
Цель проекта: выяснить, что такое электричество, электрический ток, электрическое напряжение, когда оно возникает.
Объектом исследования является процесс появления электричества.
Предметом исследования является технология получения электричества в домашних условиях на основе опытов, наблюдений, сравнений и обобщений.
Мы выдвигаем следующую гипотезу : что электричество является составной частью природы, окружающего мира.
Задачи исследования.
1. Изучить и проанализировать литературу по данному вопросу;
2. Провести опыты, доказывающие существование электричества.
3. Сформулировать ответы на поставленные в начале вопросы.
Методы исследования:
Теоретический (анализ литературы)
эксперимент
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 электричество существует в природе.
Практическая значимость работы определяется возможностью использования материалов при проведение опытов на уроках окружающего мира, во внеурочной деятельности учащихся.
История изучения электричества
Электричество было известно людям с самых давних времен.
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 исследованием 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.
Первые шаги к пониманию природы электричества были сделаны в середине XVIII века, когда французский физик Кулон открыл закон о взаимодействии электрических зарядов.
Упорядоченное движение свободных электрически заряженных частиц называется электрическим током.
В конце XVIII века итальянский физик Алессандро Вольта создал первый источник тока и дал физикам возможность проводить опыты с электрическим током.
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.
Что такое электричество
Электричество - это одна из форм энергии. Оно вырабатывается, например, в батарейках, но главный его источник - электростанции, откуда оно поступает в наши дома по толстым проводам, или кабелям. Попробуй представить себе, как течет вода в реке. Точно так же движется по проводам электричество. Вот почему электричество называется электрическим током. Электричество, которое никуда не движется, называется статическим.
Вспышка молнии - это мгновенный разряд статического электричества, скопившегося в грозовых тучах. В таких случаях электричество движется по воздуху от тучи к туче или от тучи - вниз, к земле.
Возьми пластмассовую расческу и несколько раз быстро и энергично проведи ею по волосам. Теперь поднеси расческу к кусочкам бумаги, и ты увидишь, что она притянет их, как магнит. Когда ты причесываешься, в расческе накапливается статическое электричество. Предмет, заряженный статическим электричеством, может притягивать другие предметы.
Электрически ток движется по проводам только в том случае, если они соединены в замкнутое кольцо - электрическую цепь. Возьмем, например, фонарик: провода, соединяющие батарейку, лампочку и выключатель, образуют замкнутую цепь. Электрическая цепь на расположенном выше рисунке действует по тому же принципу. Пока по цепи идет ток, лампочка горит. Если цепь разомкнуть - скажем, отсоединить провод от батарейки, - лампочка погаснет.
Материалы, которые пропускают электрический ток, называются проводниками. Из таких материалов - в частности, из меди, которая хорошо проводит электричество, - делают электрические провода. Провод под током представляет опасность для человека (наше тело - тоже проводник!), поэтому провода покрывают пластмассовой оплеткой. Пластмасса - это изолятор, то есть материал, который не пропускает ток.
ВНИМАНИЕ! Электричество опасно для жизни. С электроприборами и розетками следует обращаться очень осторожно.
Как узнать, какие материалы являются проводниками, а какие изоляторами? Проведем один несложный опыт. Все, что тебе для этого понадобится, показано на рисунке выше. Сначала соберём электрическую цепь.
Отсоединим один из проводов. В результате цепь разомкнется и лампочка погаснет. Теперь возьмём скрепку и положим ее так, чтобы восстановить цепь. Загорелась лампочка или нет?
Попробуем положить вместо скрепки что-нибудь другое, например вилку или ластик. Если лампочка загорится, значит, это проводник, если не загорится - изолятор.
Электричество вырабатывается на электростанциях. Оттуда оно поступает в города и села по линиям электропередачи - проводам, которые натянуты на высоких мачтах. Непосредственно в дома электричество поступает по проводам, проложенным под землей.
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 - это поток мельчайших заряженных частиц - электронов.
Поток заряженных частиц в одном направлении учёные назвали электрическим током.
Источники тока или откуда берется электричество
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,
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 поток 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.
Где живет 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 по 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.
В данном списке тем собраны наиболее интересные темы исследовательских работ по физике на изучение и исследование электрического тока
, статического электричества, солнечной и ветровой энергетики, свойств полупроводников, гальванических элементов, электроламп и т.п.
Представленные ниже темы исследовательских работ на электричество можно сужать, расширять или корректировать в зависимости от сложности рассматриваемой проблемы, предполагаемой объемности проекта, решаемых задач в процессе исследовательской работы.
Рассмотрим ниже темы проектов по физике на электричество и постараемся выбрать наиболее интересную для исследования тему. Так, выбор может основываться на увлечениях ребенка, тяге к определённой области знаний физики и по личным рекомендациям учителя (руководителя).
Представленные темы исследовательских работ и проектов на электричество рекомендуются учащимся, увлекающимся изучением данного раздела физики, исследованиями в области получения, использования и применения электрического тока.
Темы исследовательских проектов по физике на электричество
Актуальные проблемы потребления электроэнергии в нашей школе.Альтернативные источники электроэнергетики
Альтернативные источники энергии. Ветровые станции
Асимметричный выпрямитель
Асинхронный двигатель (трёхфазный) переменного тока.
Атомные электростанции
Б.С. Якоби – немецкий и русский физик-электротехник.
Беспроводная передача электричества
Беспроводная система передачи электрического тока
Будущее за светодиодами
Влияние блуждающего тока на коррозию металла
Влияние электрического поля на всхожесть и рост моркови
Воздействие электрического тока на растительные клетки
Возобновляемые источники энергии
Волшебная палочка, или Опыт со статическим электричеством.
Выпрямление переменного тока
Гальванический элемент
Гальванический элемент Калло
Где живет электричество?
Генератор колебаний звуковой частоты на транзисторах.
Гроза и молния
Движение макротел в высоковольтных полях
Двухкаскадный радиопередатчик
Жизнь Теслы
Зависимость сопротивления проводников от температуры.
Загадки шаровой молнии
Закон Ома и его практическое применение
Из истории изучения электрических явлений
Изготовление прибора для изучения электропроводности растворов веществ.
Измерение сопротивления и удельного сопротивления резистора с наибольшей точностью.
Измерение удельного сопротивления раствора питьевой соды.
Изобретение радио А.С. Поповым
Изучение магнитного поля тока
Изучение МГД-эффекта в электролитах
Изучение электрических явлений с помощью моделей генератора Ван де Граафа и трансформатора Тесла.
Изучение электропроводности различных жидкостей
Изучение электроснабжения квартиры
Индикатор полярности источника постоянного тока
Использование электроприборов в быту и расчет стоимости потребления электроэнергии.
Исследование гальванического эффекта
Исследование физических и потребительских свойств электроламп.
Исследование электропроводности воды и водных растворов
Исследование электропроводности снега
История изобретения и развития электрического освещения.
История создания электричества.
Источники тока
Источник тока - батарейкаИсточники электрического тока
Источники электропитания для электронных устройств
Как сохранить электроэнергию в быту?
Какие вещества проводят электрический ток?
Картофель как источник электрической энергии
Лампы накаливания и светодиоды
Луиджи Гальвани
Магнетизм и электричество
Необычные источники энергии - "вкусные" батарейки
Нетрадиционные источники энергии
Никола Тесла
Никола Тесла и загадка тунгусского метеорита
Определение количества нитратов в пище
Определение ЭДС источника тока с помощью двух вольтметров.
Опытный образец солнечной батареи из устаревших кремниевых транзисторов и диодов.
Опыты по изучению влияния электрического поля на всхожесть семян и урожай растений.
Оценка суточных энергетических затрат учащихся моего класса.
Передача энергии беспроводным способом
Поиск альтернативных источников энергии
Полезные энергосберегающие привычки.
Полупроводники
Получение гальванического элемента в лабораторных условиях.
Практические применения магнетизма
Практическое использование нетрадиционных источников электрической энергии.
Применение катушки Тесла
Применение целебного электричества в медицине.
Применение электролиза
Природа молнии
Природа статического электричества и его применение.
Природное электричество
Проводимость полупроводников
Путь в неизведанное: электричество.
Пьезоэлектрический эффект
Раскаленная стрела дуб свалила у села.
Расчет электроснабжения квартиры
Роль статического электричества в живой природе
Ручная динамо-машина - современная малая энергетика.
Современная ветроэнергетическая установка - энергетика будущего.
Создание и изучение принципа работы электродного нагревательного элемента.
Создание модели экологически чистого источника энергии
Солнечная батарея - энергия из кладовых Солнца.
Солнечная энергетика и солнечные батареи
Солнечная энергия. Реальность и фантастика.
Солнечно-ветровая электростанция.
Солнечные батареи.
Сравнение характеристик бытовых люминесцентных ламп и ламп накаливания.
Статическое электричество
Статическое электричество в нашей жизни
Термоэлектрические источники тока для освоения планет
Транзисторный преобразователь напряжения
Трёхфазная система
Умный светильник
Шаровая молния: миф или реальность?
Электризация тел трением
Электрический сигнализатор уровня жидкости
Электрический ток в полупроводниках
Электрическое поле. Спектры электрических полей
Электричество в живой природе
Электричество в жизни растений
Электродвигатель постоянного тока
Электролиз и его применение в промышленности.
Электромагнетизм. Явление самоиндукции
Электромагнитная двигательная система
Электромагнитное поле и здоровье человека.
Электромагнитные волны в нашей жизни.
Электромагнитные явления
Электромагнитный СМОГ
Электропроводность веществ.
Электроскоп
Электростанции. Какую электростанцию выбрать для родного поселка?
Электростатика
Электроэнергетика
Энергосберегающие лампы в жизни человека.
Энергосберегающие лампы и их практическое применение.
Энергосбережение в быту
Энергосбережение для всех и каждого.
Марина Валерьевна Каюшникова
Исследовательский проект для детей подготовительной группы
Тема : "Его Величество Электричество ".
Проект долгосрочный - 3 месяца.
РСО -Алания, г. Моздок 2014 год
Актуальность.
Проект поможет в интересной и увлекательной форме сформировать у дошкольников простейшие представления о происхождении электричества , познакомит с историей электрической лампы и ее устройством. Кто действительно хочет понять все величие нашего времени, тот должен познакомиться с историей науки об электричестве . И тогда он узнает сказку, какой нет и среди сказок «Тысячи и одной ночи» . Первый раз электричество заметили еще совсем недавно, когда терли янтарной палочкой о шерсть животного. Древние греки называли янтарь электроном . Отсюда и пошло название электричество .
Одним из видов электричества является молния . Ее причиной является атмосферное электричество . И даже его люди научились использовать с помощью громоотвода. В 19 веке была изобретена первая лампочка. Это и послужило началом великой эры ЭЛЕКТРИЧЕСТВА .
В наше время электричество получают на специальных станциях. Оно может возникать из солнечной энергии, падающей воды, специальных устройств - генераторов, либо получаться при возникновении какой-либо химической реакции. Например, если к лимону присоединить два электрода - цинковый и медный , можно добыть электричество , достаточное для питания небольших часов. Подобная же схема получения электричества используется в батарейках и аккумуляторах. Также электричество может получаться при трении пластмассовой палочки о шерстяную поверхность. Именно так оно и было открыто, правда, первые ученые вместо пластмассы использовали янтарь. Электричество человек использует везде, на нем работают абсолютно все современные приборы. Поэтому профессия электрика всегда остается почетной и необычайно востребованной.
Более подрано с электричеством дети познакомятся в школе, на уроках физики, где им расскажут почти все тайны этого уникального, но вместе с тем опасного явления.
Цель проекта :
1. Познакомить детей с электричеством , историей его открытия. Рассказать, что электричество вырабатывают электростанцией , оно по проводам идет в каждый дом.
2. Познакомить с электрической лампочкой и ее устройством.
3. Знакомить с причиной появления статического электричества .
Задачи :
Расширять представление детей о том , где «живет» электричество и как оно помогает человеку;
Закрепить знания об электроприборах ;
Закрепить правила безопасного поведения в обращении с бытовыми электроприборами ;
Учить понимать связь между прошлым и настоящим, анализировать, сравнивать, познавать;
Развивать стремление к поисково-познавательной деятельности, способствовать овладению приемами практического взаимодействия с окружающими предметами.
Развивать мыслительную активность, наблюдательность;
Воспитывать желание экономить электроэнергию , развивать интерес к познанию окружающего мира.
Сроки реализации проекта – 3 месяца
Этапы реализации проекта
Подготовительный этап : изучение и анализ уровня развития у детей познавательных способностей, умений и навыков исследовательской деятельности и творческого проектирования . Выявление уровня и эффективности планирования воспитательно-образовательной работы по данному вопросу, анализ организации предметно-развивающей среды, анализ эффективности работы с родителями по данному вопросу.
Моделирующий этап : подбор методик, форм работы с детьми, педагогами ДОУ, родителями воспитанников, школой, городской детской библиотекой, городским краеведческим музеем, и другими организациями, создание эффективной предметно-развивающей среды в группах , создание информационного пространства для родителей, подбор диагностических методик.
Основной : осуществление поставленных задач, наработка диагностического, методического, практического материала, определение наиболее эффективных методов и приемов работы с детьми, родителями, педагогами ДОУ по организации естественнонаучных наблюдений и экспериментов с детьми.
Контрольный : анализ проделанной работы, диагностика уровня развития исследовательских навыков детей , определение уровня компетенции родителей по организации естественнонаучных наблюдений и экспериментов с детьми дома, желание сотрудничать с педагогами ДОУ.
Предполагаемый результат
1. Информация о результатах реализации проекта , размещенная на информационном сайте ДОУ.
2. Представление опыта работы на педагогическом совете ДОУ.
3. Организация фотовыставки «
4. Создание фотоальбома»
5. Организация групповой выставки «
6. Проведение праздника совместно с родителями воспитанников «
В результате реализации проекта дети будут знать :
Понятие электричество ;
Что, электричество вырабатывается электростанцией ;
Что, ток идет в каждый дом по проводам;
Где «живет» электричество ;
Названия электрических бытовых приборов ;
Выключатель регулирует подачу электроэнергии к приборам ;
Правила безопасного обращения с электроприборами ;
Историю появления электрической лампы , ее устройство;
Что электроэнергию надо беречь , экономить, выключать лишние приборы, соблюдать меры предосторожности;
Причину появления статического электричества ;
Простейшие опыты с электричеством .
В результате реализации проекта дети будут уметь :
Выполнять действия по организации опытов с электричеством ;
Задавать вопросы, искать ответы;
Видеть проблему по определенной теме;
Формулировать цель, планировать задачи;
Выдвигать гипотезы и проверять их;
Отбирать средства и материалы для самостоятельной деятельности;
Проводить посильные опыты и делать соответствующие выводы;
Фиксировать этапы действий и результаты графически;
Осуществлять сбор информации из разных источников : справочники, энциклопедии, интернет, поиск единомышленников;
Применять теоретические знания в практической деятельности при обращении с живыми организмами;
Оформлять результаты наблюдений в виде простейших схем, знаков, рисунков, описаний, выводов;
Защищать свои исследования пред сверстниками .
Основные направления в работе :
работа с детьми
работа с родителями
работа с сотрудниками
работа по усовершенствованию предметно-развивающей среды
Механизм реализации проекта :
Работа с детьми :
Специальные занятия по познавательному развитию
Экспериментальная деятельность
Интегрированные занятия
Организация сюжетно-ролевых игр
Дидактические игры
Трудовая деятельность
Художественно-речевая, изобразительная деятельность
Чтение художественных произведений, беседы.
Создание музея «Электричество »
С сотрудниками :
Семинар-практикум «Как познакомить детей с электричеством »
Консультация «Как создать "Музей Света» .
Разработка методических материалов в рамках темы (перспективное планирование, анкеты) .
С родителями :
Анкетирование
Организация совместной деятельности по изготовлению атрибутов, игр, домашних заданий
Оформление папок передвижек
Индивидуальные беседы
Выставка иллюстраций, фото
Выставка детских рисунков
Сначала мы провели с детьми беседы на темы : «Что мы знаем об электричестве » , «Электричество живет повсюду » .
Нарисовали с детьми схему «Как электричество попадает в наш дом » .
Познакомились с историей открытия электричества . Для этого мы создали «Музей Света» , где собрали иллюстрации, фотографии, портреты и предметы по теме.
Рассказали детям, как работают электроприборы , о правилах безопасности при их использовании. Для закрепления сделали настольно-печатные игры : «Собери картинку» , «Найди пару» .
Для проведения экспериментов и опытов дополнили наш экспериментальный уголок новыми приборами, атрибутами для работы по теме. Напечатали цикл опытов по теме «Электричество » .
Но самым интересным для детей оказалось – это знакомство со статическим электричеством .
Опыты заинтересовали детей . Они с огромным удовольствием участвовали в них. Приятно было слышать от родителей о том, как дети пытались повторить их дома.
Исследовательский проект на тему:
«Природное электричество»
МОУ «СОШ «Патриот» с кадетскими классами
Руководитель проекта: Чаплыгина Ольга Владимировна,
учитель начальных классов МОУ «СОШ «Патриот» с
кадетскими классами»
| Информационный лист (Введение, актуальность, задачи и цели проекта и т.д.) | |
| 1 этап-организационный | |
| Сбор информации | |
| Анкетирование учащихся 4 «А», 4 «Б», 4 «В» классов. Анализ анкетирования | |
| Выводы I этапа | |
| 2 этап- теоретический | |
| Что такое электричество? | |
| История открытия электричества. | |
| Электричество в природе. | |
| Выводы II этапа | |
| Правила безопасности для детей, связанные с использованием электричества | |
| 3 этап-практический | |
| Выводы III этапа | |
| Заключение | |
| Список используемой литературы | |
| Приложение |
Тема проекта: «Природное электричество».
Проблема (идея) проекта.
Не все мои одноклассники знают о существовании природного электричества. Идея проекта была узнать, что такое природное электричество, раскрыть возможности природного электричества.
Цель проекта:
узнать, что такое природное электричество, раскрыть возможности природного электричества.
Задачи:
изучить литературу по данной теме
найти из научных источников историю открытия электричества
узнать, что такое природное электричество
изучить правила безопасности связанные с использованием электричества
провести эксперимент по получению электричества из овощей фруктов в домашних условиях.
доказать существование природного электричества.
выпустить брошюру.
Вид проекта:
по комплектности: межпредметный
по количеству участников: индивидуальный
по продолжительности: краткосрочный.
Гипотеза:
Так как в овощах и фруктах много сока, а он представляет собой кислоту (такую же, как в обычных батарейках и аккумуляторах), то воткнув в них металлические пластины можно получить электричество.
Сроки реализации. Исследовательский проект реализуется в период с 25. 01.2018 года по 03.02.2018 года.
Ожидаемый результат в рамках исследовательского проект.
Я больше узнаю о природном электричестве.
Познакомлю одноклассников с историй возникновения электричества, раскрою возможности природного электричества,
Сделаю выводы по данной теме.
Попробую сам выполнить все эксперименты, соблюдая технику безопасности.
Перспектива
Изучение научной литературы
Изучение данной темы позволит больше узнать об окружающем нас мире.
Этапы выполнения исследовательской работы.
1 этап - организационный
Объект исследования: электрический ток
Предмет исследования:
природное электричество
переменный ток
Методы исследования:
Изучение литературных источников
Анкетирование
Наблюдение
Сравнение
Физические опыты обобщение
Анкетирование учащихся 4 «А», 4 «Б», 4 «В» классов, учителя, родители.
Результаты анкетирования показали:
учащихся 4 «А», 4 «Б». «В» классов - 70%
учителя МОУ «СОШ «Патриот» с кадетскими классами» - 100%
родители учащихся 4 «В» класса - 100 %
Вывод:
проанализировав опрос, я пришёл к выводу, что часть учеников нашего класса имеют некоторое представление о природном электричестве.
