Магнитный поток 9 класс конспект урока

Обновлено: 08.07.2024

Ольга Овчинникова 01.06.2014 6916 1129 1 Физика / Уроки

где F- сила, действующая со стороны магнитного поля на проводник с током ( H );
I - сила тока в проводнике ( A );
l - длина проводника ( м ).
Единица измерения индукции магнитного поля в СИ: [ B ] = 1Тл ( тесла).

МАГНИТНЫЙ ПОТОК Контур, помещенный в однородное магнитное поле, пронизывается магнитным потоком ( потоком векторов магнитной индукции). Ф - магнитный поток, пронизывающий площадь контура, зависит от величины вектора магнитной индукции, площади контура и его ориентации относительно линий индукции магнитного поля.

Если вектор магнитной индукции перпендикулярен площади контура, то магнитный поток максимальный.
Если вектор магнитной индукции параллелен площади контура, то магнитный поток равен нулю.
О полярных сияниях. Магнитная индукция поля Земли составляет 0,5Ч10–4 Тл, тогда как поле между полюсами сильного электромагнита – порядка 2 Тл и более.
На магнитное поле Земли оказывает влияние повышенная солнечная активность. Примерно один раз в каждые 11.5 лет она возрастает настолько, что нарушается радиосвязь, ухудшается самочувствие людей и животных, а стрелки компасов начинают непредсказуемо "плясать" из стороны в сторону. В таком случае говорят, что наступает магнитная буря. Обычно она длится от нескольких часов до нескольких суток. Термин индукция происходит от латинского "индукцио", что означает "наведение" (например, навести на мысль – то есть вызвать мысль). Наведение, возникновение, образование – это слова-синонимы. Мощные индукционные генераторы вырабатывают ток напряжением 15-20 кВ и обладают КПД 97-98%.
4.Закрепление:вопросы к §46-47,упр.37 ( 1).
5. Итоги урока
6. Оценки за урок.
7. Д/з: § 47-48, вопросы, упр. 37 (2).

Для учеников 1-11 классов и дошкольников
Бесплатные сертификаты учителям и участникам

Конспект урока "Индукция магнитного поля. Магнитный поток"

Науку часто смешивают с знанием.

Это глубокое недоразумение.

Наука есть не только знание,

но и сознание, т.е. умение пользоваться знанием.

Василий Осипович Ключевский.

В прошлой теме речь шла о магнитных линиях, о действиях магнитного поля, о его свойствах.

Вспомним основные понятия, связанные с магнитным полем.

Магнитное поле — это силовое поле, действующее на движущиеся электрические заряды.

Магнитные линии — это воображаемые линии, вдоль которых расположились бы маленькие магнитные стрелки, помещенные в магнитное поле.

Так же напомним, что направление линий магнитного поля будет зависеть от направления тока в проводнике .

Это направление можно определить с помощью правила буравчика : если поворачивать головку винта так, чтобы поступательное движение острия винта происходило вдоль тока в проводнике, то направление вращения головки указывает направление линий магнитного поля тока.

В данной теме речь пойдёт о количественных характеристиках магнитного поля.

Известно, что одни магниты создают в пространстве более сильные поля, чем другие.

Рассмотрим простой пример. Возьмем два полосовых магнита и поместим их над кучкой железных опилок и гвоздей. Как видно из опыта, сила притяжения к первому магниту оказалась достаточной для преодоления силы тяжести гвоздей, а сила притяжения ко второму — нет.

Какой же величиной можно охарактеризовать магнитное поле? Магнитное поле характеризуется векторной физической величиной, которая обозначается B и называется индукцией магнитного поля (или магнитной индукцией ).

Индукция магнитного поля — одна из важнейших количественных характеристик магнитного поля.

Что это за величина?

В результате многочисленно повторенных опытов было установлено, что сила, действующая на проводник, зависит от:

– самого магнитного поля магнита — более мощный магнит действует на данный проводник с большей силой;

– силы тока, протекающего по проводнику ,

– длины самого проводника .

В результате таких опытов, проведенных Ампером и Араго в начале XIX в., было определено, что отношение максимальной действующей силы на проводник с током к силе тока в проводнике и длине проводника остаётся постоянной для этого магнитного поля, и именно она характеризует данное магнитное поле. Поэтому было введено понятие вектора магнитной индукции, как силовой характеристики магнитного поля .

Магнитная индукция — это векторная физическая величина, являющаяся силовой характеристикой магнитного поля, численно равная отношению модуля силы, с которой магнитное поле действует на расположенный перпендикулярно магнитным линиям проводник с током, к силе тока в проводнике и его длине.

