Магнитный поток - ЭЛЕКТРОМАГНИТНОЕ ПОЛЕ - Поурочные разработки по программе А. В. Перышкина

Цели урока:

Ввести определение магнитного потока.

Ход урока

I. Проверка домашнего задания, повторение

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

- По какой формуле определяется модуль вектора магнитной индукции однородного магнитного поля?

- Что принимается за единицу магнитной индукции? Как называется эта единица?

- Что называется линиями магнитной индукции?

- В каком случае магнитное поле называют однородным, в каком - неоднородным?

II. Кратковременная лабораторная работа «Получение спектров магнитного поля»

Оборудование:

Постоянные магниты (плоские и дугообразные), железные опилки, бумагу, железное кольцо.

Задание:

С помощью магнитов и железных опилок получить и зарисовать в рабочей тетради магнитные спектры:

а) прямолинейного магнита;

б) дугообразного магнита;

в) двух прямолинейных магнитов, обращенных одноименными и разноименными друг к другу полюсами на расстоянии 5-7 см;

г) дугообразного магнита с железным кольцом.

III. Новый материал

Для объяснения опытов, которые будут проводиться в дальнейшем, нам необходимо ввести еще одну физическую величину - магнитный поток или поток вектора магнитной индукции: Ф.

Введем магнитный поток, пронизывающий замкнутый контур, как величину, пропорциональную модулю вектора индукции магнитного поля В и площади контура S:

Ф ~ BS.

Кроме того, будем считать, что магнитный поток зависит от ориентации контура по отношению к линиям магнитной индукции: чем больше линий магнитной индукции пронизывает контур, тем больше будет и магнитный поток.

Здесь необходимо немного отвлечься и вспомнить о том, что под словом «поток» понимают в обыденной жизни. Поток воды, поток воздуха... Возьмем кусок плотной бумаги с отверстием в одну руку. Подуем в отверстие, подставив другую руку с обратной стороны листа. Сильнее дунем - больше поток воздуха. Будем дуть с такой же силой, по часть отверстия прикроем - поток уменьшится. И наконец, если плоскость листа бумаги поставим параллельно направлению потока выдуваемого воздуха, ваша вторая рука практически не почувствует влияния воздушного потока.

Аналогично обстоит дело и с магнитным потоком. При усилении магнитного поля количество силовых линий возрастает, следовательно, возрастает и магнитный поток (рис. 63).

Уменьшение площади контура при неизменной индукции магнитного поля приводит к уменьшению числа линий, пронизывающих контур и, следовательно, к уменьшению Ф (рис. 64).

Поворот контура также приводит к изменению числа линий, пронизывающих замкнутый контур (рис. 65).

Если же плоскость контура параллельна линиям магнитной индукции, то поток сквозь него равен нулю: Ф = 0 (рис. 66).

При повороте рамки вокруг оси, направленной параллельно линиям магнитной индукции, магнитный поток также равен нулю.

IV. Закрепление изученного

- Вода в ручейке и в реке течет с одинаковой скоростью. В каком случае больше поток воды через решето, поставленное перпендикулярно течению? (Одинаковый.)

- Всегда ли уменьшается магнитный поток при вращении рамки (контура)?

- При неизменной ориентации рамки индукцию магнитного поля увеличили в 2 раза, а площадь рамки уменьшили в 4 раза. Как изменится магнитный поток сквозь рамку?

- Площадь рамки, плоскость которой параллельна линиям магнитной индукции увеличили в 3 раза. Как изменился магнитный поток сквозь рамку?

Домашнее задание

1. Изучить материал § 48;

2. Выполнить упражнение 38;

3. Ответить на вопрос микротеста:

Магнитный поток через замкнутую рамку, помещенную в однородное магнитное поле, зависит:

а) только от модуля вектора магнитной индукции;

б) только от площади витка и угла между вектором магнитной индукции и плоскостью рамки;

в) только от площади рамки;

г) от всех факторов, перечисленных в пунктах а)-в).