Получение электричества в домашних условиях проект для начальной школы
Обновлено: 07.07.2024
Научно-исследовательский проект
"Его величество - электричество"
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.
Изобрести собственный электрический прибор.
Гипотеза:
Я предположил, что:
1. Электричество очень полезно;
2. Неправильное обращение с электроприборами может быть опасным;
3. Можно самим изобрести электрический прибор.
Актуальность работы заключается в том, что современная жизнь не возможна без электричества. Любое производство, освещение улиц и домов, работа медицинского и бытового оборудования и многое другое - зависит от наличия 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.
Что такое электричество?
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. Древние греки заметили, что если потереть кусочек янтаря шерстью, он будет обладать способностью притягивать легкие предметы. Янтарь по-гречески называется электроном, и поэтому вещества, приведенные в данное состояние, стали называть наэлектризованными. 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. Любое тело, заряженное отрицательно, например дождевое облако, расческа, стеклянная палочка, испытывает недостаток протонов, так как в нем преобладают электроны. И наоборот, тела, заряженные положительно, содержат избыток протонов. Когда общее количество протонов и электронов одинаково, то тело не имеет электрического заряда.
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. Имя ученого-физика – Андре Ампер.
Где живет электричество
Электрические явления были непонятны и опасны для жизни, они вселяли страх. Но постепенно опыт накапливался, и люди начали понимать некоторые из них, научились создавать и использовать электричество в своих нуждах. Мы знаем, где оно живет: в проводах, подвешенных на высоких мачтах, в комнатной электропроводке и еще в батарейке карманного фонаря. Но все это электричество домашнее, ручное. Человек его изловил и заставил работать. Оно потрескивает в никелированном теле электроутюга. Сияет в лампочке. Гудит в электродвигателях. Весело распевает в радиоприемниках. Да мало ли что еще может делать электричество.
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. Возможности электричества поражали: передача энергии и разнообразных электрических сигналов на большие расстояния, превращение электрической энергии в механическую, тепловую, световую …
Ну, а есть ли на свете электричество дикое, неприрученное? Такое, которое живет само по себе? Да, есть. Оно вспыхивает ослепительным зигзагом в грозовых тучах. Оно светится на мачтах кораблей в душные тропические ночи. Но оно есть не только в облаках, и не только под тропиками. 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.
Опыты со статическим электричеством
Наглядно феномен статического электричества можно объяснить на основе опытов.
А как вы думаете, в шарике есть электричество? А я вам сейчас докажу, что в воздушном шарике живёт безопасное электричество.
Изготовление электрического прибора
Мы с братом тоже изобрели электрический прибор, который называется "Сигнализатор затопления". Сигнализатор состоит из корпуса, динамика, батарейки и двух проводов. В самом начале мы соединили все элементы. Электронная часть находится в коробе, в который вмонтировали динамик. Провода, которые будут контактировать с водой оголили, чтобы они могли проводить электрический ток. Всю эту конструкцию помещаем в контейнер.
Вода является проводником для электрического тока. На этом основан принцип действия нашего сигнализатора. Поэтому когда мы наливаем в наш прибор воду, она попадает на два провода из устройства, происходит замыкание электрической цепи, и прибор издает звуковой сигнал.
Основное назначение сигнализатора - предупреждение о затоплении помещения. Такой прибор можно установить на полу на кухне или в ванной. В случае протечки мы сразу же об этом узнаем.
А также дополнительным свойством сигнализатора является проверка чистоты дистиллированной воды. Проверка основывается на том, что дистиллированная вода не пропускает электрический ток. Значит, если контакты опустить в ёмкость с дистиллированной водой, электрический ток не пойдёт по проводам, и сигнализатор не пропищит. Мы получили датчик чистоты дистиллированной воды.
Техника безопасности при обращении с электроприборами
Бытовые электроприборы облегчают труд женщин, сокращают время на выполнение домашних работ. При обращении с ними нужно строго выполнять правила безопасности. Нарушение этих правил может стать причиной несчастных случаев
1. Соблюдайте порядок включения электроприборов в сеть - шнур сначала подключайте к прибору, а затем к сети. Например, если вы ставите на зарядку мобильный телефон, то сначала подключите шнур к телефону, а затем вставляйте шнур в розетку. Отключение прибора произведите в обратном порядке.
2. Не вставляйте вилку в штепсельную розетку мокрыми руками.
3. Не пользуйтесь электроутюгом, плиткой, чайником, паяльником без специальных несгораемых подставок.
4. Опасно использовать электроприбор с поврежденной изоляцией шнура.
Если вы увидели оголенный провод, неисправный выключатель, розетку - сразу сообщите об этом взрослым.
5. Не прикасайтесь к нагреваемой воде и сосуду (если он металлический) при включенном в сеть нагревателе.
6. Не оставляйте без присмотра электронагревательные приборы, включенные в сеть.
8. Никогда не тяните за электрический провод руками.
9. Нельзя защемлять электрические провода дверями, оконными рамами. Нужно следить за тем, чтобы провода сильно не перекручивались, не соприкасались с батареями отопления, трубами водопровода, с телефонными проводами.
10. Приборы, в которых кипятят воду (электрочайники), нельзя включать в сеть пустыми. Их нужно наполнить водой не меньше чем на одну треть. Когда наливают воду в электрический чайник, они должны быть обязательно выключены.
Включать и выключать любой электробытовой прибор нужно одной рукой, не касаясь при этом водопроводных, газовых и отопительных труб.
3. Описание и объяснение эксперимента с выработкой электричества…………………………………………………………………………..
В современном мире мы очень сильно зависим от электричества: без него почти ничего не может работать. И с развитием новых технологий появляется все больше вещей, которые требуют электропитания.
Такие вопросы интересуют и меня: как работают батарейки и аккумуляторы, которые необходимы в большом количестве приборов? Сложно или просто получить электроэнергию? Для этого я и решил провести эксперимент.
Степень разработанности проблемы. Современной физике известны многие способы получения электроэнергии. Но пока найти такой, чтобы он был безопасным для окружающей среды, дешевым, но мощным, очень сложно. Первый научный шаг в решении данного вопроса – эксперименты. Известно множество проведенных экспериментов научных и бытовых с выработкой электричества 0 .
Я хочу провести свой эксперимент, чтобы проверить, можно ли с помощью овощей и фруктов получить электричество, но, что более важно, понять, как это работает. Что влияет на электрический ток.
Это определило выбор проблемы исследования, объект и предмет, позволило сформулировать гипотезу, поставить цель и задачи проекта, определить методы анализа.
Объект исследования – способы и источники получения электричества.
Предмет исследования – научные эксперименты с овощами и фруктами для получения электричества.
Гипотеза исследования: самостоятельный эксперимент получения электричества позволяет получить и обосновать знания об электричестве, овощи и фрукты можно использовать в качестве аккумулятора.
Цель исследования состоит в том, чтобы провести эксперимент с выработкой электричества при помощи овощей и фруктов, понять принцип выработки электричества, выяснить, что влияет на мощность и величину напряжения электрического тока.
Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:
1. Изучить литературу, на основе которой охарактеризовать источники и способы получения электроэнергии, сравнить их. Узнать о необычных экспериментах, направленных на поиск новых источников энергии.
2. Провести эксперимент с получением электричества из овощей и фруктов. Самому создать аккумулятор из овощей и фруктов.
3. Описать проведенный эксперимент с выработкой электричества, объяснить его научно. Зафиксировать этапы эксперимента и сделать выводы о том, что влияет на электрический ток.
Для проведения научного исследования в работе будут использованы следующие методы: изучение литературы, анализ, синтез, описание, эксперимент, опыт, обобщение, дедукция.
Практическая значимость работы состоит в том, что подобный эксперимент можно использовать на школьных уроках Окружающего мира для объяснения принципа работы аккумулятора, получения электрического тока.
Структура работы. Работа состоит из введения, трех параграфов, заключения, библиографического списка, приложений.