Единицей измерения магнитной индукции в системе СИ является Тл (Тесла) в честь югославского электротехника Николы Тесла.

1 Тесла — это магнитная индукция такого однородного магнитного поля, в котором на контур с единичным магнитным моментом действует единичный вращающий момент.

Магнитная индукция полностью характеризует магнитное поле. В каждой точке может быть найден ее модуль и направление.

До сих пор для графического изображения магнитных полей использовались линии, которые условно называли магнитными линиями или линиями магнитного поля. Теперь можно уточнить их название и дать определение этих линий.

Более точное название магнитных линий — это линии магнитной индукции (или линии индукции магнитного поля ).

Линиями магнитной индукции называются линии, касательные к которым в каждой точке поля совпадают с направлением вектора магнитной индукции.

Данное определение линий магнитной индукции можно пояснить с помощью рисунка. На нем кружочком с точкой изображен проводник с током, расположенный перпендикулярно к плоскости чертежа. Окружность вокруг проводника представляет собой одну из линий индукции магнитного поля, созданного протекающим по проводнику током.

Видно, что проведенные к этой окружности касательные в любой точке совпадают с вектором магнитной индукции.

Так как в каждой точке магнитное поле характеризуется определенным значением индукции, то через каждую точку поля можно провести линию магнитной индукции и, причем, только одну . При этом линии магнитной индукции замкнуты и не пересекаются.

В изображенном на рисунке однородном магнитном поле (линии магнитной индукции которого расположены параллельно друг другу и с одинаковой густотой) вектор магнитной индукции во всех произвольно выбранных точках поля одинаков как по модулю, так и по направлению .

Сравним это поле с двумя неоднородными полями: полем постоянного полосового магнита и полем тока, протекающего по прямолинейному участку проводника.

Легко заметить, что в неоднородных полях , в отличие от однородного, вектор магнитной индукции меняется от точки к точке .

Т.о. магнитное поле называется однородным, если во всех его точках магнитная индукция одинакова . В противном случае поле называется неоднородным.

Для объяснения опытов, которые будут проводиться в дальнейшем, нам необходимо ввести еще одну физическую величину — магнитный поток .

Возьмем кусок плотной бумаги с отверстием. Подуем в отверстие, подставив руку с обратной стороны листа. Сильнее дуем — больше поток воздуха. Будем дуть с такой же силой, но часть отверстия прикроем — поток уменьшится. И наконец, если плоскость листа бумаги поставим параллельно направлению потока выдуваемого воздуха, рука практически не почувствует влияние воздушного потока.

Аналогично и с магнитным потоком. При усилении магнитного поля количество силовых линий возрастает, следовательно, возрастает и магнитный поток .

Уменьшение площади контура при неизменной индукции магнитного поля приводит к уменьшению числа линий, пронизывающих контур и, следовательно, к уменьшению магнитного потока.

Поворот контура также приводит к изменению числа линий, пронизывающих замкнутый контур.

Если же плоскость контура параллельна линиям магнитной индукции, то поток сквозь него равен 0.

Согласно определению (которое дается в курсе физики старших классов) магнитный поток через плоскую поверхность — это скалярная физическая величина, численно равная произведению модуля магнитной индукции на площадь поверхности, ограниченной контуром, и на косинус угла между нормалью к поверхности и магнитной индукцией.

В системе СИ единицей магнитного потока является Вб (вебер).

1 вебер — это магнитный поток однородного магнитного поля с индукцией 1 Тл через перпендикулярную ему поверхность площадью 1 м 2 .

Основные выводы:

– Магнитная индукция — это векторная физическая величина, являющаяся силовой характеристикой магнитного поля, численно равная отношению модуля силы, с которой магнитное поле действует на расположенный перпендикулярно магнитным линиям проводник с током, к силе тока в проводнике и его длине.

– Единицей измерения магнитной индукции в системе СИ является Тл (Тесла).

– Магнитная индукция полностью характеризует магнитное поле . В каждой точке может быть найден ее модуль и направление.

– Магнитный поток через плоскую поверхность — это скалярная физическая величина, численно равная произведению модуля магнитной индукции на площадь поверхности, ограниченной контуром, и на косинус угла между нормалью к поверхности и магнитной индукцией.

План урока по теме "Магнитный поток. Явление электромагнитной индукции". Урок для 9 класса.

