Опыты с магнитами

Магнит - это тело, обладающее магнитным полем. В природе магниты встречаются в виде кусков камня - магнитного железняка (магнетита). Он очень похож на железную руду и отличается тем, что может притягивать к себе другие такие же камни. Название происходит от названия гор и местности Магнисия в Малой Азии, где в древности были обнаружены залежи магнитита. Но на многих языках мира слово "магнит" значит просто "любящий" - это осмысление его способности притягивать к себе.
Свойства магниов широко используются в технике и в быту. Магнитами поднимают тяжелые грузы на заводах, магнитные приборы используют в больницах для лечения и диагностики, магниты помогают людям ориентироваться в пространстве, с помощью неодимовых магнитов делается слышимым звук в телефонной трубке и динамике магнитофона и телевизора, информацию в компьютере и на пластиковые карточки записывают при помощи намагничивания.

Свойства магнитов часто кажутся чуть ли не волшебством. Мы вместе с детьми поставили несколько опытов по определению этих свойств. И даже сделали одну игру:)

Опыт 1. Какие материалы притягивает магнит?

Возьмите предметы, сделанные из разных материалов: кусок ткани, бумажку деревянную зубочистку, железную скрепку, камень, стеклянный шарик, алюминиевую крышку и т.п. Предложите детям подносить к ним по очереди магнит. Какой из этих материалов притянется к магниту?

Для детей обычно бывает большим открытием, что не все блестящие штучки сделаны из железа. Оказывается, что не все, они привыкли называть "железкой" (а это и алюминий, и никель, и другие металлы) магнит не притягивает.

Вывод: 

Магнит притягивает к себе только железо.

Задачка на сообразительность. 

Насыпьте в миску манку и закопайте в нее скрепки. Как можно быстро их собрать? В ответ дети могут предложить несколько вариантов: на ощупь, просеять или воспользоваться только что определенным нами свойством магнита притягивать все железное.

Опыт 2. Магниты действуют на расстоянии.

Нарисуйте на бумаге линию и положите на нее скрепку. Теперь потихоньку пододвигайте к этой линии магнит. На каком-то расстоянии от линии скрепка вдруг "скакнет" и прилипнет к магниту. Отметьте это расстояние. 

Проведите этот же опыт с другими магнитами. Можно увидеть, что одни из них сильные - примагничивают скрепку с более далекого расстояния, другие слабые - примагничивают скрепку с близкого расстояния. Причем, это расстояние напрямую не зависит от величины самого магнита, а только от его магнитных свойств. 

Вывод: 

Вокруг магнита есть что-то, чем он может действовать на предметы на расстоянии. Это что-то назвали "магнитным полем".

Задача на сообразительность. 

В миску налейте сантиметра на два воды. И бросьте в нее скрепку. Как, не замочив рук (или каких-нибудь других предметов), вытащить скрепку из воды? Дети, внимательно следившие за предыдущим опытом, сразу догадаются, что это можно сделать магнитом, используя его свойство действовать на расстоянии.

Опыт 3. Магнит имеет два полюса.

Если взять два любых кусочка магнита и поднести их друг к другу, то окажется, что они одним концом притягиваются, а другим - отталкиваются. Один конец называется южным или положительным полюсом магнита и помечается знаком "+". Другой конец - северный (отрицательный) полюс магнита, помечается знаком "-". Магниты притягиваются друг к другу разноименными полюсами, а отталкиваются одноименными. 

Попросите ребенка взять два магнита и определить, складывает он их одинаковыми полюсами или разными?

Задача на сообразительность.

Посмотрите на эту игрушку: если фигурку ведьмочки подвигать к метле, то последняя начинает от ведьмочки убегать. На чем основан этот фокус? Зная о свойствах полюсов магнита, нетрудно догадаться,  что и в фигуре ведьмочки, и в метле спрятаны магниты, ориентированные друг к другу одноименными полюсами.

Опыт 4. Как увидеть магнитное поле?

В предыдущем опыте мы поняли, что вокруг магнита есть что-то, что мы назвали магнитным полем. Мы можем его почувствовать, но не можем видеть. Как же нам сделать его видимым? Очень просто! Надо насыпать на лист бумаги немного металлических опилок (они есть, например, в наборе "Юный химик"). Если поднести снизу бумаги магнит, то опилки "оживают". Они топорщатся, ощетиниваются, рисуют "морозные узоры". Если положить магнит полностью под пятно с опилками, можно заметить, что все опилки расположатся вокруг магнита по определенным линиям. Это и есть линии магнитного поля. Они идут их положительного полюса к отрицательному.

Вывод. 

Магнитное поле заставляет располагаться железные частички вдоль магнитных линий.

Опыт 5. Магнитные свойства можно передать обычному железу. 

Подвесьте к сильному магниту снизу скрепку. Если поднести к ней еще одну, то окажется, что верхняя скрепка примагничивает нижнюю! Попробуйте сделать целую цепочку из таких висящих друг на друге скрепок. 

Если магнит убрать, то все скрепки рассыпятся. Но попробуйте поднести любую из этих скрепок к другой - увидите, что скрепка сама стала магнитом! 

То же самое произойдет со всеми железными детальками (гвоздиками, гайками, иголками), если они некоторое время побудут в магнитном поле. Атомы внутри них выстроятся в ряд так же, как и атомы в магнитном железе, и они приобретут свое собственное магнитное поле. 

Но это поле очень недолговечное. Искусственное намагничивание легко уничтожить, если просто резко стукнуть предмет. Или нагреть его до температуры выше 60 градусов. Атомы внутри предмета от этого потеряют свою ориентацию, и железо снова станет обычным.

Вывод: 

Магнитное поле можно создать искусственно.

Опыт 6. Магнитное поле Земли.

Компас был изобретен в древнем Китае. Предложите детям воспроизвести это изобретение. Для этого понадобится иголка и миска с водой. 

Уберите от места проведения опыта магнит и другие источники магнитного поля (мобилки, компьютеры, динамики). Намагнитьте иголку магнитом. После этого смажьте ее растительным маслом и аккуратно положите на поверхность воды. Благодаря силе поверхностного натяжения иголка не утонет, а останется свободно плавать. И не просто плавать - она развернется в воде в каком-то определенном положении. Сколько бы раз вы не проводили опыт, она всегда будет так поворачиваться. Сличите показания иголки и магнитной стрелки компаса – они должны совпасть.

Вывод: 

Наша планета Земля - это огромный магнит, полюса которого находятся совсем рядом от географических полюсов планеты. Магнитное поле всех наших магнитов взаимодействует с ее магнитным полем. На этом основана работа компаса, магнитная стрелка которого выстраивается вдоль силовых линий магнитного поля Земли, всегда показывая на север.

P.S. Этот пост был написан специально для проекта  "Сказки и опыты", который я проводила совместно с Марией Юнак.

Позже все эти опыты я собрала  в электронную книгу. И еще добавила туда разнообразные игры и поделки с использованием магнитов. И теперь вы можете скачать все это одним файлом в формате PDF, бесплатно подписавшись на книгу вот тут: http://www.tavika.ru/2014/03/experiments-with-magnets.html

Другие наши опыты и эксперименты смотрите на отдельной странице моего блога "Клуб почемучек и опыты для детей". 
Например, там можно найти подборку опытов с воздушными шариками или подборку игр и опытов со льдом. И даже скачать мою бесплатную электронную книгу про опыты со льдом.
 
Веселых и полезных вам занятий!