1. Тайна электричества:
источники и способы получения электроэнергии
Электричество окружает нас очень повсюду. Я понял, насколько важно оно тогда, когда у нас в доме отключили электроэнергию в связи с ремонтными работами. И тогда дома ничего не работало: мама не могла приготовить еду, телевизор не работал, даже вода из под крана перестала бежать, так как насосы не работали. Единственный прибор, который работал, - это был градусник, измеряющий температуру тела. А работал он потому, что был на батарейках. И я понял, что мы в большой степени зависим от электричества. Оно играет большую роль в нашей жизни.
Вариантов получения электрической энергии множество. Существует множество способов получения электроэнергии, они разные по мощности, влиянии на экологию и т.д.
Давайте посмотрим на основные источники электроэнергии. Итак, в 1882 г. Томас Эдисон сделал и запустил одну из первых тепловых электростанций (сокращённо она называется ТЭС). Она использовала для своего движения паровой двигатель. Он заставлял двигаться паровозы, производственные станки, и первая электрическая станция также работала на нём.
Водяные мельницы, также широко использовались с давних времён. Используя работу этой мельницы и электрогенератора, строятся гидроэлектростанции. Гидроэлектростанция представляет собой специальное сооружение, которая устанавливается на местах падения воды, тем самым используя её силу для непосредственного вращения своего электрического генератора. Гидроэлектростанции можно отнести к наиболее безвредным способам добычи электрической энергии, так как при её эксплуатации не происходит топливное сжигание, оставляющее отходы.
Относительно недавно начали широко использоваться атомные электростанции. Они общим своим принципом работы очень похожи на тепловые электростанции. Основная разница заключается лишь в том, что тепловые электростанции применяют для получения пара горючее топливо, ну, а в атомных электростанциях основным источником нагрева воды является тепловая энергия, которая выделяется при ядерной реакции. То есть в реакторе атомной электростанции содержится радиоактивное топливо, которое дает большое количество теплоты. Это тепло и используется для нагрева котла с водой. Этот водяной пар под большим давлением заставляет вращаться лопасти турбины и вал электрического генератора.
Кроме рассмотренных источников электроэнергии, также существует множество других. Например, ветряные электрические генераторы, которые способны преобразовать силу ветра в электрический ток. При наличии ветра лопасти начинают вращаться, что вращает и генератор.
Сейчас широко используют солнечные батареи как в космосе, в промышленности, так и в быту.
Потребности общества в электроэнергии большие и постоянно растут. Поэтому используют все способы производства электричества. Но одни из них более опасные, другие – менее, одни дорого построить, другие – дешевле.
Тип проекта : познавательно - исследовательский.
Продолжительность проекта : краткосрочный, 1 месяц.
Актуальность: В нашей жизни постоянно встречаемся с электричеством – это разнообразные электроприборы (телевизоры, компьютеры, электрочайники, да что там электроприборы, просто обычная лампочка, которую можно включить когда нам нужно. Но я никогда не задумывался, от чего же загорается лампочка.
Проблема: Однажды вечером воспитатель включила свет. В группе стало светло, я задумался, от чего загорается лампочка. Почему горит свет -O-
Объектом исследования является процесс появления электричества, а предметом технология получения электричества в домашних условиях.
Гипотеза: можно ли самому дома получить электричество?
На основании выдвинутой гипотезы, сформулирована основная цель исследовательской работы : Узнать, что такое электричество, электрический ток, как электричество попадает в дома.
Задачи: с помощью взрослых узнать, почему горит лампочка; получить информацию об электричестве; провести опыты, доказывающие существование электричества.
Методы исследования :
1. Просмотр книг, энциклопедий, научных журналов для детей.
2. Спросил у родителей и воспитателя.
3. Провел исследование, эксперименты, опыты.
5. Обобщение сведений и результатов.
Практическая значимость: Приобретение опытным путем элементарных знаний по физике, развитие у ребенка интереса, любознательности и познавательной мотивации, ребенок опытным путем понял принципы работы электричества.