большинство опрошенных знают о природном электричестве и почти все хотели бы узнать результаты моих опытов и подтверждений моей гипотезы.
родители и учителя нашей школы знают о природном электричестве.
2 этап - теоретический
Что такое электричество?
Без электричества представить нашу современную жизнь практически невозможно. Электричество глубоко проникло в нашу повседневную жизнь, мы даже подумать не можем, как без электричества прожить.
Электрический ток - направленное движение заряженных частиц, похожее чем - то на реку. В реке течёт вода, по проводам маленькие частицы атома - электроны. Электрический ток движется по проводнику в замкнутой цепи от источника тока к потребителю. Проводник - вещество, способное легко проводить электрический ток. Если мы имеем дело с металлом, то заряженные частицы - это электроны. Практически все металлы проводники электрического тока. Те вещества, которые не проводят ток, называются - изоляторами. К изоляторам относится пластик, резина. Медь очень хорошо проводит ток. В проводах электроны двигаются под действием магнитного поля.
Вывод: электричество - эффект, вызванный движением и взаимодействием заряженных частиц.
История открытия электричества.
Первые электрические явления люди наблюдали ещё в пятом веке до н.э. Родоначальник греческой науки Фалес Милетский заметил что потёртый мехом или шерсть кусок янтаря притягивает к себе лёгкие тела например пылинки.
В 1662 г.английский физик Уильям Гильберт продолжил изучение этих явлений. Именно он назвал их «электрическими».
В 1729 году Стефан Грей обнаружил, что некоторые металлы могут проводить ток.
Я решил узнать знают ли взрослые и мои сверстники о природном электричестве.
В 1733 году Дю Фэй открыл положительные и отрицательные электрические заряды.
В 1800 году Вольта изобрёл - первый источник постоянного тока.
В области электричества занимался и наш соотечественник Василий Перов. Он в начале XIX века открыл вольтову дугу.
Электричество в природе.
Какое-то время считалось, что электричество в природе не существует. Однако после того как Б. Франклин установил, что молнии имеют электрическую природу возникновения, это мнение перестало существовать.
Значение электричества в природе, как и в жизни человека огромно.
Например: природное явление.
Вспышка молнии - огромная искра мгновенный разряд электричества, скопившегося в грозовых тучах. Капли воды в грозовой туче сталкиваются и электролизуются в положительные заряды скапливаются в верхней части тучи, отрицательные - в нижней. Между тучей и землёй, заряжённой положительно, создаётся электрическое поле. Его напряжение возрастает и разряжается молнией.
Например: рыбы.
Электрические скаты используют электричество, а точнее электрические разряды для защиты от врагов, поиска пищи под водой и её добывания. Рыба имеет специальный электрический орган. Он накапливает достаточно большой электрический заряд, а затем разряжает его на жертву, прикоснувшись к такой рыбе. Сила тока электрического органа рыб меняется с возрастом: чем старше рыба, тем сила тока больше.
Например: насекомые.
Пчёлы - во время полёта накапливают положительный заряд электричества, а у цветов он отрицательный. Поэтому пыльца с цветов сама перелетает на тело пчёл.
Мне стало интересно, может ли возникнуть природное электричество в растениях. Я стал собирать информацию на эту тему: беседовал с родителями, посещал школьную библиотеку, читал научные статьи по данной теме.
Вот что я узнал:
Чем больше сока в овоще или фрукте, тем больше электричества из них можно получить.
Для получения электричества, лучше всего использовать медь и цинк.
Для того чтобы начать свои опыты я должен вспомнить правила безопасности с электроприборами. В этом мне помог учитель МОУ «СОШ «Патриот» с кадетскими классами»: Сёмина Людмила Александровна (см. приложение стр. _____).
3 этап - практический
Для начала следует раздобыть цинк и медь. Цинк можно получить, разобрав старую неработающую батарейку или взять оцинкованный гвоздь или болт. Медь же можно найти в медной проволоке, зачистив ее от изоляционного материала.
Далее с помощью наждачной бумаги надо немного почистить медную проволоку или цинк с батарейки. Такая процедура поможет снять мельчайший слой окисленного материала, что благоприятно скажется на химической реакции.
После этого в одну из сторон лимона необходимо вставить медь, а в другую цинк так, чтобы два электрода в лимоне не касались друг друга. Медный и цинковый Электрод со свободной стороны следует подсоединить к проводам и для обеспечения более высокого напряжения и силы тока, такую же операцию проделать с другим лимоном.
Затем провод, идущий от меди в первом лимоне подсоединить к проводу, идущему от цинка второго лимона, образуя, таким образом, электрическую цепь. Другие концы проводов, выходящие из лимонов, можно подключить к приборам или к светодиоду, причем провод, идущий от меди будет нести положительный заряд тока, а провод от цинка - отрицательный заряд постоянного тока.
Эксперимент №1.
2 лимона, провода, медные электроды 2 шт., цинковые электроды 2 шт., светодиод.
Описание эксперимента.
Сначала я разложил всё, что нам понадобится:
цинковые и медные электроды, провода, лимоны, картошка, инструменты, лампочка.
