Исследовательская работа
опыты и эксперименты по окружающему миру (подготовительная группа) на тему

Проблема: Однажды я снимала свой шерстяной свитер и услышала легкий треск, а потом мои волосы «встали дыбом» и поднялись вслед за свитером…. Мне стало интересно: отчего это происходит? Я спросила у мамы, и она сказала, что причина этого явления – статическое электричество.  Это электричество тихое, незаметное – оно «живет» повсюду, само по себе. С таким электричеством можно даже играть и экспериментировать.

Чтобы узнать побольше, мы решили собрать материал по интересующей меня проблеме и изучить его. Для этого мы сходили городскую детскую библиотеку, обратились к материалам сайта интернета,  изучили литературу из домашней библиотеки.

Тема: «Чудеса с электричеством».

Актуальность: Ученые еще не до конца изучили возможности статического электричества. Рассмотренная в данной работе проблема в настоящее время находится в центре внимания научной общественности как у нас в стране, так и за рубежом.

Объект исследования: статическое электричество.

Предмет исследования: образование статического электричества в окружающей среде.         

Цель работы:

-узнать, что собой представляет статическое электричество.

-изучить причину образования статического электричества.

Задачи:

-выяснить причину возникновения статического электричества.

-уточнить и расширить представления о том, где "живет" безопасное электричество;

-провести опыты со статическим электричеством.

Гипотеза исследования: Статическое электричество образуется в результате трения некоторых предметов.

Ожидаемый результат: Статическое электричество действительно существует. Электризация происходит вследствие трения. Тела, имеющие заряды одинакового знака, отталкиваются. Тела, имеющие заряды разного знака – притягиваются.

Приемы и методы исследования: Наблюдения, изучение литературы, беседы, интернет ресурсы, посещение библиотеки.

Материалы: Воздушные шарики, овсяные хлопья, шерстяной носок, варежки шерстяные, шерстяная шапка, шуба, подносы, книга, манная крупа, соль, расческа, вода,

Теоретическая часть.

Что же такое статическое электричество?

Чтобы ответить на этот вопрос я попросила маму, чтобы она отвела меня в библиотеку. Здесь мне предложили интересные научные журналы и книги. Мы с мамой стали читать их и рассматривать иллюстрации.  С папой вечером мы посмотрели детские передачи «Профессор Почемучкин», «Галилео», «Забавная наука». И вот что я узнала.

Явление статического электричества привлекало внимание людей на протяжении многих веков. Примерно 2500 лет назад греческий философ Фалес своим ученикам показывал следующий опыт: брал моток шерсти и натирал им кусок янтаря. При этом в тишине слышалось слабое потрескивание. Затем постепенно подносил натертый камень к кучке легких предметов: стружкам, соломинкам, льняным ниткам. Уже с расстояния в несколько сантиметров эти мелкие предметы подскакивали и притягивались к камню. Так, в VI веке до нашей эры было открыто явление статического электричества.

          Статическое электричество – это форма электричества, которое не течет по проводам, а «отдыхающее» электричество. Основная причина появления статического электричества – трение, возникающее между различными телами (одеждой, обувью, расчёской и волосами и другими предметами).
         Статическое электричество легко получить, если потереть один о другой два предмета (сделанные из определенных материалов): при этом электроны с одного предмета переходят на другой, в результате чего один предмет приобретает положительный заряд, а другой отрицательный. Положительно и отрицательно заряженные объекты притягиваются друг к другу, как магнит, – поскольку один из них желает сбросить лишние электроны, а другой, наоборот, получить их.

           Обязательным «спутником» поля статического электричества  является сухой воздух. При влажности выше 80% такие поля практически не формируются, т.к. вода является отличным проводником электричества и не позволяет избыточному электричеству накапливаться на поверхности материалов.
          Чтобы понять, как получается статическое электричество необходимо провести опыты. Мы подобрали необходимый материал и  приступили к интересным исследованиям.

Практическая часть.

Опыт №1

В качестве материала для исследования мы взяли воздушный шар и шубу. Мы надули воздушный шарик и поднесли его к стене. Ничего особенного мы не увидели – шарик падает.

Теперь хорошо потрём шарик об шубу. Снова поднесем его к стене. Воздушный шар прилипает.

         Вывод: Это происходит потому, что при трении шарик электризуется и приобретает способность притягивать к себе тела, как магнит.

Опыт № 2.

         Сейчас мы узнаем, а можно ли научить овсяные хлопья «прыгать» и «танцевать». Для этого берем поднос, высыпаем на него хлопья. Потрем шарик о шерстяные варежки, поднесем шарик к хлопьям и посмотрим, что произойдет? Хлопья будут «подпрыгивать» и притягиваться к шарику.  

          Вывод: Если потереть шарик о шерстяную варежку, часть зарядов перейдет от шерсти на шарик, он приобретает отрицательный статистический заряд и притягивает хлопья.

Опыт №3.

Надуем два воздушных шарика и привяжем их к двум концам одной нити. Потрем об шерстяное одеяло. Возьмем за середину нити так, чтобы оба шарика повисли на одном уровне и увидим, что шарики отталкиваются друг от друга.

Но стоит только между шариками вставить книгу – шарики сближаются.

Вывод: Это происходит потому, что предметы, наэлектризованные одинаково, приобретают одинаковый заряд. А так как, одинаковые заряды отталкиваются, то шарики удаляются друг от друга. Книга не заряжена, ее положительные заряды притягивают отрицательные заряды шариков.

Итак, мы можем сказать, тела, с одинаковыми зарядами, отталкиваются. Тела, имеющие разные заряды – притягиваются.

Опыт №4. 

Как вы думаете, возможно ли разделить перемешанные манку и соль? Если посмотрите на наш эксперимент, то точно справитесь с этой трудной задачей!

Мы взяли поднос, насыпали на него соль, покрашенную зеленкой, манную крупу и начали научное волшебство!

Для этого тщательно перемешали соль и манку, взяли воздушный шарик и потерли о шерстяную шапку, поднесли шарик поближе к смеси соли и манки. И что увидели? Манка прилипла к шарику, а соль осталась на столе.              

Вывод: В результате проведенного исследования мы выяснили, что заряды, находящиеся в манке приобретают положительный заряд, и притягиваются отрицательным зарядом шарика. Соль не притягивается к шарику, так как в этом веществе электроны перемещаются плохо. Когда мы поднесли к соли заряженный шарик, ее электроны все равно остались на своих местах.

Опыт №5.

Проводя последний опыт, мы убедились, что можно быть настоящим волшебником! Но в ходе проведённого эксперимента поняли, что на любое волшебство существует научное объяснение.

Если мы посмотрим на фото, то увидим следующее: мы включили кран и сделали так, чтобы плавно текла тоненькая струйка воды. Взяли расческу, электризовали. Затем поднесли наэлектризованную расческу и увидели, как струйка воды искривляется.

Чудо? Нет, это можно объяснить!

Вывод: Когда мы заряжаем расческу, он заряжается. Когда мы приближаем расческу к струйке воды, то он принимает положительный заряд. А что происходит с разноименными заряженными предметами? Они притягиваются!

Таким образом, с помощью статического электричества мы учили хлопья «танцевать», отделять соль от манки, управлять водой.

Проведенное исследование позволило мне сделать следующие выводы:

- статическое электричество действительно существует;

- электризация происходит вследствие трения;

- тело электризуется, если количество электронов в нем увеличивается или уменьшается;

- тела, имеющие заряды одинакового знака, отталкиваются. Тела, имеющие заряды разного знака – притягиваются.

Заключительная часть.

Подводя итог, можно сказать, что поставленные задачи выполнены. Изучив специальную литературу и проведя ряд опытов, мы можем объяснить, что тела при трении электризуются. Наша гипотеза: «Статическое электричество образуется в результате трения некоторых предметов» - подтвердилось.

Список использованной литературы:

1. Куликовская И. Э., Совгир Н. Н. «Детское экспериментирование». Старший дошкольный возраст. — М.: Педагогическое общество России, 2003.

2. Тугушева Г. П., Чистякова А. Е. «Экспериментальная деятельность детей среднего и старшего дошкольного возраста» Методическое пособие. — СПб. : ДЕТСТВО-ПРЕСС, 2007.

3. Дыбина О. В. «Неизведанное рядом: Занимательные опыты и эксперименты для дошкольников». Москва. Творческий центр Сфера. 2007.

4. «Общеобразовательная программа дошкольного образования «От рождения до школы»» под редакцией Вераксы Н.Е., Комаровой Т.С., Васильевой М.А., - М.: Мозаика – синтез, 2014.

5.  Организация опытно – экспериментальной работы в ДОУ Нищеева В.А. ООО «Издательство «Детство - Пресс» 2012г.

6. «Организация экспериментальной деятельности дошкольников» Методические рекомендации под ред. Прохоровой Л.Н. М. «Аркти», 2004г.