Ампер күші. Магнит индукциясы. Лоренц күші. Ампер мен Лоренц

АСТАНА ҚАЛАСЫ БІЛІМ АСҚАРМАСЫ

«ГУМАНИТАРЛЫҚ КОЛЛЕДЖ» МҚКК

КЕЛІСІЛДІ БЕКІТЕМІН

Директордың инновациялық Директордың оқу–әдістемелік

технологиялар жөніндегі орынбасары ісі жөніндегі орынбасары

____________________ Р. Аубакирова _____________Н. Нургазиева

АШЫҚ САБАҚТЫҢ ӘДІСТЕМЕЛІК ӘЗІРЛЕМЕСІ

Пәні: Физика

Тақырыбы: «Ампер күші. Магнит индукциясы. Лоренц күші. Ампер мен Лоренц

күштерін қолдану.»

Оқытушы: Мусаева М.Е.

«Физика-информатика» пән

бірлестік комиссия отырысында қаралды

№_7_ хаттама «12» _02 2018ж.

ПБК жетекшісі:_______ А. Абдулова

Сабақ жоспары

Оқытушы: Мусаева Мадина Ералиевна

Пән Физика

Мамандық, топ «Бастауыш білім беру», 1 кг

Тақырыбы: Ампер күші. Магнит индукциясы. Лоренц күші. Ампер мен Лоренц күштерін қолдану

Күні: 26.03.2018ж

Сабақ түрі,өткізу үлгісі (жаңа білім,дағды және біліктілік беру сабағы; жаңа білімді, дағдыны және біліктілікті бекіту сабағы; білімді жалпылау және жүйелеу сабағы; бақылау сабағы, білім тексеру сабағы; конференция-сабақ; сайыс-сабақ; өздік жұмыс сабағы, іскерлік ойын; т.б.үлгілері)

Сабақтың мақсаттары:

Білімділігі Ампер, Лоренц күші жайлы мағлұмат беру, Ампер, Лоренц күшінің формулаларын есептер шығаруда қолдана білуге үйрету. Блум түймедағы тапсырмасына жауап беру арқылы анализ жасау, талдау қабілеттерін арттыру

Дамытушылығы студенттердің Ампер, Лоренц күші туралы білімін дамыту

Тәрбиелілігі студенттерді еңбекқорлыққа, жауапкершілікке, белсенділікке

тәрбиелеу.

Әдістері: Стикердегі диалог, Өкіл, «Құндылықтар спектрі» әдісі, сұрақ-жауап, тестік тапсырма

Сабақ жабдығы Интерактивті тақта, электрондық оқулық, таратпа материалдар,

бейнефильм

Пәнаралық байланыс математика

Әдебиет:

Негізгі

Башарұлы Р., Байжасарова Г. З., Токбергенова У. К. Физика /жалпы білім беретін мектептің қоғамдық-гуманитарлық бағытындағы 11-сыныбына арналған оқулық/.

–Алматы: Мектеп, 2011

Физикадан есептер жинағы В.П. Рымкевич, 1998 ж.

Қосымша

1. Гладкова Р. А., Косоруков А. Л. Задачи и вопросы по физике. – М.: Наука, 2011

2. Рымкевич А. П. Физика есептерінің жинағы. – Алматы: Мектеп, 2011

3. http://www.fizika.ru

4. http://curator.ru

5. http://archive.1september.ru/fiz

6. edu gov.kz/физикадан 10-11 сыныпқа арналған сандық білім ресурстары

Сабақтың барысы және уақытының өлшемі

Оқытушының қолы ___________________________________

І. Ұйымдастыру кезеңі: Сергіту сәті. «Керемет бақ» жаттығуы. 3 мин

Баяу музыка әуені ойнап тұрады.

Қазір барлығымыз көзімізді жұмамыз. Енді өздеріңізді гүлге теңеңіздер. Егер сіз гүл болсаңыз, қандай гүл болар едіңіз? Жапырақтарыңыз қандай болар еді? Үлкен бе, әлде кішкентай ма? Қанық түсті ме, әлде ашық па? Ал енді елестетіп болсақ, осы ойымызды қағаз бетіне түсірейік.