После этого, я воткнул медные и цинковые электроды в лимоны, и лампочка загорелась. Из проделанного опыта мы видим, что лимон работает, как батарейка: медный электрод - положительный (+), а цинковый электрод - отрицательный (-). К сожалению это очень слабый источник энергии. (см. приложение стр. ______).
Гипотеза: если увеличить количество лимонов, увеличиться источник энергии.
Вывод :
в лимонной кислоте содержатся частицы электричества, чтобы получить природное электричество требуется лишь лимонная кислота и медные цинковые электроды.
Лимоны вырабатывают такое напряжение или электрическую силу, как пара батареек в фонарике.
Эксперимент №2
Для проведения опыта понадобится: 2 картофеля, провода, медные электроды 2 шт., цинковые электроды 2 шт., светодиод.
Я соединил цинковые и медные электроды проводами. Вставил медные и цинковые электроды в картофель, и лампочка загорелась.
Вывод: в картофеле содержится кислота, благодаря которой появляется природное электричество. Соединив цинковые электроды, с кислотой выделяемой картофелем лампочка загорается.
Заключение
Природное электричество существует, и оно может быть очень полезным. Я подтвердил свою гипотезу: если открыть тайны электричества то электрический ток станет хорошим другом и помощником, а не опасностью в жизни. При помощи фруктовой или овощной батарейки доказал, что природное электричество существует.
Вывод.
Практическая значимость природного электричества.
На основании полученной мною информации и проделанных опытов, я могу сказать, что природное электричество очень полезная вещь. Если взять в поход медные и цинковые пластинки, провода и лампочку, то можно сделать светильник и зарядное устройство для телефона, так как овощи и фрукты в природе можно всегда найти.
Список используемых источников.
Т.Ю. Покидаева. Новая детская энциклопедия. ООО «Издательская Группа «Азбука».
Е.П. Левитан, Т.А. Никифорова Занимательная физика. Детская энциклопедия
К.Роджерс, Ф. Кларк. Изучаем физику. Свет. Звук. Электричество. ООО Издательство «Росмэн - Пресс» г. Москва, 2002г.
http:// dostizhenya.ru /elektrichestvo
http:// pozmir.ru
http:// sitefaktov.ru
Приложение №1
Правила безопасности для детей, связанные с использованием электричества.
Самое главное, что надо знать про электричество - это техника электро-безопасности, которую должен знать не только взрослый, но и ребенок, что бы обезопасить свою жизнь. Ток - невидим, а потому особенно коварен.
Что не нужно делать взрослым и детям?
Не дотрагивайтесь руками, не подходите близко к проводам и электро-
комплексам.
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.
Не играть с розетками и выключателями.
Нельзя засовывать металлическую проволоку в розетки.
Правила использования электроприборов:
Не оставлять включенные электроприборы без присмотра.
Очень опасно собирать, разбирать, что - либо в электрических приборах во время работы прибора.
Уходя из дома выключать все электроприборы. Пользоваться электроприборами можно только с разрешения взрослых.
Вода является хорошим проводником, также как и тело человека, поэтому нельзя мокрыми руками трогать розетки и электроприборы, потому что может «ударить» током.
Электричество в батарейках не опасно. Но нельзя разбирать батарейки и нельзя их глотать, так как внутри них находятся химические вещества, которые вредны для здоровья. Нельзя бросать батарейки в огонь, потому что они могут взорваться.
Приложение №2
Приложение № 3
2.1 Электрический ток и его использование
2.2 Электрические схемы
2.3 Электрические приборы
Заключение
Список литературы и сайтов.
Введение.
Одним из первых, чьё внимание привлекло электричество, был греческий философ Фалес Милетский, который в VII веке до н. э. обнаружил, что потёртый о шерсть янтарь приобретает свойства притягивать лёгкие предметы. Однако долгое время знание об электричестве не шло дальше этого представления
В 1600 году появился сам термин электричество («янтарность»), а в 1663 году магдебургский бургомистр Отто фон Герике создал электростатическую машину в виде насаженного на металлический стержень серного шара, которая позволила наблюдать не только эффект притягивания, но и эффект отталкивания.
В 1729 году англичанин Стивен Грей провёл опыты по передаче электричества на расстояние, обнаружив, что не все материалы одинаково передают электричество.
В 1733 году француз Шарль Дюфе установил существование двух типов электричества стеклянного и смоляного, которые выявлялись при трении стекла о шёлк и смолы о шерсть.
В 1745 г. голландец Питер ван Мушенбрук создаёт первый электрический конденсатор - Лейденскую банку. Примерно в эти же годы работы по изучению атмосферного электричества вели и русские учёные - Г. В. Рихман и М. В. Ломоносов.
Первую теорию электричества создаёт американец Бенджамин Франклин, который рассматривает электричество как «нематериальную жидкость», флюид («Опыты и наблюдения с электричеством», 1747 год). Он также вводит понятие положительного и отрицательного заряда, изобретает молниеотвод и с его помощью доказывает электрическую природу молний. Изучение электричества переходит в категорию точной науки после открытия в 1785 году закона Кулона.
Майкл Фарадей - основоположник учения об электромагнитном поле.
