Научно-исследовательский проект "Первые шаги в волшебный мир электричества"
проект по окружающему миру (старшая группа)

Научно-исследовательский проект
"Первые шаги в волшебный мир электричества"

Цель:
Узнать больше об электричестве и его роли в жизни человека.
Задачи:
Изучить информацию об электричестве.
Получить знания о пользе электричества.
Познакомиться со статическим (безопасным) электричеством.
Освоить технику безопасности при обращении с электроприборами.
Исследовать электричество с помощью опытов.
Изготовить домашнюю батарейку

Актуальность работы заключается в том, что современная жизнь не возможна без электричества. Любое производство, освещение улиц и домов, работа больниц и многое другое - зависит от электричества. Но если же с ним неправильно обращаться, оно может стать опасным для жизни.
Методы исследования:
1. Изучение специальной литературы.
2. Просмотр видеороликов.
3. Наблюдение.
4. Эксперимент.
5. Опыт.
6. Анализ полученных данных.
7. Обобщение.

Электричество кругом,
Полон им завод и дом,
Везде заряды: там и тут,
В любом атоме «живут».
А если вдруг они бегут,
То тут же токи создают.
Нам токи очень помогают,
Жизнь кардинально облегчают!
Удивительно оно,
на благо нам обращено,
Всех проводов «величество»

Без чего не смогут работать компьютер, телевизор, холодильник и другая бытовая техника? Конечно, это электричество! Но что это такое и откуда оно берётся? Где живет электричество и как можно его увидеть? Как получить электричество в домашних условиях? Опасно ли электричество для жизни человека? С помощью взрослых я решила найти ответы на все эти вопросы.

На протяжении многих веков люди не подозревали о существовании электричества. А молния воспринималась как проявление необъяснимых божественных сил. Как же удавалось людям, живущим в окружении электрических и магнитных полей, совершенно их не замечать? Это происходило потому, что свободное электричество в природе встречается очень редко.

1. Что такое электричество?

Древние греки очень любили украшения и мелкие поделки из «янтаря». Этот камень они называли за его цвет и блеск «электрон», что значит «солнечный камень». О том, что янтарь мог электризоваться, знали давно. Впервые исследованием этого явления занялся знаменитый философ древности Фалес Милетский. Об этом есть даже легенда.

«Дочь Фалеса пряла шерсть янтарным веретеном. Как-то, уронив его в воду, девушка стала обтирать его краем своего шерстяного наряда и заметила, что к веретену пристало несколько шерстинок. Думая, что они прилипли, она принялась вытирать его ещё сильнее. И что же? Шерстинок налипало тем больше, чем сильнее натиралось веретено. Девушка обратилась за разъяснением к отцу. Фалес понял, что причина в веществе, из которого сделано веретено. В следующий раз он накупил различных янтарных изделий и убедился, что все они, будучи натёрты шерстяной материей, притягивают лёгкие предметы, как магнит притягивает железо». Гораздо позже данное свойство было замечено и за другими веществами, такими как сера и стекло. И по причине того, что «янтарь» по-гречески звучал как «электрон», эти свойства начали называться электрическими. Почему возникает это явление, греки объяснить не могли.

Первые шаги к пониманию природы электричества были сделаны в середине XVIII века, когда французский физик Кулон открыл закон о взаимодействии электрических зарядов. Электрический заряд возникает при избытке или недостатке электрически заряженных частиц.

Упорядоченное движение свободных электрически заряженных частиц называется электрическим током.

В конце XVIII века итальянский физик Алессандро Вольта создал первый источник тока и дал физикам возможность проводить опыты с электрическим током.

Получают электричество на теплоэлектростанцях, атомных электростанциях, гидроэлектростанциях. Оно может возникать из солнечной энергии, падающей воды, специальных устройств - генераторов, либо получаться при возникновении какой-либо химической реакции. В целях хранения изобрели аккумуляторы и электрические батареи.

Силу электрического тока можно измерить. Единица измерения силы тока — Ампер, получила своё название в честь французского ученого, который первым исследовал свойства тока.

2. Где живет электричество?

Постепенно, накапливая опыт, люди научились создавать и использовать электричество в своих нуждах. Электричество поступает в наши дома по толстым проводам, или кабелям. Попробуй представить себе, как течет вода в реке. Точно так же движется по проводам электричество.

Первый химический источник тока был создан итальянским ученым Алессандро Вольта приблизительно в 1800 году. Первая электрическая батарея - Батарея Вольта, была составлена из медных и цинковых кружков.

Сейчас мы получаем электричество благодаря большим электростанциям. На электростанциях есть генераторы — это большие машины, которые работают от источника энергии. Обычно источник – это тепловая энергия, которую получают при нагревании воды (пар). А для

нагревания воды используют уголь, нефть, природный газ или ядерное топливо. Пар, который образуется при нагревании воды, приводит в действие огромные лопасти турбины, а турбины запускают генератор.

Как источник питания для генераторов можно использовать силу ветра или тепло Солнца, но их используют не так часто.

Далее работающий генератор при помощи огромного магнита создаёт поток электрических зарядов, то есть ток, который проходит по медным проводам. Чтобы передавать электричество на большие расстояния, необходимо увеличить напряжение. Для этого используют трансформатор — устройство, которое может повышать и понижать напряжение. Теперь электричество с большой мощностью (до 10000 вольт и более) по огромным кабелям, которые находятся глубоко под землёй или высоко в воздухе, движется к месту назначения.

  Перед тем, как попасть в квартиры и дома, электричество проходит через другой трансформатор, который понижает его напряжение.  Теперь готовое к использованию электричество движется по проводам к необходимым объектам. Количество использованного электричества регулируется специальными счётчиками, которые прикрепляются к проводам, которые проложенные через стены и полы. Подводят электричество в каждую комнату дома или квартиры.

3.Статическое электричество.

Но все это электричество домашнее, ручное. Человек его изловил и заставил работать. Ну, а есть ли на свете электричество дикое, неприрученное? Такое, которое живет само по себе? Да, есть. Оно вспыхивает ослепительным зигзагом в грозовых тучах. Тихое, незаметное, оно живет всюду. Даже у нас в комнате. Мы часто держим его в руках и сами об этом не знаем. Но его можно обнаружить.

Статическое электричество — одно из интереснейших явлений природы. Действие статического электричества основано на том, что все предметы имеют положительный электрический заряд и 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. Статическое электричество может возникнуть от ходьбы по шерстяному ковру, при надевании свитера, расчесывании волос, контакте с полиэтиленом или пенопластом. Статическое электричество относительно безопасно для человека. Когда статическое электричество становится достаточно мощным, электроны перескакивают с одного предмета на другой в таком количестве, что это порождает видимую электрическую искру (электрический разряд). А если одним из объектов, между которыми перескакивают электроны, являетесь вы, то вы почувствуете легкий «удар». Молния, между прочим, представляет собой гигантскую электрическую искру, электрический разряд в результате накапливания статического электричества в туче во время грозы. Естественно, сила таких зарядов очень высока и молнии смертельно опасны для человека.

При правильном использовании статическое электричество может приносить немало пользы. Чтобы очистить воздух от пыли, сажи, кислотных и щелочных паров, прибегают к электростатическим фильтрам. Рыба будет коптиться быстрее,  если ее поместить в специальную электрокамеру,  где конвейер с продуктом заряжен положительно, а электроды - отрицательно. Работа ксероксов и лазерных принтеров также основана на действии статического электричества: положительные заряды образуют на барабане изображение оригинала и притягивают частицы краски, создавая картину. Затем порошок переносится на лист заряженной бумаги, где горячие валики укатывают ее в бумагу.

Наглядно феномен статического электричества можно объяснить на основе опытов, проведенных нами с мамой.

«Волосы дыбом».

Воздушный шар трем о шерстяной шарф, дотрагиваемся до волос. Волосы «оживают», становятся «дыбом».

Вывод: волосы «оживают» под действием статического электричества, возникающего из-за трения шара с шерстью.

«Золушка».

Высыплем на тарелку перец и соль и тщательно их перемешаем. Потрем шарик о шерстяной шарф, затем поднесем его к смеси соли и перца. Перец прилипнет к шарику, а соль останется на столе. Это еще один пример действия статического электричества. Когда мы потерли шарик шерстяной тканью, он приобрел отрицательный заряд. Потом мы поднесли шарик к смеси перца с солью, часть перчинок приобрела положительный заряд и притянулась отрицательным зарядом шарика. Перец прилип к шарику. Соль не притягивается к шарику, так как в этом веществе электроны перемещаются плохо.

Вывод: соль со стороны шарика не приобретает заряда, она остается незаряженной или нейтральной.

4. Помошники электричества.

Вещества, по которым передаются электрические заряды, называют проводниками электричества.

Хорошие проводники электричества — металлы (серебро, медь и алюминий), почва, растворы солей, кислот или щелочей в воде, графит. Тело человека также проводит электричество.

Вещества, по которым заряды не передаются, называют диэлектриками или изоляторами. К хорошим изоляторам относятся фарфор, резина, различные пластмассы, шелк, шерсть, керосин, масла. Изоляторы (например, резиновую оболочку кабеля) применяют для изоляции проводов, по которым течет ток, от внешних предметов.

Мы с папой наблюдали за экспериментом,  по итогам которого выяснили, что вода является диэлектриком, т.к. не проводит ток, а токопроводящими элементами являются соли, которые в ней содержатся.

5. Техника безопасности.

Бытовые электроприборы облегчают труд, сокращают время на выполнение домашних работ. При обращении с ними нужно строго выполнять правила безопасности. Нарушение этих правил может стать причиной несчастных случаев.

1.Ни в коем случае нельзя касаться оголенных проводов, по которым идет электрический ток.

2.Нельзя проверять наличие электрического тока в приборах или проводах пальцами. Нельзя защемлять провода дверями, оконными рамами, закреплять провода на гвоздях.

3.Нельзя позволять детям играть у розеток, втыкать в них шпильки, булавки, дергать провода.

4.Нельзя вешать одежду и другие вещи на выключатели, ролики и провода.

5.Опасно включать и выключать электрические лампочки, а также бытовые приборы мокрыми руками. Заменять перегоревшие лампочки нужно при отключенном выключателе.

6.Категорически запрещается пользоваться бытовыми электроприборами, по корпусу которых проходит ток. Штепсельную вилку при включении и выключении приборов нужно брать за пластмассовую колодку.

7.Приборы, в которых кипятят воду, готовят пищу, нельзя включать в сеть пустыми. Их нужно наполнить водой не меньше чем на одну треть.

8.Нужно следить, чтобы шнуры, снятые с приборов, не оставались присоединенными к штепсельной розетке.

9.Включать и выключать любой электробытовой прибор нужно одной рукой.

10.Чтобы избежать пожара, бытовые электроприборы нужно устанавливать на специальных подставках и на безопасном расстоянии от легко загорающихся предметов.

11.Нельзя оставлять включенные электроприборы без надзора или поручать наблюдать за ними детям.

Надеемся, что все приборы в вашем доме в полной исправности и никогда не загорятся. Но, к сожалению, в силу разных причин электроприборы могут воспламениться и стать причиной пожара. Чтобы не попасть в опасную ситуацию, надо знать основные правила поведения при возгорании электроприборов.

Правило первое:

Если прибор загорелся и родители дома, то нужно им немедленно сообщить о случившемся!

Правило второе:

Если вы одни, то нужно запомнить основное правило:

ни в коем случае нельзя тушить прибор водой, пока он включен в сеть!

Сначала нужно отключить прибор, то есть вынуть вилку из розетки, а только потом заливать водой. Если поблизости нет воды, можно накрыть прибор одеялом, засыпать песком, землей.

Правило третье:

Если вы видите, что не справитесь с огнем, то необходимо выйти из квартиры или дома и позвать взрослых.

Чтобы вызвать пожарных, нужно набрать по телефону 01.

Правило четвертое:

Если из дома выйти невозможно и у вас нет телефона, то нужно выглянуть в окно и привлечь внимание людей.

Необходимо громко и настойчиво кричать: Пожар! Пожар! Наберите 01!

Заключение.

Таким образом, я узнала многое об электричестве, о его роли в жизни человека.
Познакомилась со статическим электричеством, закрепила знания о технике безопасности при обращении с электроприборами. Сделали собственную батарейку. Мне понравилось проводить опыты, эксперименты с электричеством, искать ответы на вопросы.

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 оборудования для улучшения условий жизни, труда, для познания окружающего мира.

Без электричества представить нашу современную жизнь практически невозможно. Электричество – это наш друг. Оно помогает нам во всём. Утром мы включаем свет, электрический чайник, ставим подогревать пищу в микроволновую печь, пользуемся лифтом, трудимся на предприятиях, в банках и больницах, учимся в школе, где тепло и светло. И везде «работает» электричество.

Нужно бережно относится к электричеству, экономить его, чтобы уменьшить вредное воздействие на окружающую среду. Теплоэлектростанции используют уголь, газ или нефть, то есть невозобновляемые запасы полезных ископаемых, и выбрасывают углекислый газ в атмосферу. В случае с атомной электростанцией проблема заключается в тех радиоактивных отходах, которые еще не научились перерабатывать так, чтобы сделать их абсолютно безопасными для окружающей среды. Даже гидроэлектростанции, которые получают электричество за счет энергии падающей воды, вредят экологии: их строительство приводит к затоплению ценных сельскохозяйственных земель. Если каждый из нас будет экономить электроэнергию, внедряя энергосберегающие технологии или вовремя выключая свет, значительно снизится необходимая мощность электрических станций.

Список использованных источников

1. Большая энциклопедия открытий и изобретений, Артемова О.В., Балдина Н.А., Вологдина Е.В., 2007.
2. Горев Л. Занимательные опыты по физике. Просвещение. М. 1985г.
3. Интернет. Электричество.
4. Экскурсия в ПАО «КубаньЭнерго» Лен ЭС.