درسنامه آموزشی علوم تجربی کلاس اول
درس 13: آهن ربای من
من یک آهن‌ربا دارم. با آهن‌ربا کارهای جالبی می‌شود انجام داد.
آهن‌ربای عجیب من
یک روز وقتی داشتم با آهن‌ربایم بازی می‌کردم، فهمیدم که بعضی چیزها به آهن‌ربا می‌چسبند و بعضی چیزها نمی‌چسبند.
شما هم با آهن‌ربای خود چیزهایی را که به آن می‌چسبند، پیدا کنید و با هم‌کلاسی‌های خود درباره‌ی آن گفت‌وگو کنید.
امروز همه‌ی بچّه‌ها آهن‌ربای خود را به کلاس آورده‌اند.
فهمیدیم که آهن‌رباها به شکل‌های متفاوتی ساخته می‌شوند.
مسابقه و بازی با آهن‌ربا
بچّه‌ها می‌خواهند بدانند قوی‌ترین آهن‌ربا مال چه کسی است؟ من هم در مسابقه شرکت کردم.
گاهی با دوستانم با آهن‌ربا بازی می‌کنیم.
امروز فهمیدم که آهن‌ربا از پشت کاغذ، گیره‌ی کاغذ را جذب می‌کند.
شما هم این آزمایش را با چیزهایی مثل کاغذ، مقوّا، صفحه‌ی چوبی، نایلونی و شیشه انجام دهید.
با استفاده از این خاصیّت می‌توانید در خانه یک نمایش علمی راه بیندازید.
علی و امیر حسین می‌خواهند گیره‌ها را از درون این بطری آب خارج کنند؛ شما چه راه‌هایی را پیشنهاد می‌کنید؟
استفاده‌های آهن‌ربا
امروز هر کدام از بچّه‌ها یک استفاده از آهن‌ربا را برای بقیه می‌گوید.
قطب نما و قبله نما از آهن ربا درست شده‌اند. از آنها چه استفاده‌ای می‌شود؟
چگونه می‌توانید نشان دهید که عقربه‌ی قبله نما آهن‌ربا است.
علم و زندگی
آیا می‌دانید تمام وسایل برقی که می‌چرخند، آهن‌ربا دارند؟ چرخ گوشت یکی از این وسایل است. چند وسیله‌ی دیگر را شما بگویید.
امروز وقتی با آهن‌رباها بازی می‌کردم فهمیدم که آهن‌رباها گاهی یکدیگر را جذب می‌کنند و گاهی ... .
شما هم آزمایش کنید تا کشف کنید.
ایستگاه فکر
آیا قدرت آهن‌ربا در همه‌ی قسمت‌هایش یکسان است؟
چگونه می‌توانیم بفهمیم کدام قسمت آهن‌ربا قوی‌تر است؟
دانستنی‌های معلم
دو قطبی مغناطیسی: یکی از ویژگی‌های جالب آهن‌ربا این است که اگر آهن‌ربایی را به دو یا چند قسمت بشکنیم هر قطعه نیز خود یک آهن‌ربا با دو قط N و S است. هر چه‌قدر این عمل شکستن را ادامه دهیم، باز هم قطعه‌های حاصل دارای دو قطب N و S خواهند بود می‌توان چنین نتیجه گرفت که قطب N از S جدا شدنی نیست و کوچک‌ترین ذره‌های تشکیل دهنده‌ی آهن‌رباها (یعنی اتم‌ها و مولکول‌ها) نیز آهن‌ربا هستند و دو قطب N و S دارند. این آهن‌رباهای کوچک را دو قطبی مغناطیسی می‌نامند.
چرا همه‌ی مواد جذب آهن‌ربا نمی‌شوند؟ بیش‌تر مواد به خوبی جذب آهن‌ربا نمی‌شوند. آهن ماده‌ای است که ظاهراً به شدت جذب آهن‌ربا می‌شود دو ماده‌ی دیگر که به خوبی آهن جذب آهن‌ربا می‌شوند نیکل و کبالت هستند. آهن، نیکل و کبالت موادی هستند که می‌توان از آنها آهن‌ربا، درست کرد. این مواد را فرو مغناطیس می‌نامند.
تفاوت مواد فرو مغناطیس با سایر مواد: همه‌ی مواد از دو قطبی‌های مغناطیسی تشکیل شده‌اند (اتم‌ها و مولکول‌ها) اما طرز قرار گرفتن دو قطبی‌های مغناطیسی در تمام مواد یکسان نیست در موادی مثل آلومینیوم، مس و …
دو قطبی‌های مغناطیسی مثل شکل روبه‌رو هم‌سو نیستند و به طور نامنظم در جهت‌های مختلف‌اند.
در موادی مثل آهن و نیکل و کبالت دو قطبی‌های مغناطیسی کوچک مثل شکل در حوزه‌هایی با ابعادی کمتر از میلی‌متر به طور هم سو قرار دارند اما جهت دو قطبی‌های مغناطیسی در حوزه‌ها مثل هم نیست.
آهن چه تفاوتی با آهن‌ربا دارد؟ آهن‌ربا از مواد فرو مغناطیس مثل آهن به روش‌های مختلف (مالشی، القایی، الکتریکی) ساخته می‌شود آهن هنگامی تبدیل به آهن‌ربا می‌شود که اکثر دو قطبی‌های مغناطیسی هم‌سو شوند و مرکز حوزه‌ها از بین برود.
آهن‌ربای قوی با آهن ربای ضعیف چه تفاوتی دارد؟ هرچه بیش‌تر دو قطبی‌های مغناطیسی کوچک هم‌سو شوند قدرت آهن‌ربا بیش‌تر خواهد شد.
در دو سر آهن ربا که دو قطبی‌های مغناطیسی کوچک آزاد هستند خاصیت آهن‌ربایی بیش‌تر است.
نگهداری از آهن‌ربا: دو قطبی‌های مغناطیسی که در قطب‌های آهن‌رباها آزاد هستند به مرور زمان چرخیده و باعث ضعیف شدن آهن‌ربا می‌شوند با قرار دادن قطب‌های ناهمنام دو آهن‌ربا روی هم دو قطبی‌های مغناطیسی کوچک در قطب‌ها مفید شده و بدین ترتیب مانع ضعیف شدن قدرت آهن‌رباها خواهند شد.
میدان مغناطیسی زمین: انسان از گذشته‌های بسیار دور به خاصیت مغناطیسی پی برده است ملاحان و جهان گردان در کارهای جاری خود از قطب نما استفاده می‌کنند. اثرهای مغناطیسی زمین بر زندگی جانوران و گیاهان، موضوعی جالب و بحث انگیز برای پژوهشگران است. مثلاً پژوهش‌ها نشان داده است که در برخی از پرندگان کوچنده‌ساز و کاری جهت تشخیص جهت مغناطیسی موجود است.