по проводнику пропустили постоянный ток магнитное поле этого тока можно обнаружить с помощью
Заседание клуба веселых и находчивых: «Электрические, магнитные и электромагнитные явления». 8-й класс
Класс: 8
Цели мероприятия:
Предварительная работа:
Домашнее задание:
Ход игры
Ведущий начинает КВН с представления команд, членов жюри, приглашённых гостей, представляет программу и желает командам удачи.
Программа заседания КВН по физике:
1. Конкурс «Приветствие» (6 баллов):
2. Разминка «Веселый тест» (за каждый правильный ответ – 1 балл)
Вопросы команде 1:
а) взрываются; в) намагничиваются;
б) вращаются; г) взаимодействуют
а) атом; в) протон;
б) электрон; г) нейтрон
а) огород; в) плантацию;
б) поле; г) равнину
а) прикалываются; в) отталкиваются;
б) притягиваются; г) уничтожаются
а) озимые; в) электрические;
б) минные; г) магнитные
а) протонов; в) положительных и отрицательных ионов;
б)электронов; г) электронов и дырок
а) тепловые; в) химические;
б) магнитные; г) световые
а) ватт (Вт); в) вольт (В);
б) Ом (Ом); г) ампер (А)
а) уменьшается; в) увеличивается;
б) не изменяется; г) изменяется по-разному
а) произвольно; в) последовательно;
б) параллельно; г) горизонтально
а) не изменяются; в) удлиняются;
б) укорачиваются; г) растворяются
а) амперметром; в) счетчиком;
б) вольтметром; г) ваттметром
а) термометра; в) амперметра;
б) вольтметра; г) стальных опилок
а) северным; в) размагниченным;
б) южным; г) предсказать нельзя
а) взаимодействие двух магнитных стрелок; в) поворот магнитной стрелки вблизи проводника с током;
б) возникновение тока при вдвигании в катушку магнита; г) взаимодействие двух параллельных проводников с током
а) магнитными бурями; в) магнитной аномалией;
б) полярными сияниями; г) нет названия
Вопросы команде 2:
а) колеблются; в) взаимодействуют;
б) вращаются; г) электризуются
б) электрон; г) протон
б) рощу; г) поле
а) отталкиваются; в) притягиваются;
б) аннигилируют; г) взрываются
а) красные; в) магнитные;
б) электрические; г) неизвестные
а) от минуса к минусу; в) от плюса к плюсу;
б) от плюса к минусу; г) от минуса к плюсу
а) только тепловыми; в) только химическими;
б) только магнитными; г) тепловыми и магнитными
а) ватт (Вт); в) вольт (В);
а) уменьшается; в) увеличивается;
б) не изменяется; г) изменяется по-разному
а) перпендикулярно; в) последовательно;
б) параллельно; г) под углом 45 градусов
а) Ампер; в) Максвелл;
б) Кулон; г) Эрстед
а) амперметром; в) счетчиком;
б) вольтметром; г) ваттметром
а) положительный и отрицательный; в) западный и восточный;
б) северный и южный; г) красный и синий
а) северным; в) размагниченным;
б) южным; г) предсказать нельзя
а) взаимодействие двух магнитных стрелок;
б) возникновение тока при вдвигании в катушку магнита;
в) поворот магнитной стрелки вблизи проводника с током;
г) взаимодействие двух параллельных проводников с током
а) нет названия; в) магнитной аномалией;
б) полярными сияниями; г) магнитными бурями
3. Конкурс капитанов (за каждый правильный ответ с объяснениями – 1 балл)
Задание 1:
«Чёрный ящик»: угадать с закрытыми глазами, что лежит в чёрном ящике
Капитан команды 1: книга, вольтметр, ключ, резистор, провода, лампочка
Капитан команды 2: амперметр, реостат, батарейка, калькулятор, лампочка, ручка
Задание 2:
Составить и начертить электрическую цепь по описанию
Капитан команды 1:
Начертите схему электрической цепи, состоящей из источника тока, выключателя, лампочки, звонка и реостата, соединенных последовательно. Покажите на схеме, как должен быть включен вольтметр, чтобы измерить напряжение на зажимах лампочки, и амперметр для измерения силы тока в лампочке и звонке. Укажите направление силы тока и направление движения электронов в цепи.
Капитан команды 2:
Начертите схему электрической цепи, состоящей из источника тока, выключателя, резистора, лампочки и реостата, соединённых последовательно. Покажите на схеме, как должен быть включен вольтметр для измерения напряжения на зажимах резистора и амперметр для измерения силы тока в лампочке и резисторе. Укажите направление силы тока и направление движения электронов в цепи.
