Повторение темы «Магнитное поле». 9 класс. МБОУ-СОШ 1 Учитель: Тидэ Л. А г.

Девиз урока: «Скажи мне - и я забуду, покажи мне - и я запомню, вовлеки меня - и я научусь».

Образовательные цели урока: проследить историю развития взглядов на природу магнетизма; повторить свойства магнитного поля Земли, повторить и систематизировать знания по данной теме самостоятельное выполнение учащимися заданий по различным видам познавательной деятельности для выявления уровня усвоения учащимися материала по теме. продолжить развивать потребность изучать природу наблюдаемых явлений, умение объяснять и анализировать их. расширить кругозор учащихся.

История магнита насчитывает свыше двух с половиной тысяч лет. В VI в. до н.э. древнекитайские ученые обнаружили минерал, способный притягивать к себе железные предметы. В древние времена свойства магнита пытались объяснить, приписывая ему «живую душу». Теперь мы знаем: вокруг любого магнита существует магнитное поле.

Уже в XII в. в Европе стал известен компас как прибор, с помощью которого можно определить направление частей света. О компасе европейцы узнали от арабов, которым было уже к этому времени известно свойство магнитной стрелки. Еще раньше, вероятно, такое свойство знали в Китае. Начиная с XII в. компас все шире применялся в морских путешествиях для определения курса корабля в открытом море. В 1600 г. вышла книга английского ученого У. Гильберта «О магните, магнитных телах и большом магните - Земле». В ней автор описал уже известные свойства магнита, а также собственные открытия.

В 1820 г. Ампер предложил, что «магнитные свойства постоянных магнитов обусловлены множеством круговых токов, циркулирующих внутри молекул этих тел».

Ампер в конце 1820 г. открыл закон взаимодействия проводников с током. Для двух параллельных бесконечно длинных проводников Ампер установил: k - коэффициент пропорциональности По современным воззрениям, взаимодействие проводников с током обусловлено действием на движущиеся в них заряженные частицы магнитного поля соседнего проводника.

Возьмем два гибких проводника, укрепим их вертикально, а затем присоединим нижними концами к полюсам источника тока. Притяжения или отталкивания проводников при этом не обнаружится. Но если другие концы проводников замкнуть проволокой так, чтобы в проводниках возникли токи противо­ положного направления, то проводники начнут отталкиваться друг от друга. В случае токов одного направления проводники притягиваются.

ГАНС ХРИСТИАН ЭРСТЕД (1777 – 1851) Датский профессор химии, открыл существование магнитного поля вокруг проводника с током

Опыт Эрстеда В 1820 г. Г.-Х. Эрстед обнаружил, что магнитное поле порождается электрическим током.

Вывод Магнитное поле возникает вокруг проводника с током, то есть вокруг движущихся электрических зарядов

Взаимодействия между проводниками с током, т. е. взаимодействия между движущимися электрическими зарядами, называют магнитными. Силы, с которыми проводники с током действуют друг на друга, называют магнитными силами. Магнитное поле - один из видов материи, характерным проявлением которого является силовое воздействие на движущийся электрический заряд (ток), находящийся в области пространства, занятого данным видом материи.

Свойства магнитного поля 1. Магнитное поле порождается только движущимися зарядами, в частности электрическим током. 2. В отличие от электрического поля магнитное поле обнаруживается по его действию на движущиеся заряды (заряженные тела). 3. Магнитное поле материально, так как оно действует на тела и, следовательно, обладает энергией. 4. Магнитное поле обнаруживается по действию на магнитную стрелку.

Действие магнитного поля на проводник с током Проводник, показанный на рисунке, выполнен из алюминиевой фольги и поэтому к магниту не притягивается. Но когда по проводнику пропускают ток, то магнит оказывает действие на него.

Магнитное поле создается не только электрическим током, но и постоянными магнитами. Магнитное поле оказывает на рамку с током ориентирующее действие. Движущиеся заряды (электрический ток) создают магнитное поле. Обнаруживается магнитное поле по действию на электрический ток.

Магнитные линии Магнитное поле можно изобразить графически с помощью магнитных линий. За направление магнитной линии принято направление, которое указывает северный полюс магнитной стрелки Магнитное поле можно изобразить графически с помощью магнитных линий. За направление магнитной линии принято направление, которое указывает северный полюс магнитной стрелки

Поле, в разных точках которого силы, действующие на магнитную стрелку различны по модулю или направлению Поле, в разных точках которого силы, действующие на магнитную стрелку различны по модулю или направлению

Поле, в любой точке которого сила действия на магнитную стрелку одинакова по модулю и направлению Поле, в любой точке которого сила действия на магнитную стрелку одинакова по модулю и направлению Однородно поле внутри длинного тонкого соленоида Однородно поле внутри длинного тонкого соленоида На нас От нас

СПОСОБ ИССЛЕДОВАНИЯ МАГНИТНОГО ПОЛЯ ТОКА - + СИЛОВЫЕ ЛИНИИ МАГНИТНОГО ПОЛЯ ПРЯМОГО ТОКА ЗАМКНУТЫ ПОЛЯ, У КОТОРЫХ СИЛОВЫЕ ЛИНИИ ЗАМКНУТЫ, НАЗЫВАЮТСЯ ВИХРЕВЫМИ

ПРАВИЛО ПРАВОЙ РУКИ Если обхватить проводник ладонью правой руки, направив отставленный большой палец вдоль тока, то остальные пальцы этой руки укажут направление силовых линий магнитного поля данного тока

Отвечаем на вопросы а)в) Указать направление силовых линий магнитного поля а) в) с) Указать направление тока в проводниках

ВЫВОД Вокруг любого движущегося заряда существует магнитное поле Поле прямого тока является вихревым Направление силовых линий определяется правилом правой руки

Под действием магнитного поля тока Под действием магнитного поля тока магнитные стрелки или железные опилки располагаются по концентрическим окружностям магнитные стрелки или железные опилки располагаются по концентрическим окружностям

ПРАВИЛО БУРАВЧИКА если направление поступательного движения буравчика совпадает с направлением тока в проводнике, то направление вращения ручки буравчика совпадает с направлением вектора магнитной индукции.если направление поступательного движения буравчика совпадает с направлением тока в проводнике, то направление вращения ручки буравчика совпадает с направлением вектора магнитной индукции.

