Сила Ампера

Сила Ампера

Дидактическая цель: изучить характер влияния магнитного поля на проводник с током и

                                            количественную оценку этого воздействия, узнать применение силы Ампера

Воспитательная цель: развить знания учащихся  о единой природе электричества и магнетизма,

                                             расширить представление о материи, о неразрывности связи вещества и

                                             поля

Основные знания и умения: знать определение закона Ампера, уметь применять правило левой

                                             руки для определения направления магнитной силы, решать задачи на закон

                                              Ампера

Учебные демонстрации: катушка, магнит, реостат, источник тока

Ход урока

1. Оргмомент (результаты лабораторной работы №1)

2. Повторение (ответы на вопросы с целью подготовки к самостоятельной работе) 

1. Магнитное поле образуется вокруг …(проводника с током)

2. Северный полюс магнита обозначается буквой… (N)

3. Магнитные линии вокруг проводника с током имеют форму…(окружностей)

4. Характеристикой магнитного поля является …(вектор магнитной индукции)

5. Если два магнита отталкиваются, то их полюса…(одноименные)

6. Магнитные линии направлены от …. полюса к ….. (северного к южному)

7. Направление вектора магнитной индукции можно определить с помощью…(правила

    буравчика или магнитной стрелки)

8. Направление магнитных линий вокруг проводника с током зависит от…(направления тока)

9. Вектор магнитной индукции измеряется в…..(тесла)

10. Если ток в параллельных проводниках направлен одинаково, то они….(притягиваются)

11. Так как магнитные линии замкнуты, то такое поле называется…(вихревым)

12. Часть магнита, обладающая наибольшей силой, называется….(полюсом)

13. Правило буравчика используют для определения …(направления вектора магнитной

      индукции)

14. Если два магнита имеют одинаковые  полюса, то они….(отталкиваются)

15. Северный полюс магнита обычно выкрашивают в ….. цвет (синий)

16. Связь электричества и магнетизма впервые получена в опытах…(Эрстеда)

17.Если заряженное тело движется, то вокруг него образуются…(электрическое и магнитное

      поля)

18.  Точка в кружочке обозначает направление … (к наблюдателю)

3. Самостоятельная работа  (2 варианта, дополнить фразу 5 мин)                          

Ответы:

4. Опыт по наблюдению силы Ампера                                                                                             

   Расположить на столе дугообразный магнит и поднести к его полюсу соленоид. При включении тока катушка будет отклоняться. Повторить опыт, изменив полюс магнита и полярность на полюсах источника тока. Сделать вывод о направлении силы. Подключить в цепь реостат и показать влияние силы тока. Расположить катушку параллельно магнитным линиям и убедиться в отсутствии силы.

5. Определение силы Ампера и её зависимость от параметров опыта (записать)           

    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 числа магнитов ( вектор В )

       в) от длины проводника

       г) от угла между направлением силы тока и вектором магнитной индукции      

6. Закон Ампера (прочитать)                                                                                                             

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

7. Формула закона Ампера (записать)                                                                                           

                     F_A = IBℓsinα

8. Биография Ампера (прочитать)                                                                                                              

9. Правило левой руки (прочитать)                                                                                                   

10. Взаимодействие параллельных проводников (выполнить рисунок)                           

      Рассмотрим параллельные токи. Левый проводник создает магнитное поле, которое действует на правый проводник. Определим направление вектора магнитной индукции в точке, где находится правый проводник, используя правило буравчика: вектор В₁ направлен по касательной к магнитной линии перпендикулярно проводнику (от нас). По правилу левой руки находим направление силы Ампера F₁₂ , которая направлена в сторону левого проводника. Аналогично можно показать, что сила

F₂₁ направлена вправо. Таким образом, проводники притягиваются.

11. Определение единицы силы тока в СИ                                                                                     

1 ампер – сила неизменяющегося тока, который при прохождении по двум параллельным проводникам бесконечной длины и ничтожно малого кругового сечения, расположенным на расстоянии 1 м один от другого в вакууме, вызвал бы между этими проводниками силу магнитного взаимодействия, равную 2·10 ^–7 H на каждый метр длины.

12. Применение силы Ампера                                                                                                            

        Электроизмерительный прибор магнито­электрической системы состоит из посто­янного магнита и проволочной рамки, кото­рая находится между полюсами. Полюса магнита имеют специальные насад­ки, которые дают возможность получить такое магнитное поле, при котором по­ворачивание рамки в нем не приводит к изменению угла между магнитной индук­цией и проводниками рамки. Этот угол ос­тается всегда равным 90°. С рамкой соеди­нены две спиральные пружины, которые подводят электрический ток к рамке. При прохождении электрического тока по рамке появляется сила Ампера, пропорциональная силе тока в рамке. Поворачивание рамки приводит к деформации пружин и возник­новению силы упругости. Рамка прекратит поворачиваться тогда, когда момент силы Ампера станет равным моменту силы упру­гости.

Электрический двигатель предназначен для непрерывного превращения энергии элект­рического тока в механическую. Принцип его действия такой же, как и электроизме­рительного прибора, описанного выше. Но в его конструкции отсутствует пружина. Ток к рамке подводится через специальные скользящие контакты — щетки. При замыкании цепи рамка начинает взаи­модействовать с магнитным полем постоян­ного магнита или электромагнита и повора­чивается так, что ее плоскость становится перпендикулярной магнитной индукции. Не­прерывность вращения рамки обеспечива­ется применением специального устройст­ва — коллектора, которое периодически из­меняет направление тока в рамке.

В современных электродвигателях постоян­ного тока подвижная часть (ротор) состоит из многих рамок, размещенных в пазах ци­линдра из специальной электротехнической стали. Роль коллектора в них часто вы­полняет специальное электронное устройст­во.

Силу Ампера применяют в громкоговорителях, динамиках.
Принцип работы: По катушке протекает переменный электрический ток с частотой, равной звуковой частоте от микрофона или с выхода радиоприемника. Под действием силы Ампера катушка колеблется вдоль оси громкоговорителя в такт с колебаниями тока. Эти колебания передаются диафрагме, и поверхность диафрагмы излучает звуковые волны.

13. Задачи на правило левой руки                                                                                                      

14. Вопросы для закрепления                                                                                                                                      

•       1. Когда возникает сила Ампера?

•       2. От чего зависит величина силы?

•       3. От чего зависит направление силы?

•       4. Как на опыте обнаружить действие силы Ампера?

•       5. Сформулировать правило левой руки

•       6. Где применяется сила Ампера?      

14. Домашнее задание                                                                                                                                                   

  §3

Упр 1 (1,2 – устно, 3 – письменно)

Используемые сайты:

•       1. Физика. 11 класс: учеб. для общеобразоват. учреждений: базовый и профильный уровни /Г.Я.Мякишев, Б.Б.Буховцев, В.М.Чаругин;. М.: Просвещение, 2009. - 399с

•       2.Открытый колледж  http://www.college.ru/physics/courses/op25part2/content/chapter1/section/paragraph20/theory/html

•       3.  Рисунок, иллюстрирующий действие силы Ампера http://cf.pptonline.org/files/slide/s/s0vdzy9IiPJxtLljg3ARVhUwYeQk24FKo8OZCc/slide-10.jpg

•       4. Применение силы Ампера http://worldofschool.ru

•       5. http://www.fizika.ru/fakult/index.htm

Скачано с www.znanio.ru