Приложение 1 Материал для учащихся

Приложение 1

Группа 1

Магнитная индукция.

Магнитное поле характеризуется вектором магнитной индукции. Правило буравчика позволяет определить направление вектора магнитной индукции проводника с током. Все магнитные поля вихревые.

Характеристикой магнитного поля является вектор магнитной индукции или индукции магнитного поля, обозначаемый В. За направление вектора магнитной индукции в данной точке поля принимают направление, в котором указывает N-полюс свободно вращающейся магнитной стрелки (рис. 1а). Ориентацию рамки с током в магнитном поле тоже можно использовать для определения направления вектора магнитной индукции, так как её плоскость устанавливается в поле перпендикулярно вектору магнитной индукции. При этом направление вектора магнитной индукции определяют с помощью правила правого буравчика, согласно которому, если вращать ручку буравчика по направлению тока в рамке, то сам буравчик будет перемещаться в направлении вектора магнитной индукции (рис. 1б). Направление, в котором перемещается правый буравчик, ещё называют положительной нормалью к плоскости рамки с током.

Линиями магнитной индукции называют линии, касательные к которым имеют то же направление, что и вектор магнитной индукции в этой точке поля. Линии магнитной индукции служат силовыми характеристиками поля, как и силовые линии электрического поля. Очевидно, что, как и силовые линии электрического поля, линии магнитной индукции не могут пересекаться между собой. Картину линий магнитной индукции поля можно построить с помощью магнитной стрелки или рамки с током, помещая их в различные точки поля.

Как следует из опытов Эрстеда, прямолинейный проводник с током создаёт вокруг себя магнитное поле. На рис.1в показаны линии магнитной индукции поля прямолинейного проводника, которые представляют собой концентрические окружности, лежащие в плоскости, перпендикулярной этому проводнику. Направление вектора магнитной индукции в этом случае можно определить опять же с помощью правого буравчика: если направление поступательного движения буравчика совпадает с направлением тока, то направление движения ручки буравчика указывает на направление вектора магнитной индукции.

Видно (рис.1в), что линии магнитной индукции прямолинейного проводника с током оказались замкнутыми, т.е. линиями без начала и конца. Поля, характеризуемые замкнутыми силовыми линиями, называют вихревыми.

Рис. 1. (а) – определение направления вектора магнитной индукции с помощью магнитной стрелки; (б) - применение правила буравчика для определения направления вектора магнитной индукции и положительной нормали рамки с током; (в) - применение правила буравчика для определения направления вектора магнитной индукции прямолинейного проводника с током.

 

Группа 2

Вектор магнитной индукции. Правило Буравчика.

Вектор  магнитной индукции (В) – аналог напряженности электрического поля. Основной силовой характеристикой магнитного поля является вектор магнитной индукции.

Направление этого вектора для поля прямого проводника с током и соленоида можно определить по правилу буравчика: если направление поступательного движения буравчика (винта с правой нарезкой) совпадает с направлением тока, то направление вращения ручки буравчика покажет направление линий магнитной индукции. Вектор магнитной индукции направлен по касательной к линиям.

Правило буравчика и правой руки Закон буравчика используется для определения направленности напряженности магнитного поля. Оно работает при условии прямолинейного расположения магнитного поля, относительно проводника с током.

Это правило заключается в совпадении направленности магнитного поля с направленностью рукоятки буравчика, при условии вкручивания буравчика с правой нарезкой в направлении электрического тока. Данное правило применяется и для соленоидов. В этом случае, большой палец, оттопыренный на правой руке, указывает направление линий магнитной индукции. При этом, соленоид обхватывается так, что пальцы указывают направление тока в его витках. Обязательным условием является превышение длиной катушки ее диаметра.

 

 

 

 

Приложение 2

Эксперименты.

Демонстрационный эксперимент учителя.

Опыт Эрстеда.

Оборудование: стрелка магнитная демонстрационная на подставке, реостат со скользящим контактом, источник тока, провода соединительные.

Этапы проведения эксперимента

1. Соберите установку согласно рисунку 1. Провод должен быть такой длины, чтобы его можно было, слегка сгибая и выправляя в тех или иных местах, расположить горизонтально на расстоянии 1 см над стрелкой.

Рисунок 1

2. Расположите проводник по направлению стрелки компаса (рисунок 1, а) и включите ток. Стрелка поворачивается и устанавливается перпендикулярно к проводнику (рисунок 1, б). О чем это свидетельствует?

3. Изменив направление тока в проводнике на противоположное, опишите наблюдаемое явление и сделайте выводы из проведенных исследований.

 

Группа 1. Подвесьте на нити железную пластинку. К одному концу ее поднесите магнит. Пластинка притягивается. Поменяйте местами пластинку и магнит. Поднесите пластинку к висящему магниту. Почему магнит притягивается к железной пластинке?

Группа 2. Опыт  с железными опилками.

 

 

 

 

Приложение 3

Практическая работа.

1. Положите магнит на стол.
2. Поднесите к нему другой магнит сначала одним полюсом, а затем другим.
3. Соедините два магнита противоположными полюсами.
4. Поместите на  получившийся магнит кусок плотной бумаги.
5. Сверху аккуратно насыпьте металлические опилки.

Ответьте на вопросы: 

1. Как взаимодействуют два магнита?
2. Как зависит густота силовых линий от расстояния до магнита?
3. Какую форму имеют силовые линии магнитного поля?

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Приложение 4

ФИ учащегося______________________________Класс_______Дата____________

Раздел 10.3В – Магнитные поля

Тема: Магнитное поле. Правило буравчика. Вектор магнитной индукции.

Цель обучения	обобщить и систематизировать знания о магнитном поле проверить умение анализировать и  решать простые и комбинированные задачи, требующие использование многих форм и методов логического мышления (применение математических знаний: арифметические, алгебраические, геометрические, графические)	Балл
Уровни мыслительных навыков	Знание и понимание Применение
Критерий оценивания	Учащийся: Владеет материалом, верно подставляет пропущенные слова	4
	Правильно определяет направление силы, действующий на проводник	1
	Находит ошибку и исправляет	1
	Находит направление силы Ампера	1
	Переводит данные значения в систему СИ	2
	Применяет необходимую формулу, для нахождения индукции магнитного поля
	Пользуется верной формулой для определения искомой величины	2
	Делает математически правильное вычисление
	Выводит формулу для нахождения работы силы тока	2
	Получает верное значение
Время выполнения		13

 

Задание № 1

Тест

1. Магнитное поле порождается ___________ (электрическим током).

2. Магнитное поле создается ______________ (движущимися) заряженными частицами.

3. За направление магнитной линии в какой-либо ее точке условно принимают направление, которое указывает _________ (северный) полюс магнитной стрелки, помещенной в эту точку.

4.Магнитные линии выходят из _________ (северного) полюса магнита и входят в (южный) ________.

Задание № 2 .

Решение задач

1. Определите направление силы, действующую на проводник

     

2. Найдите и объясните ошибку

3. Определите в какую сторону направлены силы Ампера

         

4. Максимальный вращающийся момент, действующий на рамку площадью 1 см², находящуюся в магнитном поле, равен 2 мкН·м. Сила тока в рамке 0,5 А. Найти индукцию магнитного поля.
5. С какой силой действует магнитное поле индукцией 10мТл на проводник, в котором сила тока 50 А, если длина активной части проводника 0,1 м? Линии индукции поля и ток взаимно перпендикулярны.
6. В проводнике с длиной активной части 8 см сила тока равна 50 А. Он находится в однородном магнитном поле индукцией 20 мТл. Какую работу совершил источник тока, если проводник переместился на 10 см перпендикулярно линиям индукции?