Вектор магнитной индукции - основная характеристика магнитного поля - МАГНИТНОЕ ПОЛЕ - ОСНОВЫ ЭЛЕКТРОДИНАМИКИ

Задачи урока: повторить свойства магнитного поля и средства их описания — магнитные силовые линии, правило буравчика и др.; ввести понятие вектора магнитной индукции, изучить закон Ампера; сформировать умение характеризовать магнитное поле; познакомить с экспериментальным и теоретическим методами изучения магнитных полей.

Ход урока

I. Фронтально повторяют следующие вопросы: каков механизм взаимодействия электрических токов? Каковы важнейшие свойства магнитного поля? Какое магнитное поле — постоянное или переменное — сложнее изучать? Какова основная характеристика магнитного поля по аналогии с электрическим? На основе какого действия поля она вводится?

II. Основная учебная проблема при рассмотрении нового материала: какие характеристики можно использовать для описания свойств магнитного поля?

1. Необходимо повторить и углубить представление о векторе магнитной индукции Это векторная характеристика магнитного поля: она имеет направление и числовое значение. Что характеризует величину ? Что называют линией магнитной индукции? Для чего она вводится? Есть ли линии магнитной индукции в природе?

Далее изучают магнитные поля по картинам линий магнитной индукции, отрабатывают правило буравчика. Приведём примеры заданий (рисунки выполнены на доске).

1. Известно направление линий магнитной индукции (рис. 3, 4). Укажите направление тока в проводнике.

2. Определите направление линий магнитного поля, используя правило буравчика (рис. 5). По расположению магнитных стрелок определите направление тока в проводнике (рис. 6).

3. Как установится магнитная стрелка, если по проводнику пропустить постоянный электрический ток (рис. 7)? Определите полюсы источника питания, если магнитная стрелка около проводника ориентирована так, как показано на рисунке 8.

2. Далее нужно определить вектор магнитной индукции

Демонстрируется (ДЭ-1, опыт 168) действие магнитного поля подковообразного магнита на проводник с током (элемент тока). Вопросы для организации беседы: зависит ли отклонение проводника с током (сила, действующая на проводник) от силы тока? Зависит ли отклонение проводника с током от длины проводника? Зависит ли индукция магнитного поля от силы тока, от длины проводника? (Ответ. Нет, не зависит.) По учебнику (с. 12) формулируют вывод: отношение можно принять за характеристику магнитного поля, так как оно не зависит ни от силы тока, ни от длины проводника.

3. В чём смысл закона Ампера? Нам известен экспериментальный факт: магнитное поле действует на проводник с током. В 1826 г. французский физик А. Ампер сформулировал закон, описывающий это действие магнитного поля. Закон представлен выражением При этом направление силы определяется по правилу левой руки.

При объяснении материала важно сравнительно быстро ввести закон, а усвоение отрабатывать при решении задач.

4. У любой физической величины есть единица. Учитель даёт определение единицы индукции магнитного поля — теслы.

III. Для отработки знаний подбирают типичные задачи.

1. Модуль магнитной индукции поля Земли равен 5 ∙ 10^-5 Тл. Какая сила действует на проводник длиной 100 м, если сила тока, идущего по нему, равна 10 А?

2. П., № 590—593.

IV. Вопросы для повторения: как доказать, что магнитное поле материально? Какие характеристики магнитного поля мы изучили? Для чего необходимо понятие о линиях магнитной индукции? Можно ли по виду магнитных линий сравнивать магнитные поля? Как формулируется правило буравчика? Для чего оно необходимо? Что определяет правило левой руки?

Домашнее задание: § 1—2; упр. на с. 16 (ЕГЭ).