МБОУ Локотская СОШ №1 им. П.А. Маркова

Открытый урок

Учитель Головнева Ирина Александровна

Тип урока: комбинированный

Образовательная: изучить физические особенности явления электомагнитной индукции, сформировать понятия: электомагнитная индукция, индукционный ток, магнитный поток.

развивающая: формировать у учащихся умение выделять главное и существенное в излагаемом разными способами материале, развитие познавательных интересов и способностей школьников при выявлении сути процессов.

воспитательная: воспитывать трудолюбие, культуру поведения, точность и четкость при ответе, умение видеть физику вокруг себя.

Задачи урока

изучить явление электромагнитной индукции и условия его возникновения;

рассмотреть историю вопроса о связи магнитного поля и электрического;

показать причинно-следственные связи при наблюдении явления электромагнитной индукции,

способствовать актуализации, закреплению и обобщению полученных знаний, самостоятельному конструированию новых знаний.

Развивающие: способствовать развитию умения работать в коллективе, высказывать собственные суждения и аргументировать свою точку зрения.

Воспитательные:

способствовать развитию познавательных интересов учащихся;

способствовать моделированию собственной системы ценностей, базирующихся на идее саморазвития.

Последовательность изложения нового материала

История открытия явления электромагнитной индукции.

Демонстрация опытов Фарадея по электромагнитной индукции.

Практическое применение явления электромагнитной индукции.

Оборудование

Разборный трансформатор, гальванометр, постоянный магнит, реостат, амперметр, магнитная стрелка, ключ, соединительные провода, модель генератора, мультимедийный проектор,аудиозапись, презентация по теме.

1. Организационный момент.

2. Актуализация знаний.

На предыдущих занятиях мы рассмотрели магнитное поле и характеристику магнитного поля, его действие на проводник с током и на движущийся заряд.

1. Что является источником магнитного поля?

2.Какая физическая величина является характеристикой магнитного поля?

3.Какие существуют правила для определения направления вектора магнитной индукции?

Нам предстоит рассмотреть вопросы:

2.История открытия явления электромагнитной индукции.

3.Демонстрация опытов Фарадея по электромагнитной индукции.

4.Значение открытия явления электромагнитной индукции.

3. Изучение нового материала

(Используются слайды презентации, интерактивная доска, оборудование для демонстрации опытов, аудиозапись).

1.Магнитный поток (определение, способы изменения , размерность, формула). Повторение 9 класса. Закрепление с помощью слайдов презентации.

1. Изучение электромагнитных явлений показывает, что вокруг электрического тока всегда существует магнитное поле . (Демонстрация опыта Эрстеда). Электрический ток и магнитное поле связаны друг от друга.

На экране портрет М. Фарадея (1791 - 1867).

Учитель на фоне музыки знакомит с жизнью и деятельностью Фарадея.

Над поставленной перед собою задачей Фарадей работал 10 лет. Он открыл электромагнитную индукцию – новое явление, которое подробно исследовал и описал в ряде статей. Открытие Фарадея было новым шагом в изучении электромагнитных явлений.

а)Фарадей обнаружил, что если взять две проволочные обмотки (мы возьмём две катушки) и в одной из них менять силу тока, например, замыкая или размыкая цепь первичной катушки, то во вторичной катушке возникает ток, несмотря на то, что катушки изолированы друг от друга. Явление возбуждения электрического тока в замкнутом проводнике с помощью магнитного поля называют электромагнитной индукцией. Возбуждённый таким образом ток назвали индукционным током.

- возникновение индукционного тока в замкнутой катушке при включении и выключении тока во второй катушке;

- возникновение индукционного тока в замкнутой катушке при изменении силы тока с помощью реостата во второй катушке;

- возникновение индукционного тока при перемещении катушек друг относительно друга.

Далее оказалось, что обмотку (катушку) с током можно заменить магнитом и ток в катушке возникает либо при перемещении катушки относительно магнита, либо, наоборот, при перемещении магнита в катушке.

Выполняем опыт с приборами: катушка, соединённая с гальванометром, магнит.

Вывод: во всех рассмотренных случаях индукционный ток возникал при изменении магнитного потока, пронизывающего охваченную проводником площадь катушки.

Выполняем рисунок по проведённым опытам. ( Рисунки на доске).

Закрепление изученного материала и контроль знаний.

Выполняется тестовая работа

У учащихся на столах смайлики ( улыбающийся , равнодушный и грустный). Учитель просит поднять в руках тот, который больше соответствовал настроению каждого ученика на уроке.

