1. Вступительная часть 1-2 мин

2. Опрос 10 мин

3. Объяснение 20 мин

4. Закрепление 10 мин

5. Задание на дом 2-3 мин

II. Опрос фундаментальный:

1. Гипотеза Ампера.

2. Магнитные свойства вещества.

Задачи:

1. Соленоид с железным сердечником длиной 30 см содержит 500 витков. При силе тока в обмотке 48 А индукция магнитного поля равна 2,2 Тл. Чему равна магнитная проницаемость сердечника в столь сильном магнитном поле?

2. Магнитный дипольный момент атома железа равен примерно 1,8∙10^-23 А∙м². Определите магнитный дипольный момент железного стержня длиной 12 см, шириной 1,2 см и толщиной 1,2 см при полном магнитном насы­щении. Какой вращающий момент будет действовать на этот стержень в магнитном поле с индукцией 1,2 Тл, направленной перпендикулярно ему?

Вопросы:

1. Имеется два одинаковых стальных стержня, один из стержней намагничен. Как узнать, какой из них намагничен, не пользуясь ничем, кроме самих стержней?

2. При длительном хранении качество записи на видеокассетах ухудшается. Почему?

3. Почему ферромагнетик втягивается в область большего значения индукции неоднородного магнитного поля?

4. Шарик, лежащий на стекле, притягивается магнитом по направлению к его полюсу. Каким будет движение шарика?

5. Используя свойство соленоида втягивать внутрь ферромагнитные сердечники, предложите модель "электропушки". В какой момент нужно выключить ток в соленоиде, чтобы снаряд вылетал с наибольшей скоростью? Каким будет движение снаряда, если ток не выключать?

6. Как изменится магнитное поле катушки с током, если в нее ввести сердечник: а) железный: б) алюминиевый; в) медный?

7. Французский физик Араго в 1820 г сделал открытие, заключающееся в следующем: когда тонкая медная проволока, соединенная с источником тока, погружалась в железные опилки, то они приставали к ней. Почему?

8. При исследовании магнитной проницаемости жидкостей их поочередно наливают в сообщающийся сосуд, одно из колен которого помещают между полюсами сильного электромагнита. Отчего одни жидкости поднимаются в этом колене, а другие опускаются?

9. Что общего и в чем различия между электростатическим полем и магнитостатическим полем?

10. Принципиально ли важно для сна укладываться головой на север или, например, на восток?

III. Намагниченность вещества:

Зависимость намагниченности ферромагнетика от величины внешнего магнитного поля (демонстрация). На вход "X" напряжение подается напрямую от источника переменного напряжения, а на вход "У" от звукоснимателя, расположенного над катушкой с сердечником.

Петля гистерезиса (рисунок на доске). Остаточная намагниченность. Коэрцитивная сила – наименьшая величина размагничивающего поля. Петлю гистерезиса зарисовать в тетрадь.

Р абота по перемагничиванию ферромагнетика за один цикл пропорциональ­на площади петли. Магнитомягкие и магнитожесткие материалы. Их при­менение. Магнитожесткие материалы с большой остаточной магнитной индукцией (β~1 Тл) применяют для изготовления постоянных магнитов. Обычно для этой цели используют углеродистые, хромистые, вольфрамовые или кобальтовые стали. Сплав висмут-марганец обладает коэрцитивной силой ~ 5 Тл. Самое сильное полученное в лаборатории магнитное поле – 85 Тл, выше магниты просто разрушаются.

"Что польза магнита очень велика и прямо изумительна – это настолько хорошо известно, что нет необходимости произносить по этому поводу длинную речь".

Э. Райт

Точка Кюри.

Демонстрация фрагмента кинофильма. В кинофильме: а) постоянные маг­ниты; б) электромагниты; в) сердечники трансформаторов, двигателей, генераторов; г) ферриты и ячейка памяти; д) запись информации на магнитную ленту.

