Исследовательская работа "Почему загорается лампочка"

Муниципальное образовательное учреждение
средняя общеобразовательная школа № 1
имени Героя Российской Федерации Ю.Д.Недвиги
муниципального образования "Барышский район"
Ульяновской области
Исследовательская работа на тему:
«Почему загорается лампочка»
Выполнил: Филин Кирилл,
ученик 4 класса В
Руководитель: учитель биологии
Филина Елена Валерьевна
Барыш, 2012 год
Содержание
Введение
С.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.
4.Техника безопасности.
Заключение
Список используемой литературы
С.7
С.8
С.8
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 (А. Г. Белл).
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:
Объект
Номер
Скорость
Кол-во
опыта
трения
чесаний
1
2
3
4
5
6
Расческа
Расческа
Линейка
Линейка
Ручка
Ручка
Быстро
Медленно
Быстро
Медленно
Быстро
Медленно
10 раз
10 раз
10 раз
10 раз
10 раз
10 раз
Размер
бумажек
5-15 мм
5-15 мм
5-15 мм
5-15 мм
5-15 мм
5-15 мм
Сколько
бумажек
прилипло
6
3
5
3
2
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– 202 - 206с.
3. М.А.Константиновский. 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