Сегодня мы с вами познакомились с явлением электромагнитной индукции, которое используется во всех современных генераторах, преобразующих механическую энергию в электрическую. Это явление, открытое М. Фарадеем в 1831 году, сыграло решающую роль в техническом прогрессе современного общества. Оно является физической основой современной электротехники, обеспечивающей промышленность, транспорт, связь, сельское хозяйство, строительство и другие отрасли, быт людей электрической энергией.

Спасибо всем за активную работу на уроке. Оценки.

Домашнее задание

§ 8, 9 №838 ( Рымкевич)

Задание. Ознакомьтесь с биографией М. Фарадея и заполните таблицу, отражающую вклад учёного в открытие явления электромагнитной индукции. Используйте учебники, энциклопедии, книги, электронные издания, ресурсы Интернета, другие источники.

-75%

Современные педагогические технологии в образовательном процессе

Получите комплекты видеоуроков + онлайн версии

Конспект урока в 9 классе "Индукция магнитного поля. Магнитный поток" (223.44 KB)

Цели урока: ввести определение магнитного потока.

Деятельность учителя

Деятельность учащегося

1. Организационный момент

Проверяет готовность учащихся к занятию

2. Проверка домашнего задания

Проводится в форме устного опроса по материалу §47

3. Актуализация знаний

Проводится в форме фронтальной беседы с классом

1. Как называется и каким символом обозначается векторная величина, которая служит количественной характеристикой магнитного поля?

1. Количественной характеристикой магнитного поля является индукция магнитного поля. Она обозначается символом

2. По какой формуле определяется модуль вектора магнитной индукции?

, где F – сила, с которой магнитное поле действует на расположенный перпендикулярно магнитным линиям проводник с током; I – сила тока в проводнике; l – длина проводника

3. Как называется единица магнитной индукции?

Единицей магнитной индукции является тесла (Тл)

4. Что называется линиями магнитной индукции?

Линиями магнитной индукции называются линии, касательные к которым в каждой точке поля совпадают с направлением вектора магнитной индукции

5. В каком случае магнитное поле называют однородным, в каком – неоднородным?

Магнитное поле называют однородным, если во всех его точках магнитная индукция одинакова. В противном случае поле называется неоднородным

4. Объяснение нового материала

Ребята, для объяснения опытов, которые будут проводиться в дальнейшем, нам необходимо ввести ещё одну физическую величину – магнитный поток или поток вектора магнитной индукции, который обозначается буквой Ф (учащиеся делают записи в тетради).

Магнитный поток, пронизывающий замкнутый контур – величина, пропорциональная модулю вектора индукции магнитного поля В и площади контура S. В том случае, когда Ф≈В∙S

Если контур перпендикулярен вектору индукции магнитного поля, то Ф=В∙S.

Магнитный поток зависит ориентации контура по отношению к линиям магнитной индукции: чем больше линий магнитной индукции пронизывает контур, тем больше будет и магнитный поток.

Аналогично дело обстоит и с магнитным потоком. При усилении магнитного поля количество силовых линий возрастает, следовательно, возрастает и магнитный поток.

Ребята сделайте рисунок в тетради:

S₁ = S₂ = Ф₂ Ф₁, В₂ В₁

Делают рисунки в тетради

Уменьшение площади контура при неизменной индукции магнитного поля приводит к уменьшению Ф (сделать рисунок на доске)

, S₁ S₂ = Ф₁ Ф₂

Делают рисунки в тетради

Поворот контура также приводит к изменению числа линий, пронизывающих замкнутый контур (сделать рисунок на доске)

, S₁ = S₂ , Ф₁ Ф₂

Делают рисунки в тетради

Если плоскость контура параллельна линиям магнитной индукции, то поток сквозь него равен нулю: Ф = 0 (сделать рисунок на доске)

Делают рисунки в тетради

При повороте рамки вокруг оси, направленной параллельно линиям магнитной индукции, магнитный поток так-же равен нулю

5. Закрепление изученного материала

Проводить в форме фронтальной беседы

1. Вода в ручейке и в реке течёт с одинаковой скоростью. В каком случае больше поток воды через решето, поставленное перпендикулярно течению?

В обоих случаях поток воды будет одинаковый, так как он в случае перпендикулярно поставленного решета будет равен в обоих случаях произведению скорости течения и площади решета. А так как эти величины равны, то и потоки будут равны

Задача: Какой магнитный поток пронизывает плоскую поверхность площадью 50 см 2 при индукции поля 0,4 Тл, если эта поверхность перпендикулярна вектору индукции поля (проверяет решение задачи, вызывая одного ученика к доске)

Читайте также: