Videnskabsprojekter og eksperimenter med Magnets

Magnetisme er et område for fysisk videnskab, der typisk behandles under de grundlæggende karakterer, især børnehave gennem fjerde klasse. Nogle emner, som eleverne lærer om, omfatter de grundlæggende egenskaber ved magneter, typer af materialer, der er tiltrukket af magneter, magnetfelter og elektromagneter. Videnskabelige projekter og eksperimenter i klasseværelset giver eleverne mulige muligheder for at observere og undersøge magnetiske egenskaber og adfærd.

Introduktion til magneter

Studerende må først begynde at udforske begrebet magnetisme i børnehave eller første klasse, når de lærer om skubber og trækker. Eleverne lærer at magneter tiltrækker nogle metalgenstande og anvender dette koncept i enkle, praktiske aktiviteter. Studerende bruger stangmagneter til at trække metalklemmer på tværs af et stykke papir og observere, at magneten kan trække papirclipsne uden at røre dem.

Magnets egenskaber

Studerende bygger på, hvad de allerede har lært eller observeret om magneter ved at teste en række genstande fremstillet af forskellige materialer for at finde ud af, om en magnet tiltrækker dem. Studerende tester metal og nonmetal genstande såsom hårnål, metal knapper, farveblyanter, træblokke og papir kopper. Studerende klassificerer objekterne for at vise, hvilke magneterne tiltrækker og optager deres observationer på et diagram. Studerende kan også bruge to magneter til at observere, hvordan modsatte poler af magneter tiltrækker og som poler afvises og dernæst danne en operationel definition af magneter baseret på deres observerbare egenskaber.

Magnetfelter

Hver magnet er omgivet af et magnetfelt. Magnetfeltet er stærkest omkring polerne og strækker sig rundt om magneten i magnetfeltlinjer. Studerende kan konstruere en magnetfelt viewer og bruge jern filings til at se magnetfelt linjer genereret af en magnet. For at lave en magnetfeltviser, lægger eleverne en lille mængde jernfiltre i en plastikboks og dækker boksen med et klart plastikstykke, der er fastgjort til boksen med tape. Når eleverne lægger en magnet på boksens omslag, tiltrækker magnetens magnetfelt jernindføringerne, som ligger på magnetfeltlinjerne. Studerende kan udføre denne test med magneter af forskellige former og styrker og sammenligne resultaterne.

Elektromagneter

Som studerende fortsætter deres studie af magneter lærer de om forholdet mellem magnetisme og elektricitet. Elektricitet, der strømmer gennem en ledning, frembringer et magnetfelt. Den magnetiske kraft styrkes ved at spole tråden omkring et stykke jern eller stål. Ældre studerende kan konstruere deres egne elektromagneter ved hjælp af en metalbolt, isoleret ledning og D-celle batteri. Efter at ledningen er viklet rundt om bolten, fastgør eleverne de beskrevne ender af ledningen til batteriet og fastgør den med elektrisk tape. Studerende kan eksperimentere med deres elektromagnet ved at slukke og tænde og finde ud af hvor mange papirclips det tiltrækker og øge styrken af ​​dets magnetfelt ved at øge antallet af spoler.