1 этап: Информационный
В мире существует многое, что мы не видим глазами. Мир несёт в себе множество невидимых вещей. Например, мы не видим ветер, но зато видим и чувствуем то, что этот ветер делает.
Электричество — это невидимые частицы. Через воздух, пластмассу, резину, дерево они не текут, а через металлы текут хорошо. Наблюдаем мы их только косвенно (как ветер по ветвям деревьев, главным образом в двух проявлениях:
1. Когда эти частицы никуда не текут — это статическое (безопасное) электричество. На одном предмете этих частиц много — этот предмет заряжен. А на другом предмете их мало — он не заряжен. Если близко поднести друг к другу эти предметы, то возникает притяжение. (Наэлектризованная расчёска может притягивать и поднимать мелкие кусочки бумаги.)
2. Когда частицы текут по проводам — это уже электрический ток (опасное электричество). Мы его используем в домах. Поступая в лампу, ток заставляет ее давать свет. Например, вода может крутить мельницу, и ток может включать электроприборы.
Как и многое в нашей жизни, электричество, имеет не только положительную, но и отрицательную сторону. Электрический ток, как волшебника-невидимку, нельзя рассмотреть, учуять его по запаху. Определить наличие или отсутствие тока можно только, используя приборы. Поэтому надо знать и соблюдать правила обращения с электричеством! Ток может быть опасен!
Я узнал интересные факты:
1. В воде живет множество организмов, которые охотятся и защищаются при помощи электричества. Например, электрический угорь и скат могут вырабатывать напряжение!
2. Знаете ли вы, что в некоторых районах Африки и Южной Америки, где до сих пор нет электричества в домах, жилища освещают с помощью светлячков. Их помещают в закрытые стеклянные банки! Банки дают яркий и бесплатный свет!
Потом воспитатель провела в познавательный центр. Другим ребятам тоже стало интересно, они присоединились к нам. В познавательном центре воспитатель показала несколько опытов.
2 . этап: Экспериментальная деятельность. Опыты.
1. Опыт с расческой и кусочками бумаги.
Сначала расческой расчесали волосы. Между волосами и расческой проскакивают небольшие искорки. Потом расческу поднесли к кусочкам бумаги. В результате бумага начала прилипать к расческе.
Вывод: Воспитатель объяснила, что это безопасное - статическое электричество. Я же пришёл к выводу, что при расчесывании лучше пользоваться деревянными расческами.
Надули воздушный шар, завязали. Я попробовал приблизить шар к волосам длинноволосой девочки. После того, как приблизил шар к волосам, волосы поднялись вверх к шару, он притянул их к себе.
Вывод: Волосы легкие, шелковистые, и шар с помощью энергии на своей поверхности, притянул их к себе. На моих, коротких волосах этот опыт не получился.
Также волосы девочки потёр о пластиковую расчёску. Волосы притянулись к ней.
Вывод: Расчёска как бы зарядилась энергией, которая притягивает к себе, как магнит.
Насыплем в тарелку хлопья. Надуем небольшой воздушный шарик. Потрем шарик о шерстяной носок, затем поднесем его к хлопьям, не касаясь их. Хлопья начинают подпрыгивать и приклеиваться к шарику.
Вывод: В результате контакта между двумя различными предметами возможно разделение статических электрических разрядов.
Потом потёр шарик о шерстяной носок. Когда поднес шар к стене, то шар смог прилипнуть не только к стене, но и смог прилипнуть даже ко мне!
Также я потер шар о шерстяной носок и поднес его к крану со струей воды. Когда шар поднес к тонкой струе воды, то струя воды выгнулась в сторону шара. Вывод: Это произошло потому, что вода и шар обладают противоположными зарядами, которые притягиваются.
Я узнал, что в магазине можно увидеть большое количество батареек. Они бывают разной формы и разного напряжения. Однако схема работы у них одна. У каждой батарейки есть положительный полюс и отрицательный. В процессе работы батарейки постепенно разрушаются и батарейки садятся.
Вывод: Если вынуть из будильника батарейку он перестанет работать. Батарейки нужны многим приборам, они служат им источником электричества.
Чтобы провести такой эксперимент, мне понадобилось:
1. 3 картофелины.
2. Кусок медной проволоки (обязательно одножильной) и цинковые гвозди.
Для того чтобы получить напряжение соберем из картофелин своеобразную батарейку из 3 клубней. Втыкаем в них медный и цинковый пруток. Соединяем их последовательно. Концы проводов подключаем к контактам светодиода, соблюдая полярность. Светодиод загорается.
Вывод: Электричество можно получить в домашних условиях. Самое большое преимущество овощных батареек - безопасность. В наше время у человека нет более важной задачи, чем охрана природы планеты Земля.
3. этап: Заключительный.
Для того чтобы нам собрать электрическую цепь нам понадобилось:
1. Монтажная плата;
3. Провода, различной длины (5 шт.);
4. Лампа с патроном;
Приготовив все необходимое, мы приступили к сборке электрической цепи :
1. сначала необходимо взять монтажную плату 2. взяли батареи; 3. с обеих сторон подсоединили провода; 4. далее к одному проводу прикрепили лампу с патроном;5. а к другому выключатель; 5. соединили между собой проводами;6. замкнули
Вывод: Я узнал, что электричество движется по проводам, если они соединены между собой. Пока есть ток, лампочка горит. Если отсоединить провод от батарейки, - лампочка погаснет.
Лампочка загорается при помощи электричества!
Электрическая энергия имеет огромное значение для человека. Оно окружает нас повсюду: дома, на улице, в детсаду, в игрушках и бытовых приборах. Важно понимать, что электричество, которое мы используем дома, не существует в природе в готовом для потребления виде.
Работа, которой я занимался, показалась мне очень интересной. Я смог ответить
на все интересовавшие меня вопросы, а также вместе со всеми детьми и
1. Я узнал, что такое электричество.
2. Электричество живёт во всём, его можно получить в домашних условиях.
3. Лампочка загорается при помощи электричества.
Список используемой литературы:
6. Интернет – ресурсы.
Прикреплённые файлы:
Возобновляемые и не возобновляемые источники электричества
Возобновляемые источники электрической энергии — это не ископаемые источники энергии (ветер, солнечная энергия, гидроэнергия, газ из органических отходов, газ установок по обработке сточных вод).
Не возобновляемые источники электрической энергии – это нефть, природный газ, торф и уголь (т. е. горючие ископаемые), а также урановые руды (т. е. ядерное горючее). После использования восполнить запасы природных ископаемых невозможно. [1, с. 400-402; 3]
Выработка электричества
Если электричество — это энергия, а энергия есть практически во всём, значит и электричество тоже. Наличие электричества вокруг нас можно объяснить не только тем, что различные бытовые электроприборы работают, как только мы включаем провод в розетку, но и тем, что время от времени на разных участках земли происходят выбросы энергии, например молнии. Молния — это мощный электрический разряд.
Электричество можно не только увидеть, но и почувствовать, к примеру можно расчесать пластиковой расчёской или потереть о воздушный шарик сухие волосы.
Получить электрическую энергию можно путем преобразования одного вида энергии в другой.
- ТЭС (теплоэлектростанция). Вырабатывает электрическую энергию за счёт преобразования химической энергии топлива в процессе сжигания в тепловую, а затем в механическую энергию вращения вала электрогенератора.
- ГЭС (гидроэлектростанция). Вырабатывает электрическую энергию за счёт преобразования энергии воды в механическую энергию вращения вала электрогенератора.
- АЭС (атомная электростанция). Вырабатывает электрическую энергию за счёт преобразования энергии атома в процессе распада в тепловую энергию теплоносителя, а затем в механическую энергию вращения вала электрогенератора. [2, с. 46]
Электрогенератор – устройство, в котором рождается электрическая энергия. Он входит в состав всех перечисленных способов получения электричества. Рассмотрим более подробно один из способов.
Читайте также: