Закон Ампера и его применение - ЭЛЕКТРОСТАТИКА - Поурочные разработки по физике к учебнику С. В. Громова - Физика - Поурочные планы к учебникам Г. Я. Мякишева, С. В. Громова и В. Л. Касьянова 10 класс - разработки уроков - авторские уроки - план-конспект урока

Цель: сформулировать закон Ампера и показать его практическую применимость.

Ход урока

I. Повторение. Беседа

1. Опишите опыт Эрстеда?

2. Каким является магнитное поле?

3. Что можно сказать о силовых линиях магнитного поля?

4. Что такое соленоид?

5. Сформулируйте правило для определения направления силовых линий магнитного поля?

6. Что можно сказать о магнитных монополях?

Лабораторная работа «Изучение свойств постоянных магнитов»

Цель: получить картины силовых линий магнитного поля вокруг постоянных магнитов.

Оборудование: магнит полюсовой, магнит подковообразный, магнитная стрелка, стрелки, медный провод, ластик, железные опилки.

Ход работы

1. Найдите северный полюс стрелки, установите полюса полюсового магнита и подковообразного. Обозначьте северный и южный полюса магнитов.

2. Положите лист картона на полосовой магнит, и равномерно посыпьте его железными опилками. Не сдвигая магнит и картонку, осторожно постучите по картонке, чтобы опилки могли перемещаться. Как выстроятся опилки на месте. Сделайте рисунок и запишите вывод в тетради.

3. Получите картинку магнитного поля двух полюсовых магнитов, расположенных параллельно друг другу, и подковообразного магнита.

4. Что можно сказать о линиях магнитной индукции?

II. Изучение нового материала

Эксперимент

По двум параллельным проводникам пропускают электрический ток, в этом случае ток направлен в одну строну, наблюдается притяжение проводников; если в разные стороны направлен электрический ток, то проводники отталкиваются.

Притяжение или отталкивание электрически нейтральных проводников при пропускании через них электрического тока называют магнитным взаимодействием токов.

На проводник с током в магнитном поле действует сила, которая получила название силы Ампера Направление этой силы можно найти при помощи правила левой руки. А математическая запись имеет следующий вид: F_А = Iβl sinα, где I - сила тока в проводнике; β - магнитная индукция; l - длина проводника; α - угол между направлением проводника и направлением вектора магнитной индукции.

Далее учащиеся открывают с. 900, читают параграф 64 и отвечают на следующие вопросы:

1. Как устроен измерительный прибор магнитоэлектрической системы?

2. Какого устройство электродвигателя постоянного тока?

3. От чего зависит вращающийся момент электродвигателя постоянного тока?

4. Как можно изменить направление вращения якоря электродвигателя?

5. Как можно изменить скорость вращения якоря электродвигателя?

III. Решение задач

1. Какая сила действует на каждый метр длины воздушных проводов троллейбусной линии, расположенных на расстоянии 52 см друг от друга, если сила тока в проводах 2000 А? (Ответ: 1,5 Н.)

2. Вычислите индукцию магнитного поля на расстоянии 10 см от длинного прямого проводника при силе тока в проводнике 20 А (Ответ: 4 · 10^-5 Тл.)

3. Вычислите индукцию магнитного поля внутри цилиндрической катушки длиной 10 см, содержащей 200 витков провода, при силе тока в катушке 5 А. (Ответ: 1,3 · 10^-2 Тл.)

Задачи повышенной сложности

1. В вертикально однородном магнитном поле на двух тонких нитях подвешен горизонтально проводник длиной 20 см и массой 20,4 г. Индукция магнитного поля равна 0,5 Тл. На какой угол от вертикали отклонятся нити, если сила тока в проводнике равна 2 А? (Ответ: 45°.)

2. Прямолинейный проводник массой 2 мги длиной 50 см помещен в однородное магнитное поле перпендикулярно линиям индукции. Какой ток должен проходить по нему, чтобы он висел не падая? Индукция поля равна 15 Тл. (Ответ: 2,7 А)

3. Проводящий стержень лежит на горизонтальной поверхности, он перпендикулярен однородному горизонтальному магнитному полю с индукцией 0,2 Тл. Какую силу в горизонтальном направлении нужно приложить перпендикулярно проводнику для его равномерного поступательного движения? Сила тока в проводнике 10 А масса его 100 г, длина 25 см, коэффициент трения 0,1. (Ответ: 0,5548 Н или 0,402 Н.)

Домашнее задание

П. 63, п. 54, задачи 287-291.