Далее, в 1791 году, итальянец Гальвани публикует «Трактат о силах электричества при мышечном движении», в котором описывает наличие электрического тока в мышцах животных. Другой итальянец Вольта в 1800 году изобретает первый источник постоянного тока - гальванический элемент, представляющий собой столб из цинковых и серебряных кружочков, разделённых смоченной в подсоленной воде бумагой.
В 1802 году Василий Петров обнаружил вольтову дугу.
В 1820 году датский физик Эрстед на опыте обнаружил электромагнитное взаимодействие. Замыкая и размыкая цепь с током, он увидел колебания стрелки компаса, расположенной вблизи проводника.
Французский физик Ампер в 1821 году установил, что связь электричества и магнетизма наблюдается только в случае электрического тока и отсутствует в случае статического электричества. Работы Джоуля, Ленца, Ома расширяют понимание электричества. Гаусс формулирует основную теорему теории электростатического поля (1830).
Опираясь на исследования Эрстеда и Ампера, Фарадей открывает явление электромагнитной индукции в 1831 году и создаёт на его основе первый в мире генератор электроэнергии, вдвигая в катушку намагниченный сердечник и фиксируя возникновение тока в витках катушки. Фарадей открывает электромагнитную индукцию (1831) и законы электролиза (1834), вводит понятие электрического и магнитного полей. Анализ явления электролиза привёл Фарадея к мысли, что носителем электрических сил являются не какие-либо электрические жидкости, а атомы - частицы материи. «Атомы материи каким-то образом одарены электрическими силами», - утверждает он. Фарадеевские исследования электролиза сыграли принципиальную роль в становлении электронной теории. Фарадей создал и первый в мире электродвигатель - проволочка с током, вращающаяся вокруг магнита. Венцом исследований электромагнетизма явилась разработка английским физиком Д. К. Максвеллом теории электромагнитных явлений. Он вывел уравнения, связывающие воедино электрические и магнитные характеристики поля в 1873 году.
В 1880 году Пьер Кюри открывает пьезоэлектричество. В том же году Д. А. Лачинов показал условия передачи электроэнергии на большие расстояния. Герц экспериментально регистрирует электромагнитные волны (1888 год).
В 1897 году Джозеф Томсон открывает материальный носитель электричества - электрон, место которого в структуре атома указал впоследствии Эрнест Резерфорд.
В XX веке была создана теория Квантовой электродинамики. В 1967 году был сделан очередной шаг на пути изучения электричества. С. Вайнберг, А. Салам и Ш. Глэшоу создали объединённую теорию электрослабых взаимодействий.
Электричество.
Электрический ток и его использование.
Электри́ческий ток - направленное (упорядоченное) движение частиц или квазичастиц.
Такими частицами могут являться:
в металлах - электроны,
в электролитах - ионы (катионы и анионы)
В газах - ионы и электроны,
в вакууме при определённых условиях - электроны,
в полупроводниках - электроны и дырки (электронно-дырочная проводимость).
Иногда электрическим током называют также ток смещения, возникающий в результате изменения во времени электрического поля.
Электрический ток имеет следующие проявления:
нагревание проводников (не происходит в сверхпроводниках);
изменение химического состава проводников (наблюдается преимущественно в электролитах);
создание магнитного поля (проявляется у всех без исключения проводников).
В теории электрических цепей за ток принято считать направленное движение носителей заряда в проводящей среде под действием электрического поля.
Током проводимости (просто током) в теории электрических цепей называют количество электричества, протекающего за единицу времени через поперечное сечение проводника: i=q/t, где i - ток. А; q = 1,6·109 - заряд электрона, Кл; t - время, с.
Это выражение справедливо для цепей постоянного тока. Для цепей переменного тока применяют так называемое мгновенное значение тока, равное скорости изменения заряда во времени: i(t)= dq/dt.
Электрический ток возникает тогда, когда на участке электрической цепи появляется электрическое поле, или разность потенциалов между двумя точками проводника. Разность потенциалов между двумя точками электрической цепи называют напряжением или падением напряжения на этом участке цепи.
Электрические схемы
Простейшая электрическая цепь может содержать всего три элемента:
Источник
Соединение проводов.
Однако реальные работающие цепи намного сложнее. Помимо основных элементов они содержат различные выключатели, пускатели, устройства защиты, реле, электроизмерительные приборы, розетки, вилки и др.
При сборки электрических цепей электромонтажник руководствуется принципиальной электрической схемой и монтажной электрической схемой
Принципиальная электрическая схема
Это схема, в которой каждая деталь обозначается графически, и после изучения которой, нам становится ясно, каким образом они все соединяются между собой.
Принципиальные схемы являются важнейшими из схем, так как они позволяют понять, как функционирует устройство в целом.
Вы не найдете на принципиальных схемах изображения самого устройства, с клеммами или выводами, к которым паяются или зажимаются под винтовое соединение провода, для этого служат монтажные схемы.
Мантажная электрическая схема
Монтажная схема (схема соединений) определяет размещение радиодеталей и устройств, жгутов и проводов на шасси, расшивочных панелях, а также места и точки создания электрического контакта.
Монтажная схема составляется в соответствии с принципиальной схемой изделия и является главным документом при электрическом монтаже аппаратуры.
Составляя монтажную схему, предусматривают такое размещение каскадов и узлов, чтобы соединительные провода между ними были наименьшей длины, а их прокладка исключала электрические наводки и давала удобный доступ ко всем элементам схемы. Контроль выполненного монтажа производится по монтажной и принципиальной схемам
Все элементы, входящие в состав изделия, имеют графическое изображение, схожее с общим видом детали, и тот же номер, что на принципиальной схеме.
Провода в электромонтажных схемах нумеруются двойными числами: первое число обозначает порядковый номер электрической линии, имеющей один и тот же потенциал, второе - порядковый номер проводника, принадлежащий одной и той же линии.
Все провода, присоединенные к одной клемме, имеют одинаковые номера.
Многожильные кабели также нумеруются и номер вписывают на изображенном конце кабеля.
Марка кабеля, количество жил и их сечение, количество занятых жил - указываются на схеме вдоль линии кабеля. Каждая жила имеет свой номер в пределах кабеля.
Электрические приборы.
Электри́ческий прибо́р или электроприбор - это техническое устройство, приводимое в действие с помощью электричества и выполняющее некоторую полезную работу, которая может выражаться в виде механической работы, выделения теплоты и др. или предназначенное для обеспечения работы других электроприборов.
Электрические приборы это различные чайники, кофеварки, мясорубки, пароварки, мультиварки, микроволновые печи, фены, утюги, напольные вентиляторы, увлажнители воздуха и т.д. Все электрические приборы имеют освидетельствование лаборатории технического контроля, а также инструкции или техническое описание по его применению.
В настоящее время широко используются электрические отопительные приборы. Они позволяют поддерживать нужную температуру в любых помещениях производственного или бытового назначения. Обычно они имеют несложную конструкцию, небольшие габариты, экономят электроэнергию. К ним можно отнести: электрокамины, электрические калориферы, радиаторы, отражающие печи, нагреватели напольные, конвекторы и др.
В электроэнергетике электроприбор рассматривается как «потребитель», «нагрузка» или «активное сопротивление».
Бытовой электроприбор - это электрическое или электромеханическое устройство, выполняющее некоторую работу в домашнем хозяйстве, например, приготовление пищи, уборка и т. д. Бытовые электроприборы являются разновидностью бытовой техники.
Бытовые электроприборы по традиции разделяют на крупные и мелкие.
Крупные бытовые электроприборы отличаются достаточно большими размерами и массой, чтобы их переноска была затруднена. Они устанавливаются в определённом месте и подключаются к сети электроснабжения.
Примеры крупных бытовых электроприборов:
кондиционер;
холодильник;
стиральная машина.
Мелкие бытовые электроприборы портативны. При использовании их устанавливают на столах и других поверхностях или держат в руках. Часто они оснащены ручками для удобства переноски. Мелкие бытовые электроприборы могут работать как от сети, так и от батареек.
Примеры мелких бытовых электроприборов:
тостер;
миксер;
фен.
Заключение.
Использование электричества обеспечивает довольно удобный[источник не указан 510 дней] способ передачи энергии, и в силу этого оно было адаптировано для существенного и по сей день растущего спектра практических приложений.
Одним из первых общедоступных способов применения электричества было освещение; условия для этого оказались созданы после изобретения лампы накаливания в 1870-х годах. Создателем лампы накаливания является русский электротехник А.Н. Лодыгин.
Первая лампа накаливания представляла собой замкнутый сосуд без воздуха с угольным стержнем.. Хотя с электрификацией были сопряжены свои риски, замена открытого огня на электрическое освещение в значительной степени сократила количество возгораний в быту и на производстве.
В целом, начиная с XIX века, электричество плотно входит в жизнь современной цивилизации.
Электричество используют не только для освещения, но и для передачи информации (телеграф, телефон, радио, телевидение), а также для приведения механизмов в движение (электродвигатель), что активно используется на транспорте (трамвай, метро, троллейбус, электричка) и в бытовой технике (утюг, кухонный комбайн, стиральная машина, посудомоечная машина).
Моё личное мнение о электричестве
Многие люди давно задаются вопросом откуда,как и для чего нам электричество. Некоторые люди обращаться с этим вопросом к своим гаджетам но и в них ведь тоже есть электричество. Куда не посмотри везде есть электричество. Например возьмём часы,ну подумаешь часы вещь которая может работать без питания энергии тоже работает от электричества.
У нас в доме полно приборов которые без электричества не могут работать. Даже книги уже электроные.
Везде есть электричество,даже на сегодняшний день изобрели машину которая ездит не на бензине а на электричестве.
Да и машина всё равно зависит от электричества
Подведём итог. Без электричества люди в принципе не могут нечего делать не работать, не читать, не ездить куда-то и тд.
Так что электричество сама нужная вещь на земле.
Список литературы и сайтов.
Сайты на которых я брала материал:
Радио любитель
Википедия
Электро –гуру
Электрик –дом
Радио – скот
Список литературы
Технология 8 класс Н.В Матяш