Магнітні властивості речовини

Урок роботи в базово-перехресних групах

Мета: Дати учням поняття про магнітні властивості речовин; розвивати уміння спостерігати, аналізувати, робити висновки; самостійно працювати з науково-популярною літературою; працювати в групах, слухати своїх колег, планувати свою роботу; виховувати в учнів толерантність, наполегливість у досягненні мети.

Тип уроку:Урок вивчення нового матеріалу.

Обладнання: Універсальний демонстраційний трансформатор, джерело постійної напруги (100 В, 10 А),залізний, алюмінієвий, вісмутовий (або з графіту) стержні, шкільний штатив, тонка капронова нитка, підвіс, з'єднувальні про­води, ключ, свічка.

Хід уроку

Актуалізація опорних знань

1. Яка внутрішня будова речовини?

2. Яка будова атома?

3. Як рухаються електрони в атомі?

4. Що існує навколо будь-якого провідника зі струмом?

5. Що існує навколо рухомого електрона?

6. Що є силовою характеристикою магнітного поля?

7. Як взаємодіють два паралельні провідники зі струмом? Від чого зале­жить ця взаємодія?

8. Як визначити напрям вектора індукції магнітного поля струму?

Конспект

Вивчаючи взаємодію провідників зі струмом, ми звертали увагу на те, що на магнітну взаємодію впливає середовище, в якому перебувають провідники. Окрім цього, із власного досвіду ви вже знаєте, що магнітне поле створюється не тільки електричним струмом, а й постійними магнітами, та й різні речовини по-різному поводять себе у зовнішньому магнітному полі. Ви спостерігали, що магніт притягує до себе залізні ошурки, але чомусь не діє на алюмінієві. У чому ж причина? Намагнічування речовин можна вивчати екс-периментально. Отож, експеримент.

Дослід 1. Замикається і розмикається коло первинної котушки трансфор­матора без осердя з джерелом живлення постійної напруги. Учні спостеріга­ють незначні відхилення стрілки демонстраційного гальванометра, приєдна­ного до вторинної котушки. Після введення у котушки стального осердя до­слід повторюється, і учні спостерігають значно більші відхилення стрілки.

Дослід 2. Залізний стержень (короткий шматок дроту), підвішений на то­нкій капроновій нитці, розміщується у проміжку між полюсами електромаг­ніту. Навіть за умови слабкого струму у колі обмоток залізний стержень по­вертається, розмішуючись вздовж магнітних силових ліній. Учні спостеріга­ють, що вже за умови незначного струму залізний стержень притягується до одного з полюсів.

Дослід 3. На короткий кусок алюмінієвого стержня, підвішеного на нитці, постійний магніт не діє. Тоді цей стержень вміщується у проміжок між по­люсами електромагніту. При вмиканні струму у колі та збільшенні його сили до 8-10 А кусок алюмінієвий стержень повертається і займає таке ж поло­ження, як і залізний стержень. Відмінність від досліду 2 полягає у тому, що сила струму повинна бути значно більшою.

Дослід 4. Аналогічно до попереднього досліду, підвішується на нитці сте­ржень із графіту або вісмуту. Цей стержень вноситься у магнітне поле і роз­ташовують уздовж поля. Вмикають струм у колі обмоток. Якщо сила струму значна, учні спостерігають, що графіт повертається упоперек ліній магнітно­го поля і виштовхується із проміжку між полюсами.

Дослід 5. У проміжку між полюсами електромагніту запалюється свічка. Учні спостерігають, що полум'я свічки виштовхується магнітним полем.

Отож, результуюче магнітне поле у середовищі є сумою полів, створюваних струмом і намагніченим середовищем. Для характеристики ма­гнітних властивостей речовини використовують поняття відносної магнітної проникності речовини:

= — , де В —індукція магнітного поля у середовищі, ß0 — індукція магнітного поля у тій самій точці простору у вакуумі. Ця фізична величина показує, у скільки разів індукція магнітного поля у речови­ні більша за індукцію магнітного поля, створювану тим самим струмом у ва­куумі. Відносна магнітна проникність речовини є безрозмірною величиною.

Причину намагнічення речовин зрозуміти неважко. Уперше її пояснив французький учений Ампер. Спостерігаючи повертання магнітної стрілки поблизу провідника зі струмом у дослідах Ерстеда, Ампер припустив, що ма­гнетизм Землі спричинений струмами, які течуть усередині земної кулі. Він

Перейти на сторінку номер:
 1  2  3  4