Бұдан кейін салынған суреттерді қиып алып, ілулі тұрған баққа қыстырамыз.

Талқылау: Қарап отырсақ, барлығымыздың гүлімізге орын жетеді екен. Бәріміз де гүлімізді өзіміз таңдаған орынға орналастырдық. Гүлдеріміз әр түрлі, бойы да әр түрлі, қаншама гүлмен көмкеріліп тұр. Осы гүлдердің барлығына да жарық пен жылу керек. Яғни сүйіспеншілікпен қарауды қажет етеді.

Даналық ағашы әдісі

«Даналық ағашы» - студенттер өтілген тақырып бойынша сұрақтар құрастырып, тақтадағы ағашқа іледі. Мұғалім оқып, жауап алады.

ІІ. Үй тапсырмасын сұрау: Топтар алдын-ала берілген тапсырма бойынша тақырыптарын қорғайды.

І топ.

Магниттер, шығу тарихы, түрлері, қолданылуы, жасалуы, полюстері(құлабыз)

ІІ топ

Магнит өрісі, қасиеттері, құйынды өріс (жердің магнит өрісі, адам бойында магнит өрісі бола ма? Адам темір заттарды тарта ма?)

ІІІ топ

Эрстед тәжірибесі. Бұранда ережесі

ІV топ

Оң қол ережесі. Ампер болжамы

ІІІ. «Миға шабуыл» Жаңа сабаққа кіріспе 1 мин

«Стоп кадр» стратегиясы.

Ампер мен Лоренцтің портреті тақтадан көрсетіледі. Не туралы сөз болмақ деп ойлайсыңдар?

IV. Жаңа сабақ: Мағынаны тану. Өкіл стратегиясы. 4 топқа мәлімет беріледі. Алдымен берілген мәтінді оқып, әр топтан 1 студенттен басқа 3 топқа барып, ол топтардың мәлімет бойынша идеясын тыңдап, өз тобына келіп түсіндіреді. Әр топ мүшелері өз тобына келіп, оқыған мәліметтерімен таныстырады, талқылайды. 15+12=27 мин

1-топқа: (сызбамен түсіндіру)

- Электр қозғалтқыштар мен электрөлшеуіш аспаптардың жұмыс істеу принципін түсіндіріңдер.

- Магнит өрісі күш сызықтарының төңірегінде айналып қозғалатын зарядталған бөлшек траекториясының радиусын қалай анықтауға болады?

2-топқа:

- Магнит индукциясы

- Магнит индукция векторы қалай бағытталған?

3-топқа:

- Лоренц күші

- Лоренц күшінің бағытын қалай анықтау керек?

4-топқа:

- Ампер күші 34-сурет

- Ампер күші қандай шамаларға тәуелді

Тогы бар өткiзгiшке магнит өрiсi тарапынан әсер ететiн күштi Ампер күшi деп атайды.

Ток элементiмен α бұрышын құрайтын индукциясы  болатын магнит өрiсi тарапынан I тогы бар өткiзгiштiң аз ғана кесiндiсiне әсер ететiн Ампер күшiнiңмодулi F мына формула бойынша анықталады:

 (6.4)

Ампер күшiнiң бағыты сол қол ережесi бойынша анықталады (6.3.сурет):

егер сол қолды  магнит индукциясының векторы алақанға кiретiндей етiп, ал төрт шығыңқы саусақ ток бағытына нұсқайтындай етiп орналастырса, онда 90^o-қа иiлген үлкен саусақ өткiзгiш кесiндiсiне әсер ететiн күштiң бағытын көрсетедi.

Лоренц күші — электрмагниттік өрісте қозғалатын зарядталған бөлшекке әсер ететін күш. Бұл күшті сипаттайтын өрнекті 1892 ж. голланд физигі Х. А. Лоренц (1853 — 1928) тәжірибе нәтижелерін қорытындылап тапқан, СИ жүйесінде формуласы:

F = q ( E + [ v × B ] ) {\displaystyle \mathbf {F} =q\left(\mathbf {E} +[\mathbf {v} \times \mathbf {B} ]\right)}

мұндағы:

• F {\displaystyle \mathbf {F} }— Лоренц күші

• q   {\displaystyle q\ }q — бөлшек заряды

• E {\displaystyle \mathbf {E} }E— электр өрісі

• B {\displaystyle \mathbf {B} }B— магнит өрісі

• v {\displaystyle \mathbf {v} }υ— бөлшектің жылдамдығы

• x— векторлық көбейту.

Қозғалыстағы ('v жылдамдығымен') зарядталған (заряды q) бөлшекке әсер етуші f лоренц күші. E электр өрісі мен B магнит өрісі кеңістік пен уақыт бойынша өзгереді.

Зарядталған бөлшек жылдамдығының кез келген мәндерінде (*) өрнегі орындалады; бұл өрнек электрдинамиканың ең негізгі қатыстарының бірі, өйткені, ол электр-магниттік өріс теңдеулерін зарядталған бөлшектің қозғалыс теңдеулерімен байланыстыруға мүмкіндік береді. Өрнектің оң жағындағы бірінші мүше — зарядталған бөлшекке электр өрісі тарапынан, ал екіншісі — магнит өрісі тарапынан әсер ететін күштер. Лоренц күшінің магниттік бөлігінің бағыты бөлшек жылдамдығына перпендикуляр болғандықтан механикалық жұмыс жасамайды. Ол бөлшектің энергиясын өзгертпей, тек қозғалысының траекториясын қисайтады. Лоренц күшінің магниттік бөлігінің шамасы, θ=90° болғанда максималь, ал θ=0 болса, оның шамасы нөлге тең болады. Вакуумдегі тұрақты әрі біртекті магнит өрісінде (В=Н, мұндағы Н — магнит өрісінің кернеулігі) қозғалатын зарядталған бөлшек Лоренц күшінің магниттік құраушысының әсерінен бұрандалық сызық бойымен тұрақты v жылдамдығымен қозғалады. Егер Е=0 болса, онда зарядталған бөлшектің қозғалысы күрделіленіп, оның айналу центрі магнит өрісіне перпендикуляр бағытта ығысады. Бұл ығысу бөлшектің дрейфі деп аталады. Дрейфтің бағыты [ЕН] векторы арқылы анықталады және ол зарядтың таңбасына тәуелді болмайды. Магнит өрісі мен өткізгіштегі электр тогының өзара әсерлесуі салдарынан өткізгіштің көлденең қимасындағы токтың мәні әр түрлі болады. Бұл жағдай термомагниттік және гальваномагниттік құбылыстарда байқалады (қ. Холл эффектісі, т.б.).

Лоренц күшінің толық жұмысы нөлге тең.

F_л = qvBsinά 1892 ж.

q- қозғалыстағы заряд

v-қозғалыстағы заряд жылдамдығы

B-индукция векторы

ά-жылдамдық вектры мен магнит индукция векторы арасындағы бұрыш

- шеңбер бойымен қозғалған бөлшек радиусы

– бөлшектің айналу периоды

Тапсырма: Жұптық жұмыс. (есеп шығару) 8 мин
І деңгей

Актив бөлігінің ұзындығы 5 см болатын өткізгішке 50 мН күшпен әсер ететін магнит өрісінің индукциясы қандай? Өткізгіштегі ток күші 25 А. Өткізгіш магнит өрісінің индукциясына перпендикуляр орналасқан.

ІІ деңгей

Ұзындығы 20 см және массасы 4 г горизонталь орналасқан өткізгіш бойымен 10 А ток өтіп жатыр. Ауырлық күші Ампер күшімен теңгерілетіндей етіп өткізгішті орналастыратын магнит өрісінің индукциясын (модулін және бағытын) табыңдар.

