Презентация по физике на тему "Модуль вектора магнитной индукции. Сила Ампера"

Модуль вектора магнитной  индукции. Сила Ампера.

Цели урока: • Продолжить формирование  представление о магнитном поле как  виде материи; рассмотреть действие магнитного поля на  проводник с током . • Сформировать представление о природе взаимодействия токов; • • Получить закон Ампера, определять направление силы,   Выяснить физическую сущность этого явления; действующей на проводник, находить модуль вектора магнитной  индукции, определить единицы измерения магнитной индукции. • Развивать практические навыки рассчитывать силу ампера,  определять ее направление.

Повторение • Что такое магнитное поле? • Свойства магнитного поля:  существует вокруг движущихся заряженных  частиц(проводников с током) или образуется  переменным электрическим полем;  действует на движущиеся заряженные  частицы (проводники с током);   по мере удаления от них ослабевает;  имеет определённую конфигурацию в  пространстве

Повторение • Какая векторная величина характеризует  магнитное поле? • Как графически изображается магнитное  поле? • Что называют линиями магнитной  индукции?     Линии, касательные к которым в любой точке  совпадают с   направлением вектора магнитной  индукции  в этой точке поля.

Повторение • Важная особенность линий магнитной  индукции ?  • Линии магнитной индукции не имеют ни  начала, ни конца. Они всегда замкнуты. • Какие поля называют вихревыми?  • Поля с замкнутыми векторными линиями  называют вихревыми. Магнитное поле –  вихревое поле.

Повторение • Чем вихревое поле отличается от  потенциального?  • В вихревом поле векторные линии  замкнуты, в потенциальном поле линии  разомкнуты. Силовые линии  потенциального электростатического поля  начинаются на положительных зарядах и  заканчиваются на отрицательных.

Повторение • Что принимают за направление вектора  магнитной индукции? • За направление вектора магнитной индукции  принимается направление положительной  нормали замкнутого контура с током свободно  размещенного в данной точке магнитного поля.

Повторение • Назовите правила определяющие  направление вектора магнитной  индукции? • правило правой руки •  правило буравчика.

Определите направление линий магнитной индукции по  правилу буравчика

Определите направление линий магнитной индукции по  правилу правой руки.  Формула индукции  магнитного поля в точке А? А

Изобразите с помощью линий магнитной индукции магнитное поле катушки с токов и определите направление вектора магнитной индукции (по правилу буравчика или правой руки) — +

Блиц-вопрос  Если ток в параллельных проводниках направлен одинаково,  то они….     притягиваются           Если ток в параллельных проводниках направлен  противоположно, то они….  отталкиваются  Сформулируйте  принцип суперпозиции для магнитного  поля?   Если магнитное поле в данной точке пространства создается  несколькими источниками поля, то магнитная индукция ­  векторная сумма индукций каждого из полей в отдельности.  Кто впервые обнаружил магнитное поле вокруг проводника с  током?   Г.Х.Эрстед.

« Следует  испробовать. Не  производит ли  электричество…  каких­либо  действий на  магнит…»                   Ганс Христиан  Эрстед

Модуль вектора магнитной  индукции. Сила Ампера.

Цели урока: • Продолжить формирование  представление о магнитном поле как  виде материи; рассмотреть действие магнитного поля на  проводник с током . • Сформировать представление о природе взаимодействия токов; • • Получить закон Ампера, определять направление силы,   Выяснить физическую сущность этого явления; действующей на проводник, находить модуль вектора магнитной  индукции, определить единицы измерения магнитной индукции. • Развивать практические навыки рассчитывать силу ампера,  определять ее направление.

Опыт Эрстеда. I B

Автор первой теории магнетизма.  Предложил правило для  определения направления  действия магнитного поля на  магнитную стрелку (правило  Ампера). Открыл влияние  магнитного поля магнита на  проводник с током, помещённый в  это поле, взаимодействие   параллельных токов и установил  закон этого взаимодействия  (закон Ампера). Свёл все  магнитные взаимодействия к  взаимодействию скрытых в телах  круговых молекулярных  электрических токов (гипотеза  Ампера).  Анри Ампер французский физик

Гипотеза Ампера: магнитные свойства магнита  определяются замкнутыми  электрическими токами внутри него.

Гипотеза Ампера: Электроны при движении вокруг ядра  атома создают магнитное поле, что и  вызывает намагниченность тела.

Опыт Ампера. Влияние магнитного поля магнита на проводник с током, помещённый в это поле СИЛА  АМПЕРА  ­  сила, действующая на проводник с током,   помещенный в магнитное поле З А В И С И Т  а) от силы тока в проводнике  б) от величины магнитного поля(модуль вектора В )  в) от длины активной части  проводника  г) от угла между направлением силы тока и вектором магнитной индукции

Максимальная  сила  Ампера  равна: Fm  BIl → В – вектор магнитной индукции. 1. Модуль вектора магнитной индукции: .     2 В  =  F m ∆l l – длина проводника; I – сила тока в  проводнике; 2.Единица магнитной индукции   называется       тесла (Тл). 1 Тл = 1  Н А ∙ м .

Закон Ампера Сила, с которой магнитное  поле действует на  помещенный в него отрезок  проводника с током, равна  произведению силы тока,  модуля вектора  магнитной индукции,  длины активного отрезка  проводника и синуса угла  между направлениями  тока и магнитной  индукции.

Направление силы Ампера  (по правилу левой руки) Если левую руку расположить так, чтобы вектор магнитной индукции входил в ладонь, а  вытянутые  четыре пальца были направлены вдоль тока, то отведенный на 90˚  большой палец  укажет  направление действия силы Ампера.

Фронтальный опыт Вывод: Магнитное поле оказывает на катушку  с током вращающее действие.

Рамка с током в магнитном поле В магнитном поле возникает пара сил,  момент которых приводит рамку  во  вращение  30

Опыт Ампера. Магнитное взаимодействие  параллельных токов. B B Закон силового взаимодействия проводников токов .

Вопросы для закрепления • 1. В каких единицах измеряется магнитная индукция?  • 2.Как определяется модуль вектора магнитной  индукции?  • 3.Когда возникает сила Ампера? • 4. От чего зависит величина силы? • 5. От чего зависит направление силы? • 6.Чему равен модуль вектора силы Ампера?  • 7.Сформулируйте правило для определения направления  силы Ампера.  • 8. В каких единицах измеряется магнитная индукция? •  9.Как ведет себя рамка с током, помещенная в  магнитное поле?

ПРИМЕНЕНИЕ СИЛЫ АМПЕРА  1.Электроизмерительные приборы  2. Электродвигатели  3. Громкоговорители (динамики)

39

Определить направление силы Ампера: N S FA

Определить направление силы Ампера: FA N S

Определить направление силы Ампера: N S FA

Определить направление силы Ампера: FA S N

Как изменится сила Ампера, действующая на прямолинейный проводник с током в однородном магнитном поле при увеличении индукции в 3 раза? Проводник расположен перпендикулярно вектору индукции. а) уменьшится в 9 раз; б) уменьшится в 3 раза; в) увеличится в 3 раза; г) увеличится в 9 раз

Применяя правило левой руки, определи направление силы, с которой магнитное поле будет действовать на проводник с током. Предполагаемые направления силы Ампера указаны стрелочками. 2 3 1 4 а) 1, б)2, в)3, г)4

Определить направление линий тока в проводнике по направлению магнитных

ЗАДАЧА • Чему равна сила Ампера, действующая на  стальной прямой проводник с током длиной 10  см и площадью поперечного сечения 2     10⋅  – 2  мм2 , если напряжение на нём 2,4 В, а модуль  вектора магнитной индукции 1 Тл? Вектор  магнитной индукции перпендикулярен  проводнику. Удельное сопротивление стали  0,12 Ом     мм⋅ 2/м.

ЗАДАЧА Прямолинейный проводник длиной 0,2 м, по которому  течёт электрический ток, расположен в однородном  магнитном поле с индукцией В = 0,6 Тл под углом 30°  к вектору B   .  Сила, действующая на проводник со  стороны магнитного поля, равна 0,12 Н. Какова сила  → тока в проводнике?

Домашнее задание 1. Параграфы 59,60. стр 301, задачи  59.1,59.2; стр 303 задача 60.1 2. Подготовить сообщения «Применение  силы Ампера».

Спасибо за работу! Желаю успехов! 70

Рамка с током в магнитном поле Если в магнитное поле поместить не прямолинейный проводник, а рамку с током, то рамка повернется.

Направление силы Ампера  (по правилу левой руки) Если левую руку расположить так, чтобы вектор магнитной индукции входил в ладонь, а  вытянутые  четыре пальца были направлены вдоль тока, то отведенный на 90˚  большой палец  укажет  направление действия силы Ампера.

Электрический двигатель. поле используют в устройстве электрического  Явление вращения проводника с током  в магнитном  двигателя. Якорь (ротор) состоит из большого числа витков,  находящихся в пазах железного цилиндра. Коллектор – устройство, состоящее из двух полуколец,  насаженных на ту же ось, что и якорь. С помощью щёток , которые касаются пластин  коллектора, проводники якоря включают в цепь  источника тока.  Первый в мире электродвигатель изобрёл Борис  Семёнович Якоби в 1834г.

Блиц­вопрос • 3.Как можно обнаружить магнитное поле вокруг  проводника с током? • 1). С помощью железных опилок (маленьких  магнитных стрелок)     2). С помощью магнитных стрелок     4. Как называются воображаемые линии вдоль  которых устанавливаются железные опилки и  магнитные стрелки вокруг проводника с током?     Линиями магнитного поля

Блиц­вопрос 5.Свойства линий магнитного поля: • всегда замкнуты; • непрерывны; • не пересекаются; • расположены гуще там, где  магнитное поле сильнее

Магнитные линии – воображаемые           линии, вдоль которых расположились          бы    магнитные стрелки, помещённые                       в магнитное поле. М агн и тн а я  л и н и я Свойства линий магнитного поля: •всегда замкнуты; •непрерывны; •не пересекаются; •расположены гуще там, где магнитное  поле сильнее.