WWW.REFERATCENTRAL.ORG.UA - Я ТУТ НАВЧАЮСЬ

... відкритий, безкоштовний архів рефератів, курсових, дипломних робіт

ГоловнаФізика → Магнітні властивості речовин - Реферат

Магнітні властивості речовин - Реферат


Урок роботи в базово-перехресних групах
Мета: Дати учням поняття про магнітні властивості речовин; розвивати уміння спостерігати, аналізувати, робити висновки; самостійно працювати з науково-популярною літературою; працювати в групах, слухати своїх колег, планувати свою роботу; виховувати в учнів толерантність, наполегливість у досягненні мети.
Тип уроку:Урок вивчення нового матеріалу.
Обладнання: Універсальний демонстраційний трансформатор, джерело постійної напруги (100 В, 10 А),залізний, алюмінієвий, вісмутовий (або з графіту) стержні, шкільний штатив, тонка капронова нитка, підвіс, з'єднувальні проводи, ключ, свічка.
Хід уроку
Актуалізація опорних знань
1. Яка внутрішня будова речовини?
2. Яка будова атома?
3. Як рухаються електрони в атомі?
4. Що існує навколо будь-якого провідника зі струмом?
5. Що існує навколо рухомого електрона?
6. Що є силовою характеристикою магнітного поля?
7. Як взаємодіють два паралельні провідники зі струмом? Від чого зале-жить ця взаємодія?
8. Як визначити напрям вектора індукції магнітного поля струму?
Конспект
Вивчаючи взаємодію провідників зі струмом, ми звертали увагу на те, що на магнітну взаємодію впливає середовище, в якому перебувають провідники. Окрім цього, із власного досвіду ви вже знаєте, що магнітне поле створюється не тільки електричним струмом, а й постійними магнітами, та й різні речовини по-різному поводять себе у зовнішньому магнітному полі. Ви спостерігали, що магніт притягує до себе залізні ошурки, але чомусь не діє на алюмінієві. У чому ж причина? Намагнічування речовин можна вивчати екс-периментально. Отож, експеримент.
Дослід 1. Замикається і розмикається коло первинної котушки трансфор-матора без осердя з джерелом живлення постійної напруги. Учні спостерігають незначні відхилення стрілки демонстраційного гальванометра, приєднаного до вторинної котушки. Після введення у котушки стального осердя дослід повторюється, і учні спостерігають значно більші відхилення стрілки.
Дослід 2. Залізний стержень (короткий шматок дроту), підвішений на то-нкій капроновій нитці, розміщується у проміжку між полюсами електромагніту. Навіть за умови слабкого струму у колі обмоток залізний стержень повертається, розмішуючись вздовж магнітних силових ліній. Учні спостерігають, що вже за умови незначного струму залізний стержень притягується до одного з полюсів.
Дослід 3. На короткий кусок алюмінієвого стержня, підвішеного на нитці, постійний магніт не діє. Тоді цей стержень вміщується у проміжок між по-люсами електромагніту. При вмиканні струму у колі та збільшенні його сили до 8-10 А кусок алюмінієвий стержень повертається і займає таке ж положення, як і залізний стержень. Відмінність від досліду 2 полягає у тому, що сила струму повинна бути значно більшою.
Дослід 4. Аналогічно до попереднього досліду, підвішується на нитці сте-ржень із графіту або вісмуту. Цей стержень вноситься у магнітне поле і розташовують уздовж поля. Вмикають струм у колі обмоток. Якщо сила струму значна, учні спостерігають, що графіт повертається упоперек ліній магнітного поля і виштовхується із проміжку між полюсами.
Дослід 5. У проміжку між полюсами електромагніту запалюється свічка. Учні спостерігають, що полум'я свічки виштовхується магнітним полем.
Отож, результуюче магнітне поле у середовищі є сумою полів, створюваних струмом і намагніченим середовищем. Для характеристики магнітних властивостей речовини використовують поняття відносної магнітної проникності речовини:
= - , де В -індукція магнітного поля у середовищі, ?0 - індукція магнітного поля у тій самій точці простору у вакуумі. Ця фізична величина показує, у скільки разів індукція магнітного поля у речовині більша за індукцію магнітного поля, створювану тим самим струмом у вакуумі. Відносна магнітна проникність речовини є безрозмірною величиною.
Причину намагнічення речовин зрозуміти неважко. Уперше її пояснив французький учений Ампер. Спостерігаючи повертання магнітної стрілки поблизу провідника зі струмом у дослідах Ерстеда, Ампер припустив, що магнетизм Землі спричинений струмами, які течуть усередині земної кулі. Він
вказує на те, що магнітні властивості тіла можна пояснити замкнутими електричними струмами, що циркулюють усередині нього.
Згідно з гіпотезою Ампера, всередині молекул і атомів циркулюють еле-ментарні електричні струми. Вони утворюються внаслідок руху електронів у атомах.
Якщо внаслідок теплового руху молекул площини, у яких циркулюють ці струми, розміщені хаотично одна відносно одної (рис. 1), то дія струмів взаємно компенсується і жодних магнітних властивостей тіло не виявляє. У намагніченому стані елементарні струми в тілі орієнтовані так, що їхні дії додаються (рис. 2).
Рис. 1 Рис. 2
Отож, знаючи причину магнітних властивостей речовини, з'ясуємо, чому ж у дослідах, які ми спостерігали, різні речовини поводили себе по-різному.
Кожна група отримала довідниковий матеріал та картку із запитаннями. Опрацювавши теоретичний матеріал, ви під час обговорення повинні дати відповіді на запитання, занотовуючи їх у зошит.
Запитання
1. Що таке діа- (пара-, феро-) магнетик?
2. Яке значення u. для цього магнетика?
3. Як напрямлене магнітне поле всередині цього магнетика?
4. Як воно впливає на зовнішнє магнітне поле?
5. Яка речовина із спостережуваних у дослідах належить до кожної із груп магнетиків? Чому?
6. Які ще речовини належать до цієї групи?
7. Що таке точка Кюрі
Задачі
1. Чому корпус компаса виготовляють із пластмаси, латуні або алюмінію, але не із заліза?
2. Чому не можна застосовувати електромагнітний кран для переміщення розпечених сталевих оцупків?
3. Як зміниться магнітне поле котушки, якщо всередину у неї вставити мідне осердя? Чому?
4. Чи не пригадаєте лихого вчинку Негоро із роману Жуля Верна "П'я-тнадцятирічний капітан"? Чому корабель збився з курсу?
5. Що станеться з магнітним полем котушки, по якій проходить струм, коли у неї вставити залізне осердя? Чому?
6. Як зміниться магнітне поле котушки, якщо всередину неї вставити алюмінієве осердя? Чому?
7. Як поводиться стержень з діа- (пара-, феро-) магнетика в однорідному та неоднорідному магнітному полі?
Діамагнетик Парамагнетик Феромагнетик
1. Магнітна проник-ливість, [Д,
2. Напрям магнітного поля
3. Речовини
Феромагнетики
Особливу групу речовин, що намагнічуються, утворюють феромагнетики (рис. За). Такі речовини, внесені в магнітне поле, під його дією намагнічуються так, що підсилюють зовнішнє магнітне поле, тобто магнітні силові лі-
нії зовнішнього магнітного поля В і магнітного поля речовини В' мають один і той же напрям. Ці речовини
Loading...

 
 

Цікаве