ІІІ деңгей

Индукция сызықтарына перпендикуляр бағытта магнит өрісіне 10 Мм/с жылдамдықпен электрон ұшып кіреді. Егер электрон өрісте радиусы 1 см шеңбер сызатын болса, өріс индукциясын табыңдар.

q = 1,6*10^-19 Кл, m = 9,1*10^-31 кг.

V. Сабақты бекіту: Жеке жұмыс «Блум таксономиясы» (12 минут)

1-топқа:

2-топқа:

3-топқа:

4-топқа:

Тіл – өнер 4 мин

Берілген физикалық терминдерді ағылшын тіліне аударып, жылдам тақтаға жазу.

1. Магнит - Magnet

2. Магнит индукциясы - Magnet induction

3. Сол қол ережесі - Rules of the left hand

4. Электр қозғалтқыштар - Electric motor.

5. Электрөлшеуіш аспаптар – Electrical measuring instruments

VI. Тест тапсырмасы. 8 мин

1. 1820 жылы магнетизм ілімі бойынша жаңалық ашқан физик.

А) Г.Герц

Б) Х.Эрстед

С) А.С.Попов

Д) А.Ампер

Е) Г.Ом

2. Магниттің неше полюсі бар?

А) 2

Б) 3

С) 4

Д) 5

Е) 6

3. Магнит өрісінің неше қасиеті бар?

А) 2

Б) 4

С) 3

Д) 5

Е) 6

4. Тұйықталған күш сызықтары бар өріс.

А) электр өрісі

Б) магнит өрісі

С) электростатикалық өріс

Д) құйынды өріс

Е) біртекті өріс

5. Егер бұранданың ілгерілемелі қозғаласының бағытын өткізгіштің ток бағытымен сәйкестендірсек, онда бұранда тұтқасының айналу бағыты магнит өрісінің күш сызықтарының бағытын көрсетеді. Бұл қай ереженің тұжырымдамасы?

А) ток күші

Б) Ленц ережесі

С) сол қол ережесі

Д) оң қол ережесі

Е) бұранда ережесі

6. Егер оң қолдың бас бармағын өткізгіш бойымен жүріп жатқан ток бағытымен бағыттасақ, онда өткізгішті қармай ұстаған саусақтардың бағыты магнит өрісінің күш сызықтарының бағытын көрсетеді. Бұл қай ереженің тұжырымдамасы?

А) сол қол ережесі

Б) оң қол ережесі

С) бұранда ережесі

Д) Ленц ережесі

Е) ток күші

7. Магнит индукциясы қандай әріппен белгіленеді?

А) F

Б) E

С) B

Д) U

Е) l

8. Магнит индукциясының өлшем бірлігі не?

А) Н

Б) А

С) м

Д) Тл

Е) Кл

9. Магнит өрісінде қозғалатын зарядқа әрекет ететін күш

А) Кулон заңы

Б) бұранда ережесі

С) оң қол ережесі

Д) сол қол ережесі

Е) Лоренц күші

10. F =qVb бұл қай шаманың формуласы?

А) ток күші

Б) Лоренц күші

С) Ом заңы

Д) кернеу

Е) электрсыйымдылық

Жауабы: 1. Б 2. А 3. С 4. Д 5. Е 6. Б 7. С 8. Д 9. Е 10. Б

Бағалау: бағалау парағы бойынша бағаланады. 8 мин Топ басшылары бағалау парағындағы критерийлер бойынша топ мүшелеріне ұпайын қояды, жұмысына баға береді.

Мұғалім: Бағалау парағындағы критерийлер бойынша жиынтық бағалау жасайды.

Бағалау парағы

Үй тапсырмасы: Физика 10 сынып Б.Кронгарт, В.Кем, Н.Қойшыбаев 48-53 бет оқу

7-жаттығу 2 мин

Рефлексия 2 мин «Кеме». Кері байланыс орнату.