Графическое изображение магнитного поля прямого проводника с током Направление магнитных линий магнитного поля тока связано с направлением тока в проводнике: Направление магнитных линий магнитного поля тока связано с направлением тока в проводнике:

Существует ли магнитное поле в точке А?Существует ли магнитное поле в точке А? В какой из точек А, М, N магнитное поле больше?В какой из точек А, М, N магнитное поле больше? N M А

Является ли поле однородным?Является ли поле однородным?

Задание : Начертите (приблизительно) расположение нескольких магнитных линий для двух магнитов Начертите (приблизительно) расположение нескольких магнитных линий для двух магнитов Определите полюсы магнитов.Определите полюсы магнитов. SN SS N NN S

Объясните, что изображено на рисунках?

Какой эффект наблюдается, если между полюсами магнита поместить рамку с током? Назовите техническое применение этому эффекту.

Действие магнитного поля на проводник с током Как показали опыты Ампера, сила, действующая на участок проводника, пропорциональна силе тока I, длине Δl этого участка и синусу угла α между направлениями тока и вектора магнитной индукции: F ~ IΔl sin α. Эта сила называется силой Ампера. Она достигает максимального по модулю значения F max, когда проводник с током ориентирован перпендикулярно линиям магнитной индукции. Модуль вектора определяется следующим образом:

Модуль вектора магнитной индукции равен отношению максимального значения силы Ампера, действующей на прямой проводник с током, к силе тока I в проводнике и его длине Δl: В общем случае сила Ампера выражается соотношением: F = IBΔl sin α. Это соотношение принято называть законом Ампера.

Сила Ампера направлена перпендикулярно вектору магнитной индукции и направлению тока, текущего по проводнику. Для определения направления силы Ампера обычно используют правило левой руки: если расположить левую руку так, чтобы линии индукции входили в ладонь, а вытянутые пальцы были направлены вдоль тока, то отведенный большой палец укажет направление силы, действующей на проводник. Если угол α между направлениями вектора и тока в проводнике отличен от 90°, то для определения направления силы Ампера более удобно пользоваться правилом буравчика: воображаемый буравчик располагается перпендикулярно плоскости, содержащей вектор и проводник с током, затем его рукоятка поворачивается от направления тока к направлению вектора Поступательное перемещение буравчика будет показывать направление силы Ампера

Сила Лоренца Сила Ампера, действующая на отрезок проводника длиной Δl с силой тока I, находящийся в магнитном поле B, F = IBΔl sin α может быть выражена через силы, действующие на отдельные носители заряда. Направление силы Лоренца, действующей на положительно заряженную частицу, так же, как и направление силы Ампера, может быть найдено по правилу левой руки или по правилу буравчика.

Взаимное расположение векторов и для положительно заряженной частицы показано на рис. Сила Лоренца направлена перпендикулярно векторам и

Расчетные задачи: Расчетные задачи: 1. По проводнику длиной 45 см протекает ток силой 20 А.. Чему равна индукция магнитного поля, в которое помещен проводник, если на проводник действует сила 9 мН? 2. Электрон движется в вакууме в однородном магнитном поле с индукцией 5·10-3 Тл, его скорость равна 104 км/с и направлена к линиям индукции. Определить силу, действующую на электрон, по которой он движется.

Тест «Магнитное поле». 1. Два параллельных проводника, по которым течет ток в одном направлении, притягиваются. Это объясняется тем, что … 1. Два параллельных проводника, по которым течет ток в одном направлении, притягиваются. Это объясняется тем, что … а) токи непосредственно взаимодействуют друг с другом; б) электростатические поля зарядов в проводниках непосредственно взаимодействуют друг с другом; в) магнитные поля токов непосредственно взаимодействуют друг с другом; г) магнитное поле одного проводника с током действует на движущиеся заряды во втором проводнике 2. Угол между проводником с током и направлением вектора магнитной индукции внешнего однородного магнитного поля увеличивается от 30 до 900. Сила Ампера при этом… а) возрастает в 2 раза; б) убывает в 2 раза; в) не изменяется; г) убывает до 0..

3. Сила Лоренца, действующая на электрон, двигающийся со скоростью 107 м/с по окружности в однородном магнитном поле с магнитной индукцией 0,5 Тл, равна… 1)8·10-13 Н; 2) 2) 5·106 Н; 3) 3) 0 Н; 4) 4) 8·10-11 Н. 4. Магнитный поток через замкнутый виток, помещенный в однородное магнитное поле, зависит… а) только от модуля вектора магнитной индукции; б) только от угла между вектором магнитной индукции и плоскостью витка; в) только от площади витка; г) от всех трех вышеперечисленных факторов. 5. Фарадей обнаружил… а) отклонение магнитной стрелки при протекании электрического тока по проводу; б) взаимодействие параллельных проводников с током; в) возникновение тока в замкнутой катушке при введении в нее магнита; г) взаимодействие двух магнитных стрелок.

Домашнее задание: Повторить п.42-45