Научно – исследовательская работа «Волшебный шар Теслы»

Научно – исследовательская работа: «Волшебный шар Теслы»

Увидев шар Теслы, ребенок захотел узнать: Что такое шар Теслы? Как молния оказалась внутри шара Теслы? Что такое молния? Что ещё интересного можно узнать с помощью шара Теслы?

Цель: Развитие познавательных и интеллектуальных интересов, активности и любознательности детей через познавательно-исследовательскую, экспериментальную деятельность.

Задачи: 

1. Познакомить ребенка с таким явлением природы, как молния. С помощью шара Теслы показать, как возникает молния.

2. Рассказать ребенку, что такое электромагнитное поле и что электромагнитные поля окружают нас повсюду. С помощью шара Теслы показать электромагнитное поле.

3. Рассказать ребенку, что такое электричество и что всё вокруг или проводит электрический ток или не проводит электрический ток. С помощью шара Теслы показать и доказать это.

1. Что такое молния? Как молния оказалась внутри шара Теслы?

Молния - это мощный электрический разряд. Он возникает при сильной электризации туч или земли. Наша атмосфера состоит из смеси газов, в которой есть положительные и отрицательные частицы. При сильном ветре мелкие положительные частицы соединяются между собой в крупные частицы, которые превращаются в тучи. А мелкие положительные частицы соединяются между собой в крупные, которые тоже превращаются в тучи. Так появляются тучи с отрицательным зарядом и с положительным. Из-за сильного ветра, положительно заряженные облака сталкиваются с отрицательно заряженными облаками, возникает мощный разряд и появляется молния. А гром – это звук от их столкновения.

Я задумался: так откуда же берутся молнии внутри шара Теслы, если там нет ни облаков, ни ветра.

Объяснение: Шар Теслы состоит из подставки и стеклянного шара, а шарик внутри стеклянной колбы – это электрод. Внутри шара находится газ. А внутри подставки есть генератор переменного тока. При включении шара в розетку генератор по очереди меняет заряд электрода и стеклянной колбы, заряженные частицы начинают сталкиваться, и возникает электрический ток в виде разрядов. Так появляются молнии внутри шара.

2. Электричество вокруг нас: Что такое электрический ток? Какие предметы проводят электрический ток, а какие не проводят?

Электрические явления наблюдались давно, но объяснить их природу человек смог относительно недавно. Удар молнии казался чем-то неестественным, необъяснимым. Странным казалось потрескивание некоторых предметов при их трении. Искрящаяся в темноте расчёска, после расчёсывания шерсти животных (например, кошки) вызвала недоумение, но подогревала интерес к этому явлению.

Электрический ток — направленное (упорядоченное) движение частиц с электрическим зарядом.

Электроток бывает постоянным и переменным. Постоянный – это такой, что не меняет своего направления. Он течёт всегда в одну сторону. Переменный ток периодически меняет направление. 

Несмотря на то, что электричество прочно вошло в нашу жизнь, не следует забывать об электробезопасности. Высокие напряжения опасны для жизни, а короткие замыкания становятся причиной пожаров.

При выполнении ремонтных работ необходимо строго соблюдать правила безопасности: не работать с электричеством без специальных инструментов.

Почему у инструментов, таких как отвертки, плоскогубцы, делают ручки из пластмассы, а не делают их полностью из металла? Есть предметы, которые проводят электрический ток и предметы, которые не проводят электрический ток. Люди уже доказали что стекло, дерево, резина, пластмасса не проводят электрический ток. А почва, графит, металлы, тело человека, вода проводят электрический ток. Металлы и тело человека проводят электрический ток, и чтоб человека не ударило током, когда он работает с электричеством, ручки у инструментов делают из пластмассы.

Опыт 1: Чтобы проверить действительно ли дерево, резина, пластмасса не проводят электрический ток, мы по очереди подносим эти предметы к шару Теслы. И правда при соприкосновении этих предметов с шаром ничего не происходит.

Оборудование: Шар Теслы, пластиковая ручка, деревянный цветной карандаш, стирательная резинка, бумага.

Вывод: Действительно дерево, резина, пластмасса не проводят электрический ток.

У меня возник вопрос: если стекло не проводит электрический ток, то, как тогда проверить действительно ли графит, тело человека и металлы проводят ток, ведь шар стеклянный.

Объяснение: В подставке шара стоит генератор переменного тока, который делает из не проводимого предмета проводимый. Поэтому мы сможем проверить действительно ли графит, тело человека и металлы проводят электрический ток.

Пластмасса не проводит электрический ток.

Резина не проводит электрический ток.

Дерево не проводит электрический ток.

Опыт 2: Чтобы проверить действительно ли графит, тело человека и металлы проводят электрический ток, мы по очереди подносим эти предметы к шару Теслы. Теперь мы слышим тихий щелчок и видим, что место контакта засияло красным цветом, и появилась маленькая очень яркая молния, которая следует за пальцем, металлическим предметом и кончиком простого карандаша, если ими провести по шару.

Оборудование: Шар Теслы, карандаш простой, отвертка.

Вывод: Действительно графит, металл, тело человека проводят электрический ток.

Тело человека проводит электрический ток.

Графит проводит электрический ток.

Металл проводит электрический ток.

3. Что такое электромагнитное поле и как его увидеть?

Электромагнитное поле — это поле, создаваемое электрически заряженными объектами. Электромагнитные поля окружают нас повсюду, оставаясь при этом невидимыми человеческому глазу. Электрические поля образуются при возникновении в атмосфере электрических зарядов, вызванных грозой. Магнитное поле Земли заставляет иглу компаса всегда указывать направление «север–юг» и помогает птицам и рыбам ориентироваться в пространстве.

Опыт 1: Чтобы увидеть электромагнитное поле нужно поднести к включенному шару телефон. Шар протягивает свои лучи к телефону. Начинает происходить невероятное: телефон начинает сам звонить, отправлять сообщения. То же самое происходит с планшетом.

Оборудование: Шар Теслы, телефон.

Вывод: Вокруг шара и вокруг телефона существуют электромагнитные поля. Они взаимодействуют без проводов.

Опыт 2: Возьмем люминисцентную лампочку и поднесем ее к шару. Шар протягивает свои лучи к лампочке. Происходит невероятное: лампочка начинает светиться в моих руках.

Оборудование: Шар Теслы, телефон.

Вывод: Вокруг шара и вокруг лампочки существуют электромагнитные поля. Они взаимодействуют без проводов.