Конспект урока по теме «Закон Ампера»

Если человек своим упорством,

трудолюбием, достигает истины

в чем – либо, то это и есть открытие

Пастернак

На сегодняшнем уроке мы так же попытаемся совершить небольшие, но зато самостоятельные открытия. Для этого надо быть настойчивым и внимательным.

Изучая тему: «Электромагнитное поле в вакууме» мы встретились с целым рядом физических величин.

Назовите их:

Что характеризует каждая величина?

Что такое электрическое поле?

Что такое магнитное поле?

Физика-наука о природе. Вспомним Ф.И. Тютчева:

Не то, что мните вы, природа:

Не слепок, не бездушный лик-

В ней есть душа, в ней есть свобода

В ней есть любовь, в ней есть язык….

Каким языком пользуется физика при описании явлений природы?

В-1

В-2

В-3

Вычислите радиус окружности, по которой будет двигаться электрон со скоростью 10⁶ м/с с магнитной индукцией 20 Тл.

Запишите в математической форме закон Кулона.

Выразите из закона Кулона r.

Перейдем к новой теме «Закон Ампера»

В 1820 г французский физик проводил опыты и пришел к выводу, что взаимодействие тока с магнитом можно объяснить, если предположить, что внутри магнита существует множество циркулирующих токов. Тогда все магнитные явления объясняются взаимодействием движущихся электрических зарядов. Разноименные электрические заряды притягиваются, одноименные отталкиваются, то есть магнитное взаимодействие, - это взаимодействие упорядочено движущихся электрических зарядов.

Опытным путем он доказал, что покоящиеся заряды на магнитную стрелку не действуют, будет действовать только электрический ток.

Что такое электрический ток?

О полученных результатах Ампер сразу же сообщил в Академию и выступил с докладом, сделанном 18 сентября 1820 года. После этого Ампер продолжил свои исследования.

Изучая магнитное действие катушки с током, Ампер пришел к выводу, что соленоид является эквивалентом постоянного магнита.

Рассмотрим действие магнитного поля на ток. (Опыт с проволочным мотком и магнитом).

Собирая цепь, вы должны быть внимательны, соблюдать полярность, при не правильном включении, измерительные приборы можно испортить. Вы должны помнить, если при включении в сеть измерительные приборы не работают, то тока в цепи нет, нужно выключить установку, проверить контакты, и только тогда включить.

Магнитные явления объясняются взаимодействием движущихся электрических зарядов. Каждый движущийся электрический заряд создает магнитное поле.

Магнитное поле непрерывно действует на другие электрические заряды (задание по вариантам по определению силовых линий).

Провести физминутку.

Наконец, Ампер решил найти закон взаимодействия токов в виде строгой математической формулы. В 1826 году этот закон был им найден.

Открытый Ампером закон связывает силу взаимодействия токов с геометрическими характеристиками проводников, их расположением, расстоянием друг от друга, а так же с силой тока, протекающего в них.

Силу, действующую на элемент проводника, где сила тока равна I, в магнитном поле с индукцией B можно найти как сумму сил, действующих на N отдельно движущихся зарядов, создающих электрический ток. Для элемента проводника малых размеров вектора сил можно считать направленными параллельно, поэтому

F=F_m N

Вариант-1

Вариант-2

Вариант-3

Выразите силу. С которой действует магнитное поле на элемент проводника с током.

Напишите название следующих физических величин F,I,l,B.

Напишите размерности следующих физических величин F,I,l,B.

( 1 вариант выполняя задание, получает закон Ампера F_a =IBl sin a)

F_a – это сила Ампера, действующая со стороны магнитного поля на проводник с током.

Согласно современной формулировке этого закона:

Сила с которой магнитное поле действует на помещенный в него отрезок проводника с током, равна произведению индукции этого поля B, силы тока I, длины отрезка проводника l и синуса угла a между направлениями тока и магнитной индукции.

Направлена сила Ампера перпендикулярно проводнику с током и вектору магнитной индукции в сторону, определяемую правилом «левой руки».

Применительно к силе Ампера, это правило звучит так:

Если расположить левую ладонь так, чтобы четыре вытянутых пальца были по направлению тока в проводнике, силовые линии пронизывали ладонь, то отогнутый на 90⁰ большой палец покажет направление силы Ампера. (объяснение правила показывается на экране с использованием мультимедийного оборудования).

Раздаются задания по вариантам:

1. Определить полюса магнита

2. Показать направление силы Ампера

Откроем дневники, запишем домашнее задание п. 63 № 287,(д) № 289

Закрепление:

Что такое сила Ампера?

Как направлена сила Ампера?

Что такое магнитное взаимодействие?

Определите силу Ампера по рисунку (на экране)

Объявление оценок.