Урок по физике 11 класс Автор: Пангина К.Ф., учитель физики МБОУ «СОШ №44» Вопрос: Можно ли вынуть иголку, лежащую на дне стакана с водой, не дотрагиваясь до нее ни чем и не выливая воду из стакана? Магнитное поле История магнита Опыты Эрстеда и Ампера Свойства магнитного поля Правило буравчика Закон Ампера Правило левой руки Проверь себя Самоконтроль Тренировка Домашнее задание МАГНИТ Магнит - это тело которое имеет собственное магнитное поле, слово происходит от греческого: Μαγνῆτις, "камень из Магнезии" слово так же произошло от названия региона "Магнесия" где впервые был обнаружен магнит. Магнитное поле Использовать магнит как указатель сторон света догадались в Китае, но никто не проводил теоретических исследований на эту тему. Пётр Перегрин в 1296 году издал «Книгу о магните», где было описано такое свойство магнита, как полярность. Пётр установил, что полюса магнита могут притягиваться и отталкиваться. В 1300 году Иоанн Жира создал первый компас, облегчив жизнь путешественникам и мореплавателям. Магнитное поле В 1600 году английский врач Уильяма Гильберта расширил границы знаний об магните: стало известно, что нагревание способно ослабить магнит, а так же оказалось, что сама Земля является огромным магнитом. В 1701 астроном Э.Галлей опубликовал свои труды по изучению геомагнитных полей. Вскоре была доказана связь между полярным сиянием и магнитными бурями. Опыт Эрстеда (1820 г.) Магнитная стрелка, расположенная вблизи проводника, при пропускании тока поворачивается на некоторый угол. При размыкании цепи стрелка возвращается в исходное положение. Опыт Ампера Магнитное поле Представляет собой особую форму материи, посредством которой осуществляется взаимодействие между движущимися электрически заряженными частицами. Свойства магнитного поля: 1. Магнитное поле порождается электрическим током (движущимися зарядами). 2. Магнитное поле обнаруживается по действию на электрический ток (движущиеся заряды). Магнитное поле Силовая характеристика магнитного поля – это вектор магнитной индукции В N – северный полюс S – южный полюс Линиями магнитной индукции называют линии, касательные к которым направлены так же, как и вектор В в данной точке поля. Линии магнитной индукции всегда замкнуты. Поля с замкнутыми силовыми линиями называют вихревыми. Магнитное поле – вихревое поле. Правило буравчика или правило правой руки Действие магнитного поля на проводник с током Магнитное поле 1. На какие частицы или тела действует магнитное поле? 2. Отклонится ли магнитная стрелка, если ее разместить вблизи пучка движущихся частиц: а) электронов; б) атомов; в) положительных ионов? 3. В каком месте земли магнитная стрелка обоими концами показывает на юг? Закон Ампера Единица магнитной индукции ТЕСЛА Никола Тесла (1856-1943) − великий сербский физик, инженер, изобретатель в области электротехники и радиотехники. Создал ряд устройств, работающих на переменном токе, а также электродвигатель, которые дали толчок второму этапу промышленной революции. Магнитное поле 1. В однородном магнитном поле с индукцией 0,8 Тл перпендикулярно линиям магнитной индукции расположен проводник длиной 1,28 м. Определите силу, действующую на проводник, если сила тока в нем равна 18 А. 2. Однородное магнитное поле с индукцией 0,25 Тл действует на находящийся в нем проводник с силой 2,1 Н. Определите угол между направлением тока в проводнике и направлением магнитного поля, если длина проводника 1,4 м, а сила тока в нем 12 А. Магнитное поле Правило левой руки Магнитное поле Домашнее задание Сделать своими руками и презентовать электромагнит Самоконтроль На «3» балла: 1. Где находится северный и южный магнитные полюса Земли? 2. Будет ли действовать магнит на магнитную стрелку, если между ними поместить руку? Алюминиевый лист? 3. В однородном магнитном поле с индукцией 0,12 Тл под углом 30° к направлению поля расположен проводник с током длиной 1,5 м. Определите силу тока в проводнике, если на него действует сила 1,8 Н 4. Определите направление силы Ампера Самоконтроль На «4» балла: 1. Можно ли получить «одиночные» магнитные полюса – только северный или только южный? 2. По проводнику идет электрический ток. В каком направлении повернется магнитная стрелка, помещенная в точку А? в точку С? A C 3. Мягкая металлическая пружина висит, погрузившись нижним концом в ртуть на небольшую глубину. Что произойдет после замыкания ключа? Самоконтроль На «5» баллов: 1. Полосовой магнит разделили на две равные части и получили два магнита. Будет ли эти магниты оказывать такое же действие, как и целый магнит, из которого они получены? 2. На гладкой горизонтальной поверхности лежит петля из гибкого провода. Какую форму примет эта петля, если создать в ней электрический ток? 3. На горизонтальных рельсах, находящихся в вертикальном однородном магнитном поле, лежит стальной брусок, перпендикулярный рельсам. Расстояние между рельсами 15 см. масса бруска 300 г, коэффициент трения между бруском и рельсами 0,2. Чтобы брусок сдвинулся с места, по нему необходимо пропустить ток силой 40 А. Какова индукция магнитного поля? Тренировка На «3» балла: 1. Магнитное поле оказывает силовое действие а) только на покоящиеся электрические заряды б) только на движущиеся электрические заряды в) как на движущиеся так и на покоящиеся электрические заряды 2. Проводник с током удерживается в магнитном поле в состоянии покоя силой 2 Н. Длина проводника 1 м. Сила тока 0,1 А. Индукция магнитного поля 40 Тл. Определите, под каким углом к линиям магнитной индукции расположен проводник. 3. Тренировка На «4» балла 1. По двум одинаковым металлическим обручам текут одинаковые токи. Один из обручей расположен вертикально, другой – горизонтально. Найдите направление вектора магнитной индукции В в общем центре обручей. 2. Сложенный в двое гибкий провод лежит на столе. Будут ли взаимодействовать части, если по нему пропустить сильный ток? Тренировка На «5» баллов: 1. В однородном магнитном поле, индукция которого равна 2 Тл и направлена под углом 30° к вертикали, вертикально вверх движется прямой проводник массой 2 кг, по которому течет ток 4 А. Через 3 с после начала движения проводник имеет скорость 10 м/с. Определите длину проводника. 2. Объясните, почему два провода, по которым токи протекают в одном направлении, притягиваются с некоторой силой друг к другу.
