Презентация по теме 3.9 Магнитное поле. Взаимодействие токов. Магнитная индукция. Графическое изображение магнитных полей

ГАПОУ НСО «Барабинский медицинский колледж»

Тема:

« Магнитное поле. Взаимодействие токов. Магнитная индукция. Графическое изображение магнитных полей »

Преподаватель: Вашурина Т. В. Барабинск, 2018

Цели учебного занятия:

• сформировать представления о роли и месте физики в современной научной картине мира; способствовать формированию умения владеть основополагающими физическими понятиями, уверенно пользоваться физической терминологией и символикой.
• развивать коммуникативные способности; формировать умение работать в коллективе и команде.
• способствовать формированию умения решать физические задачи.

Фронтальный опрос Объясните электрическую проводимость газов.

Фронтальный опрос Объясните процесс протекания газового разряда и рекомбинацию.

Фронтальный опрос Сформулируйте и опишите виды разрядов в газах.

Фронтальный опрос Расскажите о видах самостоятельных газовых разрядов, приведите примеры их появления.

Фронтальный опрос Расскажите об условиях возникновения электрического тока в вакууме.

Фронтальный опрос Что называют плазмой и каковы ее основные свойства?

Взаимодействие токов. Магнитное поле. Магнитная индукция. Графическое изображение магнитных полей.

Взаимодействие токов

Возьмём два гибких проводника, укрепим их вертикально, а затем присоединим нижними концами к полюсам источника тока.

Притяжения или отталкивания проводников при этом не обнаружится , хотя проводники заряжаются от источника тока, но заряды проводников при разности потенциалов между ними в несколько вольт ничтожно малы. Поэтому кулоновские силы никак не проявляются.

Но если другие концы проводников замкнуть проволокой так, чтобы в проводниках возникли токи противоположного направления , то проводники начнут отталкиваться друг от друга.

В случае токов одного направления проводники притягиваются .

Взаимодействия между проводниками с током, называют магнитными .

Силы, с которыми проводники с током действуют друг на друга, называют магнитными силами .

Основные свойства магнитного поля

1. Магнитное поле порождается электрическим током (движущимися зарядами).

2. Магнитное поле обнаруживается по действию на электрический ток (движущиеся заряды).

Подобно электрическому полю, магнитное поле существует реально независимо от нас, от наших знаний о нём.

Экспериментальным доказательством реальности магнитного поля, является факт существования электромагнитных волн.

Замкнутый контур с током в магнитном поле

Для изучения магнитного поля можно взять замкнутый контур малых (по сравнению с расстояниями, на которых магнитное поле заметно изменяется) размеров.

Например, можно взять маленькую плоскую проволочную рамку произвольной формы. Подводящие ток проводники нужно расположить близко друг к другу или сплести вместе.

.

Тогда результирующая со стороны магнитного поля на эти проводники, будет равна нулю .

Магнитное поле создаётся не только электрическим током , но и постоянными магнитами .

Если подвесить на гибких проводах рамку с током между полюсами магнита, то рамка будет поворачиваться до тех пор, пока плоскость её не установится перпендикулярно к линии, соединяющей полюсы магнита.

Таким образом, однородное магнитное поле оказывает на рамку с током ориентирующее действие .

Магнитная стрелка

В магнитном поле рамка с током на гибком подвесе, со стороны которого не действуют силы упругости, препятствующие ориентации рамки, поворачивается до тех пор, пока не установится определённым образом.

Так же ведёт себя маленький продолговатый магнит с двумя полюсами на концах – южным S и северным N .

Направление вектора магнитной индукции

Ориентирующее действие магнитного поля на магнитную стрелку или рамку с током можно использовать для определения направления вектора магнитной индукции .

За направление вектора магнитной индукции принимается направление от южного полюса к северному магнитной стрелки, свободно устанавливающейся в магнитном поле. Это направление совпадает с направлением положительной нормали к замкнутому контуру с током.

Направление вектора магнитной индукции

Положительная нормаль направлена в ту же сторону, куда перемещается буравчик (с правой нарезкой), если вращать его по направлению тока в рамке .

Располагая рамкой с током или магнитной стрелкой можно определить направление вектора магнитной индукции в любой точке поля.

Опыты с магнитной стрелкой, повторяющие опыты с рамкой.

В магнитном поле прямолинейного проводника с током магнитная стрелка в каждой точке устанавливается по касательной к окружности.

Плоскость окружности перпендикулярна проводу, а центр её лежит на оси провода.

Направление вектора магнитной индукции устанавливают с помощью правила буравчика.

Линии магнитной индукции

Наглядную картину магнитного поля можно получить, если построить так называемые линии магнитной индукции.

Линии магнитной индукции – линии, касательные к которым направлены так же, как и вектор В в данной точке поля.

Для магнитного поля прямолинейного проводника с током линии магнитной индукции – концентрические окружности, лежащие в плоскости, перпендикулярной этому проводнику с током.

Центр окружностей находится на оси проводников.

Стрелки на линиях указывают, в какую сторону направлен вектор магнитной индукции, касательный к данной линии.

Если длина соленоида много больше его диаметра, то магнитное поле внутри соленоида можно считать однородным .

Линии магнитной индукции такого поля параллельны и находятся на равных расстояниях друг от друга.

Картина магнитного поля катушки с током (соленоида).

Линии магнитной индукции поля Земли подобны линиям магнитной индукции поля соленоида.

Магнитный северный полюс N близок к южному географическому полюсу, а магнитный южный полюс S – к северному географическому полюсу.

Ось такого большого магнита составляет с осью вращения Земли угол 11, 5°. Периодически магнитные полюсы меняют свою полярность (последняя замена была 30 тыс. лет назад).

Картину линий магнитной индукции можно сделать видимой, используя мелкие железные опилки.

Примеры картин магнитного поля

Важная особенность линий магнитной индукции состоит в том, что они не имеют ни начала, ни конца . Они всегда замкнуты .

Поля с замкнутыми векторными линиями называют вихревыми.

Магнитное поле – вихревое поле.

Замкнутость линий магнитной индукции представляет собой фундаментальное свойство магнитного поля.

Оно заключается в том, что магнитное поле не имеет источников.

Магнитных зарядов, подобных электрическим, в природе нет.

Решение задач

• Разноуровневые самостоятельные и контрольные работы А. Кирик стр.152 начальный уровень №1-6, стр. 153 средний уровень №1-4 письменно.

Самостоятельная работа

Время выполнения: 15 минут

Критерии оценки:

• «5» баллов – 5 верно выполненных заданий
• «4» балла – 4 верно выполненных задания
• «3» балла – 3 верно выполненных задания

Взаимопроверка Критерии оценки: «5» баллов – 5 верно выполненных заданий «4» балла – 4 верно выполненных задания «3» балла – 3 верно выполненных задания

Номер задания

Ответы

1

2

1

3

2

4

3

3

5

1

Вопросы для закрепления :

• Каким образом происходит взаимодействие токов сонаправленных и противоположно направленных?
• Дайте определение магнитного поля.
• В чем заключаются свойства магнитного поля?
• Опишите действия замкнутого контура с током в магнитном поле.
• Сформулируйте определение магнитной индукции и линий магнитной индукции.
• Изобразите магнитное поле Земли. Совпадают ли географические и магнитные полюсы Земли?
• По какому правилу определяется направление магнитных линий магнитного поля прямого проводника с током?
• По какому правилу определяется направление магнитных линий магнитного поля соленоида (катушки с током)?

ЗАДАНИЕ ДЛЯ САМОСТОЯТЕЛЬНОЙ ВНЕАУДИТОРНОЙ РАБОТЫ СТУДЕНТОВ

• Г. Я. Мякишев, Б. Б. Буховцев, Н. Н. Соцкий, Физика. 11 класс. Учебник для общеобразовательных учреждений (с приложением на электронном носителе). Базовый и профильный уровни - М.: Просвещение, 2011 г. Параграфы 1, 2 прочитать, конспект выучить.  

Критерии оценки:

• студент выучил конспект – «3» балла;
• студент выучил конспект, владеет информацией из учебника – «4» балла;
• студент выучил конспект, владеет информацией из учебника, ответил на дополнительный вопрос – «5» баллов.

СПАСИБО ЗА ВНИМАНИЕ!

  Список использованных источников

• Классная физика [Электронный ресурс]/ Сlass-fizika // Режим доступа: http://class-fizika.narod.ru/9_29.htm
• Образовательный портал. Тест с ответами на тему Магнитное поле [Электронный ресурс]/ refdocx // Режим доступа: http://refdocx.ru/fizika/test-s-otvetami-na-temu-magnitnoe-pole
• Разработка по теме Электрический ток в различных средах для учащихся 10 класса [Электронный ресурс]/ Мultiurok // Режим доступа: https://multiurok.ru/files/razrabotka-po-tiemie-eliektrichieskii-tok-v-razlichnykh-sriedakh-dlia-uchashchikhsia-10-klassa.html
• Физика. 11 класс: Учебник для общеобразоват. учреждений с приложением на электронном носителе: базовый и профильный уровни :[Текст]/ Г. Я. Мякишев, Б. Б. Буховцев, Н.Н. Соцкий.-20-е изд. - М. : Просвещение, 2011. – 399 с.