Почему загораются лампочки

Муниципальное бюджетное  общеобразовательное 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 7 класса б

                                                                Руководитель: учитель биологии                                              

                                                                       Филина Елена Валерьевна

Барыш, 2014 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.                                                  С.7

4.Техника безопасности.                                                                                  С.8

Заключение                                                                                                            С.8

Список используемой литературы                                                                               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:

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