Задание 3:
Ответить на вопрос: что произойдет, если ползунок реостата передвинуть влево?
4. Конкурс «Кроссворд» (за каждый правильный ответ – 1 балл)
Кроссворд команды 1 (кроссворд взят из методического пособия 1):
Кроссворд команды 2 (кроссворд взят из методического пособия 1):
5. Конкурс «Домашнее задание» (10 баллов)
(оценивается содержание; форма предъявления; количество участников; оформление; впечатление зрителей)
Заключение
Ведущий предлагает членам жюри подвести общие итоги и выбрать победителей. Приглашённые гости выступают со своими впечатлениями о заседании КВН.
Жюри награждает победителей.
Ведущий благодарит всех за участие в игре и закрывает КВН.
Литература:
Магнитное поле постоянного электрического тока
Урок 2. Физика 11 класс
В данный момент вы не можете посмотреть или раздать видеоурок ученикам
Чтобы получить доступ к этому и другим видеоурокам комплекта, вам нужно добавить его в личный кабинет, приобрев в каталоге.
Получите невероятные возможности
Конспект урока «Магнитное поле постоянного электрического тока»
«Так как я уже давно рассматривал силы,
проявляющиеся в электрических явлениях,
всеобщими природными силами, то я
должен был отсюда вывести и магнитные действия»
Ханс Кристиан Эрстед
В прошлой теме говорилось о том, что вокруг движущихся электрических зарядов, существует магнитное поле, т.е. особый вид материи, посредством которой осуществляется взаимодействие между движущимися электрическими заряженными частицами. Магнитное поле порождается электрическим током и обнаруживается по действию на него.
Из курса физики 10 класса известно, что электрическое поле характеризуется векторной физической величиной, называемой напряженностью электрического поля. Возникает вопрос: существует ли величина, которая количественно будет характеризовать магнитное поле?
Для количественного описания магнитного поля можно воспользоваться контуром с током. Так как контур с током испытывает ориентирующее действие поля, то на него в магнитном поле действует пара сил, которая создает момент сил относительно некоторой неподвижной оси.
Вращающий момент сил зависит как от свойств поля в данной точке, так и от свойств контура. Для плоского контура с током I величина, равная произведению силы тока I на площадь S, ограниченную контуром, называется магнитным моментом контура и обозначается 
.
Таким образом, магнитный момент — это векторная величина, направление которой совпадает с направлением положительной нормали к контуру.
Опыт показывает, что вращающий момент зависит от расположения контура в магнитном поле. Он равен нулю, если магнитное поле перпендикулярно плоскости контура, и максимален, если нормаль к контуру перпендикулярна магнитному полю.
Как показывает опыт, максимальный вращающий момент пропорционален силе тока и площади контура рамки с током.
Если в данную точку магнитного поля помещать контуры с разными магнитными моментами, то на них будут действовать различные вращающие моменты, однако отношение максимального вращающего момента к магнитному моменту для всех контуров одно и то же и поэтому может служить характеристикой магнитного поля. Эту величину, в физике, назвали магнитной индукцией.
Таким образом, магнитная индукция — это векторная физическая величина, являющаяся силовой характеристикой магнитного поля, численно равная максимальному вращающему моменту, действующему на контур с единичным магнитным моментом, и направленная вдоль положительной нормали к контуру.
Единицей магнитной индукции в системе СИ является тесла (Тл), названная в честь великого сербского ученого и экспериментатора Николы Тесла.
1 Тл — это магнитная индукция такого однородного поля, в котором на контур с магнитным моментом 1 А×м 2 действует вращающий момент 1 Н×м.
Магнитная индукция полностью характеризует магнитное поле, так как в каждой точке поля может быть найден ее модуль и направление.
Как же направлен вектор магнитной индукции?
Известно, что в магнитном поле рамка с током на гибком подвесе, со стороны которого не действуют силы упругости, поворачивается до тех пор, пока она не установится определенным образом. Также известно, что подобным образом ведет себя и магнитная стрелка (маленький продолговатый магнит) помещенная в любую точку поля. Поэтому, ориентирующее действие магнитного поля на рамку с током или магнитную стрелку, можно использовать для определения направления вектора магнитной индукции. За направление вектора магнитной индукции принимается направление, которое показывает северный полюс магнитной стрелки, свободно устанавливающейся в магнитном поле. Это направление совпадает с направлением положительной нормали к замкнутому контуру с током.
Для наглядного представления магнитного поля, его можно изображать графически с помощью линий магнитной индукции, подобно тому, как электрическое поле изображают с помощью линий напряженности.
