Урок застосування знань, умінь та навичок "Сила Лоренца"

Урок в 11 класі

Тема: Розв’язування задач з теми «Сила Лоренца»

Тип уроку: урок удосконалення знань, умінь і навичок

Мета:

Виховна: виховання в учнів практичних навичок, розвиток матеріалістичного світогляду.

Навчальна: набуття практичних знань умінь та навичок, самостійне опрацювання матеріалу та розв’язку задач, систематизація та закріплення знань з теми.

Розвиваюча: розвивати інтерес до вивчення фізики та застосування електромагнетизму за допомогою отриманих на уроці знань, розвиток абстрактно-логічного мислення.

Хід уроку:

1. Організаційний етап        2 хв.
2. Актуалізація знань               10 хв.
3. Розв’язування задач               27 хв.
4. Підсумки уроку        5 хв.
5. Домашнє завдання         1 хв.

І. Привітання, встановлення робочої атмосфери, пояснення роботи на уроці.

ІІ. Фронтальне опитування учнів.

1. Означення магнітного поля.

• Один із сторін електромагнітного поля, як виду матерії, завдяки якому здійснюється магнітна взаємодія з наагніченими тілами.

2. Вплив агнітного поля на частинки, що рухаються в ньому.
3. Означення сили Лоренца та її формула (запис на дошці)

• Сила, яка діє на рухому заряджену частинку з боку магнітного поля називається силою Лоренца:

,

(^)

Сила Лоренца буде максимальною, якщо кут між вектором швидкості і вектором індукції магнітного поля = 90˚, тоді

Сила Лоренца буде дорівнювати нулеві, якщо вектори швидкості і індукції магнітного поля паралельні мід собою, тобто

4. Як визначається напрямок сили Лоренца?

• Напрям сили Лоренца визначається за правилом лівої руки:

Якщо витягнуті пальці лівої руки розташувати у напрямі руху позитивного заряду так, щоб складова магнітної індукції В, перпендикулярна до напряму швидкості заряду, входила в долоню, то відігнутий на 90˚ великий палець укаже напрям сили Лоренца, яка діє на рухомий заряд.

5. Чому дорівнює робота сили Лоренца?

• Робота сили Лоренца дорівнює 0.

ІІІ. Розв’язування задач

(Якісні задачі, учні за бажанням (або за списком) виходять до дошки для розв’язку задач)

Задача № 1

Яка сила діє на протон, що рухається зі швидкістю 10 Мм/с в магнітному полі з індукцією 0,2 Тл перпендикулярно лініям магнітної індукції.

Дано:                      Сі                             

v=10 Мм/с          10⁷ м/с

B=0,2 Тл 

m_p=1,67*10^-27кг

q_p=1,6*10^-19 Кл                         Розв’язок:

α=90˚                                    ,

F_л -?                                       α=90˚, то        

Відповідь:

Задача № 2

В напрямку перпендикулярному лініям магнітної індукції, влітає в магнітне поле електрон зі швидкістю 10 Мм/с. знайти індукцію магнітного поля, якщо електрон описав і полі окружність радіусом 1 см.

Дано:                      Сі                             

v=10 Мм/с          10⁷ м/с

R=1 см                  0,02 м 

m_е=9,1*10^-31кг

q_е=1,6*10^-19 Кл                         Розв’язок:

α=90˚                                    ,

В-?                                      

Задача № 3

Протон, що проходить прискорюючу різницю потенціалів 400 В, влетів і однорідне магнітне поле з індукцією 0,2 Тл і почав рухатись по колу. Визначте радіус кола по якому він рухався.

Дано:                                                    Розв’язок:

В=0,2 Тл                                        ,

m_р=1,67*10^-27кг Так як протон почав рухатись по колу, то сила

q_р=1,6*10^-19 Кл         Лоренца являэться і доцентровою силою. Тобто:

U=400 В                                            ,

R-?                                  Так як:      , то, прирівнявши ці два рівняння

                             для сили Лоренца отримаємо

За законом збереження енергії, робота, яку виконує поле, по переміщенню заряду дорінює кінетичній енергії. Тоді:

А робота сил електричного поля при переміщенні заряду визначається за формулою:

, тоді:

Звідси

=1,44 (см)