Розв’язування задач за темою «Сила Ампера»

Вчитель: Мокра Анна Ігорівна

Предмет: Фізика

Клас: 9

Семестр: І

Розділ: Магнітне поле

Тема: Розв’язування задач за темою «Сила Ампера»

Мета уроку:

Навчальна: закріпити знання учнів за темою «Сила Ампера», продовжити формувати навички та вміння розв’язувати якісні фізичні задачі, застосовуючи набуті знання.

Розвиваюча: розвивати вміння учнів розв’язувати фізичні задачі; глибше розуміння фізики та її застосування; розвивати логічне мислення; вміння виявити причинно-наслідкові зв’язки між явищами дійсності.

Виховна: продовжити виховання інтересу школярів до фізики як науки та навчального предмета; прищеплювати цілеспрямованість і наполегливість.

Очікувані результати: учні повинні вміти розв’язувати якісні задачі за темою «Сила Ампера».

Тип уроку: урок застосування знань, умінь, навичок

Наочність і обладнання: підручник.

 

План уроку

І. ОРГАНІЗАЦІЙНИЙ ЕТАП (2 хв)

ІІ. АКТУАЛІЗАЦІЯ ОПОРНИХ ЗНАНЬ І ВМІНЬ (10 хв)

ІІІ. РОЗВ’ЯЗУВАННЯ ЗАДАЧ (28 хв)

ІV. ПІДБИТТЯ ПІДСУМКІВ УРОКУ (3 хв)

V. ДОМАШНЄ ЗАВДАННЯ (2 хв)

VI. ВІДПОВІДІ

 

Хід уроку

І. ОРГАНІЗАЦІЙНИЙ ЕТАП

Вітання з учнями.

Звіт чергового учня.

Опитування щодо самопочуття.

ІІ. АКТУАЛІЗАЦІЯ ОПОРНИХ ЗНАНЬ І ВМІНЬ 

1.     Провести змагання за матеріалом § 4

 

Домашнім завданням учнів було підготувати по 4 питання з § 4.

Учнів було попередньо розділено на команди.

Правила:

Учні розсідаються по своїм командам. (по рядах)

Команда на першому ряду задає питання команді на 2-му або 3-му ряду. Відповідно команда на другому ряду – 1-му або 3-му, а 3-го – 1-му чи 2-му. Команди, яким учні задають питання не мають повторюватися.

У команди є по 10 секунд на відповідь на кожне питання.

Виграє команда, що відповіла краще всіх.

Приз: імунітет до поганих оцінок до кінця уроку (<8 або тих, що учні вважають для себе поганими).

 

Проведення змагання

 

Орієнтовні питання учнів

1.     Опишіть дослід на підтвердження того, що в магнітному полі на провідник зі струмом діє сила.

Взяти прямий провідник, виготовлений зі слабомагнітного матеріалу, наприклад алюмінію, і підвісити його на тонких і гнучких проводах таким чином, щоб він перебував між полюсами підковоподібного постійного магніту. Якщо пропустити в провіднику струм, провідник відхилиться від положення рівноваги. Причиною такого відхилення є сила, що діє на провідник зі струмом з боку магнітного поля.

2.     Дайте означення сили Ампера.

Сила Ампера – це сила, з якою магнітне поле діє на провідник зі струмом.

3.     Від яких чинників залежить значення сили Ампера? За якою формулою визначають її значення?

Сила Ампера прямо пропорційна силі струму в провіднику та довжині активної частини провідника (тобто частини, яка розташована в магнітному полі). Сила Ампера збільшується з посиленням магнітного поля і залежить від того, під яким кутом до ліній магнітної індукції розташований провідник. Значення сили Ампера обчислюють за формулою:

4.     Як слід розташувати провідник, щоб сила Ампера була найбільшою? У якому випадку магнітне поле не діє на провідник?

Сила Ампера буде максимальною, якщо провідник розташувати перпендикулярно магнітним лініям поля ().

Сила Ампера буде дорівнювати нулю, якщо провідник розташований паралельно магнітним лініям поля ()

5.     Сформулюйте правило для визначення напрямку сили Ампера.

Для визначення напрямку сили Ампера використовують правило лівої руки: якщо ліву руку розташувати так, щоб лінії магнітного поля входили в долоню, а чотири витягнуті пальці вказували напрямок струму в провіднику, то відігнутий на 90° великий палець укаже напрямок сили Ампера.

6.     Дайте означення індукції магнітного поля.

Магнітна індукція – це векторна фізична величина, що характеризує силову дію магнітного поля та чисельно дорівнює відношенню максимальної сили, з якою магнітне поле діє на розташований у цьому полі провідник зі струмом, до добутку сили струму в провіднику на довжину активної частини провідника

7.     Дайте означення одиниці магнітної індукції.

1 Тл – це індукція такого однорідного магнітного поля, яке діє із силою 1 Н на провідник завдовжки 1 м, у якому тече струм силою 1 А.

 

2. Перевірити виконання вправи № 4: завдання 1, 2 – усно.

 

IІІ. РОЗВ'ЯЗУВАННЯ ЗАДАЧ

1. Визначте полярність підключення провідника, розміщеного в зовнішньому магнітному полі, яке діє на нього як показано на рисунку.

 

2. Визначте розташування полюсів магніту.

 

                 

                                      Завд. 1                                             Завд. 2

 

3. По двох оголених провідниках, з'єднаних з полюсами джерела струму, може котитися легка алюмінієва трубочка. В який бік покотиться трубочка, коли замкнути коло?

Трубка покотиться в ліву сторону.

 

4. Доведіть, що два паралельні провідники, в яких тече струм одного напрямку, притягуються. (задача знаходиться у підручнику на ст. 33)

Аналіз фізичної проблеми. Навколо будь-якого провідника зі струмом існує магнітне поле, отже, кожен із двох провідників перебуває в магнітному полі іншого. На перший провідник діє сила Ампера з боку магнітного поля, створеного струмом у другому провіднику, і навпаки. Визначивши за правилом лівої руки напрямки цих сил, з’ясуємо, притягуються провідники чи відштовхуються.

 

Розв'язання

У ході розв’язання виконаємо пояснювальні рисунки: зобразимо провідники А і В, покажемо напрямок струму в них та ін.

Визначимо напрямок сили Ампера, яка діє на провідник А, що перебуває в магнітному полі провідника В.

1) За допомогою правила правої руки визначимо напрямок ліній магнітного поля, створеного провідником B (рис. 1, а). Бачимо, що біля провідника А магнітні лінії напрямлені до нас (позначка «•»).

2) Скориставшись правилом лівої руки, визначимо напрямок сили Ампера, яка діє на провідник А з боку магнітного поля провідника В (рис. 1, б).

3) Доходимо висновку: провідник А притягується до провідника В.

Тепер знайдемо напрямок сили Ампера, яка діє на провідник B, що перебуває в магнітному полі провідника А.

1) Визначимо напрямок ліній магнітного поля, створеного провідником А (рис. 2, а). Бачимо, що біля провідника B магнітні лінії напрямлені від нас (позначка «х»).

2) Визначимо напрямок сили Ампера, яка діє на провідник B (рис. 2, б).

3) Доходимо висновку: провідник В притягується до провідника А.

 

Відповідь: два паралельні провідники, в яких протікають струми одного напрямку, дійсно притягуються.

 

5. Прямий провідник довжиною 30 см розміщений в магнітному полі з індукцією 0,4 Тл перпендикулярно до його силових ліній. Визначте силу струму в провіднику, якщо магнітне поле діє на нього з силою 24 мН.

Дано:	Розв’язання На провідник зі струмом у магнітному полі діє сила         Відповідь:

 

6. У провіднику, довжина активної частини якого становить 12 см сила струму дорівнює 50 А. Провідник вміщено в однорідне магнітне поле перпендикулярно лініям індукції, яка дорівнює 10 мТл. Яку роботу виконає магнітне поле при переміщенні цього провідника на 10 см?

Дано:	Розв’язання На провідник зі струмом у магнітному полі діє сила Ампера, яка і переміщує провідник   Відповідь:

 

ІV. ПІДБИТТЯ ПІДСУМКІВ УРОКУ

Виставлення оцінок

 

Бесіда за питаннями

Чи дізналися ви щось цікаве на уроці?

Що вам найбільше сподобалося з уроку?

 

V. Домашнє завдання

Повторити § 4, Вправа № 4 (3, 4)

Ознайомитися з розв’язанням задачі 2 у пункті 3 «Учимося розв’язувати задачі» § 4.

 

VІ. ВІДПОВІДІ

3.

а) За правилом лівої руки: зверху південний полюс магніту, внизу – північний;

б) За правилом лівої руки: ліворуч – позитивний полюс джерела струму, праворуч – негативний.

4.