М агнитное экранирование (линии магнитной индукции всегда замкнуты, поэтому оборвать их нельзя, но ослабить в некоторой области пространства можно). Если магнитная индукция в сверхпроводнике 1-го рода меньше некоторого критического значения, то магнитное поле внутрь сверхпро­водника не проникает (эффект Мейснера).

IV. Обобщающее повторение по таблице "Ферромагнетики".

Задача:

1. Пусть концентрация атомов в металлическом сплаве 8∙10²² см^-3. В среднем на каждые два атома приходится магнитный момент, равный магнитному моменту электрона. Чему равна индукция поля в таком намагниченном сплаве?

Вопросы:

1. Действительно ли постоянны постоянные магниты?

2. Можно ли защититься от внешнего магнитного поля с помощью ферромагнитной оболочки, подобно экранировке от электростатических полей?

3. Для обезвреживания мин применялось два способа: магнитное травление мин и нейтрализация магнитного поля корабля. В чем заключались эти способы?

4. Почему электромагнитный кран не применяют для переноса горячего проката?

5. Стальной, хорошо отполированный шар имеет идеально круглую форму. Можно ли намагнитить этот шар? Ответ обосновать.

6. Приведите наибольшее количество примеров применения магнитного взаимодействия в технике.

7. Почему большая консервная банка отрывает от сильного магнита притянутую им кнопку?

V. § 66

1. Опишите вымышленную ситуацию в форме рассказа, содержание которого во многих случаях находилось бы в противоречии с законами постоянное тока.

2. Составьте обобщающую таблицу "Ферромагнетики", используя рисунки, чертежи и текстовый материал.

3. Известно, что ферромагнетик намагничивается до насыщения, причем: В ~10 Тл. Почему тогда на поверхности нейтронной звезды: В ~10⁸ Тл.

4. В вашем распоряжении имеется стальной постоянный магнит, никелевая пластинка, пружина, спиртовка или газовая горелка. Предложите конст­рукцию двигателя, основанного на существовании точки Кюри.

5. Магнитологи сконструировали магнитный микрометр, позволяющий изме­рять толщину слоя лака или краски, покрывающей железный или стальной предмет. Отрывая магнит прибора от предмета, измеряют силу притяжения при отрыве. Как, зная силу, необходимую для отрыва магнита, опреде­лить толщину слоя краски?

6. Мощный магнит притягивает к себе тяжелый кусок железа, который пер­воначально покоился, а перед ударом о магнит успевает приобрести значительную кинетическую энергию. а) Откуда берется эта кинетическая энергия? б) В результате удара, о магнит часть доменов разупорядочивается. Опишите превращения энергии.

7. К вертушке, сделанной из железных проволок, поднесен сильный элек­тромагнит. Рядом с ним под вертушкой поставлена горелка или свеча, нагревающая одну из проволок вертушки. Почему вертушка вращается?

8. Два блестящих стерженька внутри лампочки накаливания, на которых держится вольфрамовая спираль, сделаны из платинита - вещества, у которого температура Кюри порядка 110 – 120°С. Предложите план эксперимента по измерению точки Кюри платинита.

9. Оцените подъемную силу школьного электромагнита, сердечник которого изготовлен из трансформаторной стали с магнитной проницаемостью μ = 8000.

10. Почему при переходе ферромагнетика через точку Кюри скачкообразно изменяется его удельное сопротивление и теплоемкость?

11. Установите зависимость силы притяжения кусочка железо-никелевого сплава к магниту от температуры.

"Как в целом части все послушною толпою

Сливаясь здесь творят, живут одна другою..."

В. Гете

Урок 41/23. ОБОБЩАЮЩИЙ УРОК ПО ТЕМЕ: "ПОСТОЯННЫЙ ТОК".

ЦЕЛЬ УРОКА: Обобщить и систематизировать знания учащихся о постоянном электрическом токе.

ТИП УРОКА: Повторительно-обобщающий.

ОБОРУДОВАНИЕ: Обобщающая таблица "Постоянный электрический ток", зачетные папки.

ПЛАН УРОКА: