Vědecké projekty a experimenty s magnety

Magnetismus je oblast obsahu přírodovědných předmětů, která se obvykle řeší během základních ročníků, zejména od mateřské školy přes čtvrtou třídu. Některá témata, o kterých se studenti seznámí, zahrnují základní vlastnosti magnetů, typy materiálů, které přitahují magnety, magnetická pole a elektromagnety. Vědecké projekty a experimenty ve třídě poskytují studentům praktické příležitosti k pozorování a zkoumání magnetických vlastností a chování.

Studenti mohou nejprve začít zkoumat koncept magnetismu v mateřské nebo první třídě, když se dozví o tlacích a tahech. Studenti se naučí, že magnety přitahují některé kovové předměty, a tento koncept aplikují v jednoduchých praktických činnostech. Studenti používají tyčové magnety k natahování kovových sponek na kus papíru a sledují, že magnet dokáže sponky vytáhnout, aniž by se jich dotkly.

Studenti staví na tom, co se o magnetech již naučili nebo pozorovali, testováním různých předmětů z různých materiálů, aby zjistili, zda je magnet přitahuje. Studenti testují kovové a nekovové předměty, jako jsou sponky do vlasů, kovové knoflíky, pastelky, dřevěné kostky a papírové kelímky. Studenti klasifikují objekty, aby ukázali, které magnet přitahuje, a zaznamenávají svá pozorování do grafu. Studenti mohou také pomocí dvou magnetů sledovat, jak protilehlé póly magnetů přitahují a podobné póly odpuzují, a poté vytvořit funkční definici magnetů na základě jejich pozorovatelných vlastností.

Každý magnet je obklopen magnetickým polem. Magnetické pole je nejsilnější kolem pólů a prochází kolem magnetu v čarách magnetického pole. Studenti mohou zkonstruovat prohlížeč magnetického pole a pomocí železných pilin vidět čáry magnetického pole generované magnetem. Na vytvořit magnetické pole divák, studenti vloží malé množství železných pilin do plastové krabičky a krabici zakryjí čirým plastovým listem, který je k krabici připevněn páskou. Když studenti umístí magnet na kryt krabice, přitahuje magnetické pole magnetu železné piliny, které se srovnávají na čarách magnetického pole. Studenti mohou provést tento test s magnety různých tvarů a sil a porovnat výsledky.

Jak studenti pokračují ve studiu magnetů, učí se o vztahu mezi magnetismem a elektřinou. Elektřina protékající drátem vytváří magnetické pole. Magnetická síla je posílena navinutím drátu kolem kusu železa nebo oceli. Starší studenti si mohou konstruovat vlastní elektromagnety pomocí kovového šroubu, izolovaného drátu a baterie typu D. Po navinutí drátu kolem šroubu studenti připevní odkryté konce drátu k baterii a zajistí ji elektrickou páskou. Studenti mohou experimentovat se svým elektromagnetem tak, že jej vypnou a zapnou a zjistí, kolik papíru klipy, které přitahuje, a zvyšuje sílu svého magnetického pole zvýšením počtu cívek.