"Uga wa sumaku na wake picha ya mchoro. Sehemu za sumaku zisizo na homogeneous na zenye usawa"

Kusudi la somo: kutoa hali kwa wanafunzi kupata maarifa juu ya uwanja wa sumakucnjiaahegopicha ya mchoro

Kazi:

kielimu:

kudhihirisha kuwepo shamba la sumaku katika mchakato wa kutatua hali hiyo;

kutoa ufafanuzi wa shamba la magnetic;

kuchunguza utegemezi wa ukubwa wa shamba la sumaku la sumaku kwenye umbali wake;

kuchunguza mwingiliano wa miti ya sumaku mbili;

kujua mali ya shamba la sumaku;

pata khabari na picha ya uwanja wa sumaku kupitia mistari ya nguvu.

kuendeleza: maendeleo kufikiri kimantiki; uwezo wa kuchambua, kulinganisha, kupanga habari;

kielimu: kuendeleza ujuzi katika kufanya kazi katika vikundi;

kuunda wajibu katika kutimiza kazi ya elimu.

Aina ya somo: kujifunza nyenzo mpya.

Vifaa: sumaku (strip, arc-umbo) kulingana na idadi ya wanafunzi, filings chuma, Orodha nyeupe.

Wakati wa madarasa

1) Hatua ya shirika. Kauli mbiu ya somo letu itakuwa maneno ya R. Descartes: "...Ili kuboresha akili, unahitaji kufikiria zaidi kuliko kukariri."

2) Kuweka malengo na malengo ya somo. Kuhamasisha shughuli za elimu wanafunzi.

Hali. Hii ilikuwa karne nyingi zilizopita. Katika kutafuta kondoo, mchungaji alikwenda katika sehemu zisizojulikana, kwenye milima. Kulikuwa na mawe meusi pande zote. Aligundua kwa mshangao kwamba fimbo yake yenye ncha ya chuma ilikuwa ikivutwa na mawe hayo, kana kwamba mkono fulani usioonekana ulikuwa unaikamata na kuishikilia. Alipigwa na nguvu za miujiza za mawe, mchungaji aliwaleta kwenye jiji la karibu. Hapa kila mtu angeweza kusadiki kwamba hadithi ya mchungaji haikuwa hadithi - mawe ya kushangaza yalivutia vitu vya chuma kwao wenyewe! Zaidi ya hayo, ilikuwa ni lazima kusugua blade ya kisu na jiwe kama hilo, na yenyewe ilianza kuvutia vitu vya chuma: misumari, vichwa vya mishale. Ilikuwa ni kama aina fulani ya nguvu, ya ajabu, bila shaka, ilitiririka ndani yao kutoka kwa jiwe lililoletwa kutoka milimani.

Jiwe la Upendo" - hili ndilo jina la ushairi ambalo Wachina walimpa jiwe hili. Jiwe lenye upendo (tshu-shi), Wachina husema, huvutia chuma, kama vile mama mwororo huwavutia watoto wake.

Mwalimu. Ni jiwe gani tunazungumza juu ya hadithi? (Kuhusu sumaku.)

miili, muda mrefu kubakiza magnetization huitwa sumaku za kudumu au sumaku tu.

Mwalimu. Una sumaku kwenye madawati yako napendekeza kuchukua sumaku na kuleta kwa kila mmoja bila kugusa. Je, unatazama nini? Je, unaelezaje? Kwa nini mwingiliano wa sumaku hutokea? Inatokea kwamba kuna kitu kati ya sumaku ambacho hatuwezi kuona na hatuwezi kugusa kwa mikono yetu. Kisha hii inaitwa aina maalum ya suala - shamba. Uga wa sumaku. Tunapata mada ya somo na kuweka lengo la somo - utafiti wa uwanja wa sumaku. Sio tu dhana ya shamba la magnetic, lakini mali yake.

3 ) Uhamasishaji wa kimsingi wa maarifa mapya.

Kwa hivyo tunaandika mada kwenye daftari yetu. Sehemu ya sumaku na uwakilishi wake wa picha. Sehemu za sumaku zisizo na homogeneous na homogeneous. Kusudi la somo letu: kutambua mali ya msingi ya uwanja wa sumaku na njia za kuionyesha

Kwa hivyo kidogo juu ya sumaku (tovuti ya INFOROCK, uwanja wa sumaku)

(tunapotazama filamu, tunaandika ufafanuzi, sifa za uwanja, na kutengeneza michoro)

Uga wa sumaku - aina maalum ya jambo ( uwanja wa nguvu) ambao huunda karibu na kusonga kwa chembe zilizochajiwa)

1. Uga wa magnetic huzalishwa tu kwa malipo ya kusonga.

2. Sehemu ya magnetic haionekani, lakini nyenzo. Inaweza kugunduliwa tu na athari inayo.

3. Sehemu ya sumaku inaweza kugunduliwa na athari yake kwenye sindano ya sumaku na miili mingine inayotembea.

Unaweza kuonyesha uwanja wa sumaku kwa kutumia mistari ya sumaku.

Mistari ya sumaku ni mistari ya kufikiria ambayo sindano ndogo za sumaku zingepatikana wakati zimewekwa kwenye uwanja wa sumaku.

Tunaweza kuwaona kwa kufanya majaribio na vichungi vya chuma.

Jaribio: Polepole nyunyiza vichungi vya chuma kwenye karatasi nyeupe, ambayo chini yake kuna sumaku. Machujo ya mbao hujipanga kwenye mistari ya shamba la sumaku.

Tafadhali kumbuka kuwa katika maeneo hayo ambapo uwanja wa magnetic ni wenye nguvu - kwenye miti, mistari ya magnetic iko karibu na kila mmoja, i.e. mnene zaidi. Kuliko katika maeneo hayo ambapo shamba ni dhaifu.

Vipengele vya mistari ya sumaku (andika chini)

1. Mistari ya sumaku inaweza kuchorwa kupitia sehemu yoyote kwenye nafasi.

2. Zimefungwa na haziingiliani Mstari wa kati unaendelea milele.

3. Mstari wa magnetic hutolewa ili tangent katika kila hatua ya mstari inafanana na mhimili wa sindano ya magnetic iliyowekwa kwenye hatua hii.

4. Mwelekeo wa mstari wa magnetic unachukuliwa kuwa mwelekeo wa pole ya kaskazini ya sindano za dira ziko kando ya mstari huu.

5. Nguvu ya magnetic shamba inawakilishwa na mkusanyiko wa juu.

Fikiria mistari ya nguvu ya coil na sasa. Tumefahamu dhana ya solenoid tangu darasa la 8. .

Solenoid- hii ni coil kwa namna ya jeraha la conductor iliyoingizwa kwenye uso wa silinda ambayo mkondo wa umeme unapita (onyesha)

Sheria ya mshale (chora kwenye daftari)

Sehemu ya sare (chora kwenye daftari)

Sehemu isiyo na usawa (chora kwenye daftari)

4 ) Uchunguzi wa awali wa uelewa kujaza meza

5 ) Ujumuishaji wa msingi. Kazi ya kujitegemea na uthibitishaji wa pande zote.

1. Mzunguko wa sindano ya magnetic karibu na conductor ya sasa ya kubeba inaelezewa na ukweli kwamba inafanywa na ...

A. ...uga wa sumaku iliyoundwa na chaji zinazosogezwa katika kondakta.

B.... uwanja wa umeme, iliyoundwa na mashtaka ya kondakta.

V. ... uwanja wa umeme ulioundwa na chaji zinazohamia kwenye kondakta.

2. Sehemu za sumaku zinaundwa...

A. ...chaji za umeme zinazosimama na zinazosonga.

B. ... chaji za umeme zisizobadilika.

B. ...chaji za umeme zinazosonga.

3. Mistari ya uga wa sumaku ni...

A. ...mistari inayopatana na umbo la sumaku.

B. ... mistari ambayo chaji chaji husogea wakati wa kuingia kwenye uwanja wa sumaku.

B. ...mistari ya kufikirika ambayo mishale midogo ya sumaku ingepatikana, iliyowekwa kwenye uwanja wa sumaku.

4. Mistari ya uga wa sumaku kwenye nafasi ya nje sumaku ya kudumu …

A. ...anza kwenye ncha ya kaskazini ya sumaku na kuishia kwa infinity.

B. ... anzia kwenye ncha ya kaskazini ya sumaku na kuishia kusini.

V. ... anzia kwenye nguzo ya sumaku na kuishia kwa ukomo.

G. ...anza kwenye ncha ya kusini ya sumaku na kuishia kaskazini.

5. Mipangilio ya mistari ya uga wa sumaku ya solenoid ni sawa na muundo wa mistari ya shamba...

A. ... vua sumaku.

B. ...sumaku ya kiatu cha farasi.

V. ...waya moja kwa moja yenye mkondo.

Upimaji wa kawaida na tathmini ya kibinafsi:

majibu 3 sahihi - alama 3,

majibu 4 sahihi - alama 4,

Majibu 5 sahihi - alama 5.

6) Taarifa kuhusu kazi ya nyumbani, maelekezo ya utekelezaji wake

7) Rekukunja (muhtasari wa somo)

Chagua mwanzo wa kifungu na uendelee na sentensi.

leo nimegundua...

ilikuwa ya kuvutia...

ilikuwa ngumu...

Nimemaliza kazi...

Niligundua kuwa...

Sasa naweza…

Nilihisi kuwa...

Nilinunua...

Nilijifunza…

Niliweza …

• Nitajaribu…

  nilishangaa...

  alinipa somo la maisha...

  Tunajua kwamba kondakta wa kubeba sasa huunda shamba la sumaku karibu na yenyewe. Sumaku ya kudumu pia huunda shamba la sumaku. Je, mashamba wanayounda yatakuwa tofauti? Bila shaka watafanya hivyo. Tofauti kati yao inaweza kuonekana wazi ikiwa unaunda picha za graphical za mashamba ya magnetic. Mistari ya shamba la magnetic itaelekezwa tofauti.

  Mashamba ya sumaku sare

  Lini kondakta wa sasa wa kubeba mistari ya sumaku huunda miduara iliyofungwa karibu na kondakta. Ikiwa tunatazama sehemu ya msalaba wa kondakta wa sasa na shamba la magnetic linalojenga, tutaona seti ya miduara ya kipenyo tofauti. Takwimu upande wa kushoto inaonyesha tu conductor kubeba sasa.

  Kadiri unavyokaribia kondakta, ndivyo athari ya uwanja wa sumaku itakuwa na nguvu zaidi. Unapotoka kwa kondakta, hatua na, ipasavyo, nguvu ya uwanja wa sumaku itapungua.

  Lini sumaku ya kudumu tuna mistari inayotoka kwenye ncha ya kusini ya sumaku, ikipita kando ya mwili wa sumaku yenyewe na kuingia kwenye ncha yake ya kaskazini.

  Baada ya kuchora sumaku kama hiyo na mistari ya sumaku ya uwanja wa sumaku iliyoundwa nayo kwa picha, tutaona kwamba athari ya uwanja wa sumaku itakuwa na nguvu zaidi karibu na miti, ambapo mistari ya sumaku iko sana. Picha iliyo upande wa kushoto na sumaku mbili inaonyesha tu uwanja wa sumaku wa sumaku za kudumu.

  Tutaona picha sawa ya eneo la mistari ya magnetic katika kesi ya solenoid au coil na sasa. Mistari ya sumaku itakuwa na nguvu kubwa zaidi kwenye ncha mbili au ncha za coil. Katika visa vyote hapo juu tulikuwa na uwanja wa sumaku usio sare. Mistari ya sumaku ilikuwa na mwelekeo tofauti, na wiani wao ulikuwa tofauti.

  Uga wa sumaku unaweza kuwa sare?

  Ikiwa tutaangalia kwa karibu uwakilishi wa kielelezo wa solenoid, tutaona kwamba mistari ya magnetic ni sambamba na ina wiani sawa katika sehemu moja tu ndani ya solenoid.

  Picha hiyo hiyo itazingatiwa ndani ya mwili wa sumaku ya kudumu. Na ikiwa katika kesi ya sumaku ya kudumu hatuwezi "kupanda" ndani ya mwili wake bila kuiharibu, basi katika kesi ya coil bila msingi au solenoid, tunapata shamba la magnetic sare ndani yao.

  Sehemu kama hiyo inaweza kuhitajika na mtu katika idadi ya michakato ya kiteknolojia, hivyo inawezekana kujenga solenoids ya ukubwa wa kutosha kuruhusu michakato muhimu ndani yao.

  Kwa picha, tumezoea kuonyesha mistari ya sumaku kama miduara au sehemu, ambayo ni, tunaonekana kuziona kutoka upande au kando. Lakini vipi ikiwa mchoro umeundwa kwa njia ambayo mistari hii inaelekezwa kwetu au kwa upande mwingine kutoka kwetu? Kisha hutolewa kwa namna ya dot au msalaba.

  Ikiwa yanaelekezwa kwetu, basi yanaonyeshwa kama nukta, kana kwamba ni ncha ya mshale unaoruka kuelekea kwetu. Katika kesi kinyume, wakati wao ni kuelekezwa mbali na sisi, wao ni inayotolewa kwa namna ya msalaba, kama ni mkia wa mshale kusonga mbali na sisi.

  Sumaku za kudumu ni miili inayohifadhi sumaku kwa muda mrefu. Pole - mahali pa sumaku ambapo hatua kali zaidi hugunduliwa N - pole ya kaskazini ya sumaku S - pole ya kusini ya sumaku S N S sumaku ya umbo la arc Ukanda wa sumaku N 2

  Ni sababu gani za magnetization? Hypothesis ya Ampere + S Kulingana na nadharia ya Ampere (1775 - 1836), mikondo ya pete huibuka katika atomi na molekuli kama matokeo ya harakati za elektroni. Mnamo 1897, nadharia hiyo ilithibitishwa na mwanasayansi wa Kiingereza Thomson, na mnamo 1910 mwanasayansi wa Amerika Millikan alipima mikondo. - e N Wakati kipande cha chuma kinaingizwa kwenye uwanja wa sumaku wa nje, sehemu zote za msingi za sumaku katika chuma hiki huelekezwa sawa katika uwanja wa sumaku wa nje, na kutengeneza uwanja wao wa sumaku. Hivi ndivyo kipande cha chuma kinakuwa sumaku. 3

  Harakati ya elektroni ni mzunguko wa sasa wa mzunguko, na karibu na kondakta na mshtuko wa umeme kuna uwanja wa sumaku. 4 4

  Sumaku za bandia na za asili. Sumaku za bandia zinapatikana kwa chuma cha magnetizing wakati wa kuiingiza kwenye uwanja wa sumaku. Sumaku za asili - madini ya chuma ya sumaku. Sumaku asili, yaani vipande vya magnetite ya madini ya sumaku 5

  Sifa za sumaku: 1. Athari yenye nguvu ya sumaku hugunduliwa na miti ya sumaku; 2. Chuma cha kutupwa, chuma, chuma na baadhi ya aloi huvutiwa vizuri na sumaku; 3. Iron, chuma, nickel mbele ya ore magnetic chuma kupata mali magnetic; 4. Nguzo za sumaku zinazopingana huvutia, kama vile nguzo za sumaku zinarudisha nyuma. 6 6

  Uingiliano wa sumaku unaelezewa na ukweli kwamba sumaku yoyote ina shamba la magnetic, na mashamba haya ya magnetic yanaingiliana. 7

  Sehemu ya sumaku ya sumaku za kudumu Wazo la aina ya uwanja wa sumaku linaweza kupatikana kwa kutumia vichungi vya chuma. Unachohitajika kufanya ni kuweka karatasi kwenye sumaku na kunyunyizia vichungi vya chuma juu. Sehemu ya sumaku - sehemu uwanja wa sumakuumeme, kuonekana mbele ya uwanja wa umeme unaobadilika wakati. Kwa kuongeza, shamba la magnetic linaweza kuundwa na sasa ya chembe za kushtakiwa. 8

  Sehemu za sumaku zinawakilishwa kwa kutumia mistari ya sumaku. Hizi ni mistari ya kufikiria ambayo sindano za sumaku zilizowekwa kwenye uwanja wa sumaku ziko. Mistari ya sumaku inaweza kuchorwa kupitia hatua yoyote kwenye uwanja wa sumaku, ina mwelekeo na imefungwa kila wakati. Nje ya sumaku, mistari ya sumaku huondoka kwenye ncha ya kaskazini ya sumaku na kuingia kwenye ncha ya kusini, ikifunga ndani ya sumaku. 9

  Kutoka kwa muundo wa mistari ya magnetic mtu anaweza kuhukumu sio tu mwelekeo, lakini pia ukubwa wa shamba la magnetic. Katika maeneo hayo ya nafasi ambapo uwanja wa sumaku una nguvu zaidi, mistari ya sumaku hutolewa karibu na kila mmoja, mnene zaidi kuliko mahali ambapo shamba ni dhaifu. 10

  

  UWANJA WA sumaku usio na HOMOGENEOUS Nguvu ambayo uwanja wa sumaku hufanya kazi inaweza kuwa tofauti kwa ukubwa na mwelekeo. Sehemu kama hiyo inaitwa inhomogeneous. Tabia za uwanja wa sumaku usio sare: mistari ya sumaku imepindika; wiani wa mistari ya magnetic ni tofauti; Nguvu ambayo uwanja wa sumaku hufanya kazi kwenye sindano ya sumaku inatofautiana kulingana na pointi tofauti uwanja huu kwa ukubwa na mwelekeo. 12

  Uga wa sumaku usio sare unapatikana wapi? Karibu na conductor moja kwa moja kubeba sasa. Takwimu inaonyesha sehemu ya conductor vile iko perpendicular kwa ndege ya kuchora. Mkondo unaelekezwa mbali na sisi. Inaweza kuonekana kuwa mistari ya sumaku ni miduara inayozingatia, umbali kati ya ambayo huongezeka kwa umbali kutoka kwa kondakta 13.

  

  UWANJA WA MAGNETIKI WA HOMOGENEOUS Sifa za uga sare wa sumaku: mistari ya sumaku ni sambamba na mistari iliyonyooka; wiani wa mistari ya magnetic ni sawa kila mahali; Nguvu ambayo uwanja wa magnetic hufanya juu ya sindano ya magnetic ni sawa katika pointi zote za uwanja huu kwa ukubwa na mwelekeo. 15

  Uga sare wa sumaku upo wapi? Ndani ya sumaku ya strip na ndani ya solenoid, ikiwa urefu wake ni mkubwa zaidi kuliko kipenyo cha 16

  Hii ni ya kuvutia Fito za sumaku za Dunia zimebadilisha mahali (inversions) mara nyingi. Hii imetokea mara 7 katika miaka milioni iliyopita. Miaka 570 iliyopita, nguzo za sumaku za Dunia zilipatikana karibu na ikweta 17

  Hii inavutia: Ikiwa mwako wenye nguvu unatokea kwenye Jua, upepo wa jua huongezeka. Hii husababisha usumbufu katika uwanja wa sumaku wa dunia na kusababisha dhoruba ya sumaku. Chembe za upepo wa jua zinazoruka nyuma ya Dunia huunda sehemu za ziada za sumaku. Dhoruba za sumaku husababisha uharibifu mkubwa: zina athari kubwa kwenye mawasiliano ya redio, njia za mawasiliano, nyingi. vyombo vya kupimia onyesha matokeo yasiyo sahihi. 18

  Hii ni ya kuvutia Sehemu ya sumaku ya Dunia inalinda uso wa Dunia kwa uaminifu kutoka kwa mionzi ya cosmic, ambayo athari yake kwa viumbe hai ni ya uharibifu. Mbali na elektroni na protoni, mionzi ya cosmic pia inajumuisha chembe nyingine zinazohamia angani kwa kasi kubwa. 19

  Hii inavutia matokeo ya mwingiliano wa upepo wa jua na uwanja wa sumaku wa Dunia ni aurora. Kuvamia angahewa ya Dunia, chembe za upepo wa jua (hasa elektroni na protoni) huongozwa na uwanja wa sumaku na kulenga kwa njia fulani. Zinapogongana na atomi na molekuli za hewa ya angahewa, huwafanya kuwa ioni na kuzisisimua, na hivyo kusababisha mwanga unaoitwa aurora. 20

  Inafurahisha Kusoma ushawishi wa mambo anuwai hali ya hewa Nidhamu maalum inahusika na mwili wa mtu mwenye afya na mgonjwa - biometrology. Dhoruba za sumaku huharibu utendaji wa moyo na mishipa, kupumua na mfumo wa neva, na pia kubadilisha viscosity ya damu; kwa wagonjwa wenye atherosclerosis na thrombophlebitis, inakuwa nene na kufungwa kwa kasi, wakati kwa watu wenye afya, kinyume chake, huongezeka. 21

  Kufunga 1. 2. 3. 4. 5. 6. Ni miili gani inayoitwa sumaku za kudumu? Ni nini kinachozalisha uwanja wa sumaku wa sumaku ya kudumu? Miti ya sumaku ya sumaku inaitwaje? Sehemu za sumaku zenye homogeneous hutofautianaje na zile zisizo na homogeneous? Je, nguzo za sumaku zinaingiliana vipi? Eleza kwa nini sindano huvutia kipande cha karatasi? (tazama picha) 22

  

  Uwakilishi wa mchoro wa uwanja wa sumaku. Flux ya vekta ya sumaku

  Uga wa sumaku unaweza kuwakilishwa kielelezo kwa kutumia mistari ya induction ya sumaku. Mstari wa uingizaji wa magnetic ni mstari ambao tangent katika kila hatua inafanana na mwelekeo wa vector ya induction ya shamba la magnetic (Mchoro 6).

  Utafiti umeonyesha kuwa mistari ya induction ya sumaku ni mistari iliyofungwa ambayo hufunga mikondo. Uzito wa mistari ya induction ya sumaku ni sawia na ukubwa wa vekta kwenye eneo fulani kwenye shamba. Katika kesi ya shamba la sasa la moja kwa moja la sumaku, mistari ya induction ya sumaku ina sura ya miduara iliyoko kwenye ndege iliyo sawa na ya sasa, na katikati iko kwenye mstari wa moja kwa moja na sasa. Mwelekeo wa mistari ya induction ya magnetic, bila kujali sura ya sasa, inaweza kuamua kwa kutumia utawala wa gimlet. Katika kesi ya shamba la sasa la moja kwa moja la sumaku, gimlet lazima izungushwe ili iweze harakati za mbele sanjari na mwelekeo wa sasa katika waya, basi harakati ya mzunguko wa kushughulikia gimlet itakuwa sanjari na mwelekeo wa mistari ya induction magnetic (Mchoro 7).

  

  Katika Mtini. 8 na 9 zinaonyesha picha za mistari ya induction ya magnetic ya uwanja wa sasa wa mviringo na uwanja wa solenoid. Solenoid ni mkusanyiko wa mikondo ya mviringo yenye mhimili wa kawaida.

  

  

  Mistari ya vector ya induction ndani ya solenoid ni sawa kwa kila mmoja, wiani wa mistari ni sawa, shamba ni sare (= const). Shamba la solenoid ni sawa na sumaku ya kudumu. Mwisho wa solenoid ambayo mistari ya induction inatoka ni sawa na pole ya kaskazini - N, upande wa pili wa solenoid ni sawa na pole ya kusini - S.

  Idadi ya mistari ya induction ya sumaku inayopenya uso fulani inaitwa flux ya sumaku kupitia uso huo. Mteule flux ya magnetic herufi Ф katika (au Ф).

  ,

  (3)

  Ambapo α ni angle inayoundwa na vector na ya kawaida kwa uso (Mchoro 10).

  

  - makadirio ya vekta kwenye kawaida kwa eneo S.

  Mzunguko wa sumaku hupimwa kwa weber (Wb): [F]=[B]× [S]=T× m 2 = =