|
УРОК 1/28 Тема. Магнитное поле тока
Цель урока: сформировать представление учащихся о магнитном поле как виде материи. Тип урока: урок изучения нового материала. ПЛАН УРОКА
ИЗУЧЕНИЕ НОВОГО МАТЕРИАЛА В начале XIX века после открытий Эрстеда, Ампера, Фарадея и Максвелла стало ясно, что взаимодействие между магнитами и проводниками с током имеет одинаковую физическую природу. Это взаимодействие, так же как и электрическая, происходит через поле. Соответствующее поле назвали магнитным. Ø Магнитное поле - составляющая электромагнитного поля, что проявляет себя через действие на движущиеся заряженные частицы (или тела) и создана намагниченными телами, переменным электрическим полем и заряженными подвижными частицами (телами). 2. Силовая характеристика магнитного поля Из опытов Ампера и определение магнитного поля следует, что магнитное поле оказывает определенное силовое воздействие. Если прямой проводник, изготовленный из немагнитного материала, подвесить на проводах между полюсами постоянного магнита и пропустить ток, то проводник отклонится от первоначального положения. Причиной такого отклонения является сила, действующая на проводник с током со стороны магнитного поля - сила Ампера. Увеличивая или уменьшая силу тока I в проводнике или длину l активной части проводника, можно убедиться, что сила Ампера прямо пропорциональна и силе тока и длине проводника: Fa ~ Il. Изменяя угол между проводником и линиями магнитного поля, можно доказать, что сила Ампера будет максимальной (FAmax), если проводник расположен перпендикулярно к линиям магнитного поля. Поскольку FAmax ~ Il, то для данного участка магнитного поля отношение FAmax/Il зависит только от свойств самого поля. Поэтому это отношение выбрали за силовую характеристику магнитного поля - магнитную индукцию. Магнитная индукция
Единица магнитной индукции в СИ - тесла (Тл). 1 Тл - это индукция такого однородного магнитного поля, действует с максимальной силой 1 Н на проводник длиной 1 м, через который течет ток 1 А.
3. Направление вектора магнитной индукции За направление вектора магнитной индукции в определенной точке поля выбрано направление, на которое указывает северный конец магнитной стрелки, установленной в этой точке. Направление вектора магнитной индукции магнитного поля проводника с током определяют с помощью правила буравчика или правило правой руки. Правило буравчика: Ø если вкручивать буравчик по направлению тока в проводнике, то направление вращения ручки буравчика укажет направление вектора индукции магнитного поля тока.
Правило правой руки: Ø если направить отогнутый большой палец правой руки по направлению тока в проводнике, то четыре согнутых пальца укажут направление вектора индукции магнитного поля тока.
4. Графическое изображение магнитного поля Магнитное поле удобно исследовать с помощью маленьких магнитов (магнитных стрелок) или опилок, которые в магнитном поле намагничиваются и становятся маленькими магнитами. Эти «маленькие магнитики» выстраиваются вдоль определенных линий, образуя наглядное изображение магнитного поля. Эти линии называют линиями магнитного поля (или линиями магнитной индукции). Ø Линии магнитной индукции - условные линии, в каждой точке которых касательная совпадает с линией, вдоль которой обращен вектор магнитной индукции. Опыты показывают, что силовые линии магнитного поля всегда замкнуты. В отличие от силовых линий электрического поля, они нигде не начинаются и не заканчиваются. Поле с такими линиями называют вихревым. Следовательно, магнитное поле является вихревым. Линии магнитного поля реально не существуют, они всего лишь удобный способ его описания. Силовым линиям магнитного поля приписывают определенное направление. ВОПРОС К УЧАЩИМСЯ В ХОДЕ ИЗЛОЖЕНИЯ НОВОГО МАТЕРИАЛА Первый уровень 1. С помощью чего осуществляется магнитное взаимодействие? 2. Опишите опыты, с помощью которых можно обнаружить магнитное поле. 3. Магнитное поле действует на стрелку компаса. А создает стрелка компаса магнитное поле вокруг себя? Второй уровень 1. Как опытным путем показать, что направление силовых линий магнитного поля связано с направлением тока? 2. Электрический ток в проводе линии электропередачи направленный с юга на север. Какое направление укажет северный полюс магнитной стрелки, размещенной: а) чуть выше провода; б) чуть ниже провода? ЗАКРЕПЛЕНИЕ ИЗУЧЕННОГО МАТЕРИАЛА 1). Качественные вопросы 1. Или отклонится магнитная стрелка, если ее разместить вблизи пучка движущихся частиц: а) электронов; б) атомов; в) положительных ионов? 2. Как определить, какой торец катушки с током является ее северным полюсом? 2). Учимся решать задачи 1. Укажите направление вектора магнитной индукции в каждой точке, обозначенной буквой.
2. Определите полюса источников тока.
• Магнитное поле - составляющая электромагнитного поля, проявляет себя действием на движущиеся заряженные частицы (или тела) и создана намагниченными телами, переменным электрическим полем и заряженными подвижными частицами (телами). • Магнитная индукция
• Правило буравчика: если вкручивать буравчик по направлению тока в проводнике, то направление вращения ручки буравчика укажет направление вектора индукции магнитного поля тока. • Правило правой руки: если направить отогнутый большой палец правой руки по направлению тока в проводнике, то четыре согнутых пальца укажут направление вектора индукции магнитного поля тока. • Линии магнитной индукции - условные линии, в каждой точке которых касательная совпадает с линией, вдоль которого обращен вектор магнитной индукции. Домашнее задание 1. Подр-1: § 18; подр-2: § 10 (п. 1). 2. Сб.: № 7.4; 7.7; 7.8; 7.9.
|
|
- это физическая величина, характеризующая силовое действие магнитного поля и численно равна отношению максимальной силы, с которой магнитное поле действует на расположенный в этом поле проводник с током, к произведению силы тока на длину активной части проводника:
