Vedecké projekty a experimenty s magnetmi

Magnetizmus je oblasť obsahu prírodovedných predmetov, ktorej sa zvyčajne venujú základné školy, najmä materská škola až štvrtá trieda. Niektoré témy, o ktorých sa študenti dozvedia, zahŕňajú základné vlastnosti magnetov, typy materiálov, ktoré priťahujú magnety, magnetické polia a elektromagnety. Prírodovedné projekty a experimenty v učebni poskytujú študentom praktické príležitosti na pozorovanie a skúmanie magnetických vlastností a správania.

Študenti môžu najskôr začať skúmať pojem magnetizmu v materskej škole alebo na prvom stupni, keď sa dozvedia o tlakoch a ťahoch. Študenti sa dozvedia, že magnety priťahujú niektoré kovové predmety, a tento koncept uplatňujú v praktických činnostiach. Študenti používajú tyčové magnety na ťahanie kovových sponiek cez kúsok papiera a pozorujú, že magnet dokáže kancelárske sponky ťahať bez toho, aby sa ich dotýkal.

Študenti stavajú na tom, čo sa už o magnetoch naučili alebo spozorovali, testovaním rôznych predmetov z rôznych materiálov, aby zistili, či ich magnet priťahuje. Študenti testujú kovové a nekovové predmety, ako sú sponky do vlasov, kovové gombíky, pastelky, drevené kocky a papierové poháre. Študenti klasifikujú objekty, aby zistili, ktoré magnet priťahuje, a zaznamenávajú svoje pozorovania do tabuľky. Študenti tiež môžu pomocou dvoch magnetov sledovať, ako opačné póly magnetov priťahujú a ako odpudzujú póly, a potom vytvoriť operatívnu definíciu magnetov na základe ich pozorovateľných vlastností.

Každý magnet je obklopený magnetickým poľom. Magnetické pole je najsilnejšie okolo pólov a rozširuje sa okolo magnetu v líniách magnetického poľa. Študenti môžu skonštruovať prehliadač magnetického poľa a pomocou železných pilín vidieť čiary magnetického poľa generované magnetom. To urobte magnetické pole divák, študenti vložia malé množstvo železných pilín do plastovej škatule a škatuľu zakryjú priehľadnou fóliou z plastu, ktorá je pripevnená k škatuli páskou. Keď študenti umiestnia magnet na kryt krabice, magnetické pole magnetu priťahuje železné piliny, ktoré sa zarovnávajú na líniách magnetického poľa. Študenti môžu tento test vykonať s magnetmi rôznych tvarov a síl a porovnať výsledky.

Keď študenti pokračujú v štúdiu magnetov, spoznávajú vzťah medzi magnetizmom a elektrinou. Elektrina pretekajúca drôtom vytvára magnetické pole. Magnetická sila sa zvyšuje navinutím drôtu okolo kusu železa alebo ocele. Starší študenti si môžu zostaviť vlastné elektromagnety pomocou kovovej skrutky, izolovaného drôtu a batérie typu D-cell. Po navinutí drôtu okolo skrutky študenti pripevnia odkryté konce drôtu k batérii a zaistia ho elektrickou páskou. Študenti môžu experimentovať so svojím elektromagnetom tak, že ho vypínajú a zapínajú a zisťujú, koľko papiera je klipy, ktoré priťahuje, a zvyšuje silu svojho magnetického poľa zvyšovaním počtu cievok.