Линией магнитной индукции называется линия, касательная к которой в каждой точке поля совпадает с вектором магнитной индукции.
Так как в каждой точке магнитного поля характеризуется определенным значением вектора магнитной индукции, то через каждую точку поля можно провести линию магнитной индукции причем только одну. При этом линии магнитной индукции не пересекаются.
Наглядное представление о линиях магнитной индукции можно получить, если на лист стекла, сквозь который проходит проводник с током, насыпать железные опилки и встряхнуть их. Опилки намагничиваются, становятся маленькими магнитными стрелками и располагаются вдоль вектора магнитной индукции.
Исследования различных магнитных полей показало, что линии магнитной индукции, в отличии от линий напряженности электростатического поля являются замкнутыми линиями.
Поля с замкнутыми векторными линиями называют вихревыми. Поэтому магнитное поле — это вихревое поле.
Замкнутость линий индукции представляет собой фундаментальное свойство магнитного поля: оно свидетельствует о том, что магнитных зарядов, подобных электрическим, в природе нет. Источником магнитного поля являются движущиеся заряды и переменные электрические поля.
Рассмотрим более подробно на спектре магнитных линий различных токов. Сначала рассмотрим магнитное поле прямолинейного проводника с током потому, что именно с такими проводниками будем чаще всего сталкиваться.
Для получения спектра магнитного поля прямого проводника с током воспользуемся старым приемом. Пропустим проводник сквозь лист картона. На картон, тонким слоем насыплем железные опилки и пропустим электрический ток по проводнику.
Как видно, под действием магнитного поля железные опилки располагаются по концентрическим окружностям. По касательной к ним расположатся и магнитные стрелки вокруг такого проводника стоком.
Таким образом, линии магнитной индукции магнитного поля прямолинейного тока представляют собой концентрические окружности, расположенные в плоскости, перпендикулярной проводнику, с центром на оси проводника.
Направление же вектора магнитной индукции определяют с помощью правила буравчика (или правила правого винта): если поворачивать головку винта так, чтобы поступательное движение острия винта происходило вдоль тока в проводнике, то направление вращения головки указывает направление линий магнитной индукции поля прямого проводника с током.
Для изображения магнитного поля пользуются следующим приемом. Если линии однородного магнитного поля расположены перпендикулярно к плоскости чертежа и направлены от нас за чертеж, то их изображают крестиками, а если из-за чертежа к нам — то точками. Как и в случае с током, каждый крестик — это как бы видимое хвостовое оперение летящей стрелы, а точка — острие стрелы, летящей к нам.
Как показывают расчеты, модуль магнитной индукции поля прямолинейного тока может быть рассчитан по формуле:
где m – магнитная проницаемость среды;
m 0 = 4p×10 –7 Н/А 2 – магнитная постоянная;
I – сила тока в проводнике;
r – расстояние от проводника до точки, в которой вычисляется магнитная индукция.
В формуле появилась новая физическая величина — магнитная проницаемость среды. Что это за величина?
Магнитная проницаемость среды — это физическая величина, показывающая, во сколько раз модуль магнитной индукции поля в однородной среде отличается от модуля магнитной индукции в той же точке поля в вакууме.
Рассмотрим магнитное поле кругового тока. Исследования показали, что линии магнитной индукции поля кругового тока не являются правильными окружностями, но они замыкаются, обходя проводник, по которому идет ток.
Направление линий магнитной индукции можно определить с помощью правила правого винта: если головку винта вращать в направлении тока в проводнике, то поступательное движение острия винта покажет направление магнитной индукции в центре кругового тока.
Модуль магнитной индукции в центре кругового тока прямо пропорционален магнитной проницаемости среды, магнитной постоянной и силе тока в проводнике, и обратно пропорционален удвоенному радиусу кругового витка.
Рассмотрим магнитное поле соленоида.
Соленоид — это катушка цилиндрической формы из проволоки, витки которой намотаны вплотную друг к другу в одном направлении, а длина катушки значительно больше радиуса витка.
Магнитное поле соленоида можно представить как результат сложения полей, создаваемых несколькими круговыми токами, имеющими общую ось. На рисунке видно, что внутри соленоида линии магнитного поля каждого отдельного витка имеют одинаковое направление, тогда как между соседними витками они имеют противоположное направление. Поэтому, при достаточно плотной намотке соленоида, противоположно направленные участки линий магнитного поля соседних витков взаимно уничтожаться, а одинаково направленные участки сольются в общую линию.
Изучение этого поля с помощью железных опилок показало, что внутри соленоида магнитные линии поля представляют собой прямые, параллельные оси соленоида, которые расходятся на его концах и замыкаются вне соленоида.
Зная направление тока в витке, полюсы соленоида можно определить с помощью правила правой руки: если обхватить соленоид ладонью правой руки, направив четыре пальца по направлению тока в витках, то отставленный большой палец покажет направление линий магнитного поля внутри соленоида.
Модуль магнитной индукции внутри однослойного соленоида можно определить по формуле:
где N – количество витков в соленоиде;
l – длина соленоида;
n – количество витков в соленоиде, приходящееся на единицу длины.
На рисунке показано магнитное поле Земли. Линии магнитной индукции поля Земли подобны линиям магнитной индукции поля соленоида. Магнитный северный полюс близок к Южному географическому полюсу, а магнитный южный полюс — к северному географическому полюсу. Ось такого большого магнита составляет с осью вращения Земли угол 11,5 0 градуса. Периодически магнитные полюсы меняют свою полярность. Последняя такая замена произошла около 30 000 лет назад.
– Для количественного описания магнитного поля вводится физическая величина, называемая магнитной индукцией.
– Магнитная индукция — это векторная физическая величина, являющаяся силовой характеристикой магнитного поля, численно равная максимальному вращающему моменту, действующему на контур с единичным магнитным моментом, и направленная вдоль положительной нормали к контуру.
– Единицей магнитной индукции в системе СИ является Тл (тесла).
– Магнитное поле — это вихревое поле, т.е. линии индукции магнитного поля замкнуты. Замкнутость линий говорит нам о том, что магнитных зарядов в природе не существует, источником магнитного поля являются движущиеся заряды и переменные электрические поля.
В каждой точке поля вектор магнитной индукции имеет определенное направление, которое можно определить по правилу буравчика.
Нет правильного ответа
Только движущимися электрическими зарядами;
Как покоящимися, так и движущимися электрическими зарядами;
Только покоящимися электрическими зарядами;
Окружная диагностическая контрольная работа
ОМЦ ЗАО, учитель физики ЦО№ 1438
Методист по физике
Е. П. Мамонова,
ОМЦ ЗАО, учитель физики гимназии № 1541,
Методист по физике
И. В. Хламова,
В ФОРМЕ ГИА И ЕГЭ
ОКРУЖНЫЕ КОНТРОЛЬНЫЕ РАБОТЫ ПО ФИЗИКЕ
по теме «Электромагнетизм» (9 класс, в форме ГИА)
ВАРИАНТ 1
А1. На каком действии тока основан принцип действия школьных гальванометров, амперметров и вольтметров?
| 1) | химическом | 2) | магнитном |
| 3) | тепловом | 4) | механическом |
А2. По проводнику пропустили постоянный ток. Магнитное поле этого тока можно обнаружить с помощью
| 1) | амперметра | 2) | вольтметра |
| 3) | магнитной стрелки | 4) | термометра |
А3. Магнитное поле порождается:
А4. Как взаимодействуют два параллельных друг другу проводника, если электрический ток в них протекает в противоположных направлениях?
| 1) | сила взаимодействия равна нулю |
| 2) | проводники притягиваются |
| 3) | проводники отталкиваются |
| 4) | проводники поворачиваются в одинаковом направлении |
А5. Если стальной полосовой магнит распилить пополам, то каким магнитным полюсом будет обладать конец Б?
| 1) | северным | 2) | южным |
| 3) | конец А будет размагниченным | 4) | результат нельзя предсказать |
А6. В однородном магнитном поле индукцией 0,1 Тл находится проводник с током. Длина проводника равна 2 м. Он расположен перпендикулярно линиям магнитной индукции. Определите силу тока в проводнике, если на него действует сила 2 Н.
1) 1 А; 2) 10 А; 3) 0,1 А; 4) 100 А
А7. На рисунке изображен проводник, по которому течет электрический ток. Вектор индукции магнитного поля тока направлен в направлении, указанном на рисунке. Электрический ток в проводнике направлен
| 1) | вертикально вверх |  |
| 2) | горизонтально влево | |
| 3) | горизонтально вправо ® | |
| 4) | вертикально вниз ¯ |
А8. Сила, действующая на проводник с током, который находится в магнитном
поле между полюсами магнита, направлена
| 1) | вертикально вверх |  |
| 2) | горизонтально влево | |
| 3) | горизонтально вправо ® | |
| 4) | вертикально вниз ¯ |
А9. Как изменится сила, действующая на проводник с током, при уменьшении индукции магнитного поля в 3 раза?
Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет