Ціль: зібрати електромагніт з готових деталей і на досвіді перевірити, від чого залежить його магнітна дія.
Обладнання:
джерело живлення, реостат, ключ, з'єднувальні дроти, компас (магнітна стрілка), дугоподібний магніт, амперметр, лінійка, деталі для складання електромагніту (котушка та сердечник).
Правила техніки безпеки.
Уважно прочитайте правила та розпишіться у тому, що зобов'язуєтесь їх виконувати
.
Обережно! Електричний струм! Переконайтеся, що ізоляція провідників не порушена. При проведенні дослідів із магнітними полями слід знімати з руки годинник та прибрати мобільний телефон.
З правилами ознайомлений(а), зобов'язуюсь виконувати. ________________________
Підпис учня
Хід роботи.
Складіть електричну , котушки, реостата, амперметра та ключа, з'єднавши їх послідовно. Намалюйте схему складання ланцюга.
Схема складання електричного ланцюга
Замкніть ланцюг і за допомогою магнітної стрілки визначте полюси біля котушки.
Результати вимірів запишіть у таблицю 1.
16
Посуньте магнітну стрілку вздовж осі котушки на таку відстаньL2 ,
Таблиця 1
| Котушка без сердечника | L1, см | I1, А | L2, см | I2, А |
4. Вставте залізний сердечник у котушку та поспостерігайте дію
електромагніт на стрілку. Виміряйте відстаньL3 від котушки до стрілки та
силу струмуI3 у котушці із сердечником. Результати вимірювань запишіть у
таблицю 2.
Відсуньте магнітну стрілку вздовж осі котушки із сердечником на таке
стрілку незначно. Виміряйте цю відстань і силу струмуI4 у котушці.
Результати вимірювань також запишіть до таблиці 2.
Таблиця 2
| Котушка із сердечником | L3, см | I3, А | L4, см | I4, А |
Порівняйте результати, отримані у п.3 та п.4. Зробітьвисновок: ______________
Змінюйте за допомогою реостата силу струму в ланцюгу та спостерігайте дію
____________________________________________________________________
____________________________________________________________________
Зберіть дугоподібний магніт із готових деталей. Котушки електромагніту
17
КОНТРОЛЬНІ ПИТАННЯ:
- Яка подібність є у котушки зі струмом із магнітною стрілкою? __________ ________________________________________________________________________________________________________________________________________
Чому магнітна дія котушки, якою йде струм, посилюється, якщо в неї ввести залізний сердечник? _______________________________________ ____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
Що називають електромагнітом? З якою метою використовують електромагніти (3-5 прикладів)? ______________________________________________________ ________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
Чи можна з'єднати котушки підковоподібного електромагніта так, щоб на кінцях котушки вийшли однакові полюси? ________________________ ________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
Який полюс з'явиться біля загостреного кінця залізного цвяха, якщо до капелюшка його наблизити південний полюс магніту? Поясніть явище ___________ ____________________________________________________________________ ________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
Лабораторна робота№ 8 _____________________ дата Складання електромагніту та випробування його дії. Мета: зібрати електромагніт із готових деталей та на досвіді перевірити, від чого залежить його магнітна дія. Обладнання: джерело живлення, реостат, ключ, з'єднувальні дроти, компас (магнітна стрілка), дугоподібний магніт, амперметр, лінійка, деталі для збирання електромагніту (котушка та сердечник). Правила техніки безпеки. Уважно прочитайте правила та розпишіться у тому, що зобов'язуєтесь їх виконувати. Обережно! Електричний струм! Переконайтеся, що ізоляція провідників не порушена. При проведенні дослідів із магнітними полями слід знімати з руки годинник та прибрати мобільний телефон. З правилами ознайомлений(а), зобов'язуюсь виконувати. ________________________ Підпис учня Хід роботи. 1. Складіть електричний ланцюг з джерела живлення, котушки, реостату, амперметра та ключа, з'єднавши їх послідовно. Намалюйте схему складання ланцюга. 2. Замкніть ланцюг і за допомогою магнітної стрілки визначте полюси біля котушки. Виміряйте відстань від котушки до стрілки L1 та силу струму I1 у котушці. Результати вимірювань запишіть у таблицю 1. 3. Посуньте магнітну стрілку вздовж осі котушки на таку відстань L2, на якій дія магнітного поля котушки на магнітну стрілку незначна. Виміряйте цю відстань і силу струму I2 у котушці. Результати вимірювань також запишіть у таблицю 1. Таблиця 1 Котушка без сердечника L1, см I1, L2, см I2, А 4. Вставте залізний сердечник у котушку і поспостерігайте дію електромагніту на стрілку. Виміряйте відстань L3 від котушки до стрілки та силу струму I3 у котушці із сердечником. Результати вимірювань запишіть у таблицю 2. 5. Відсуньте магнітну стрілку вздовж осі котушки з осердям на таку відстань L4, на якій дія магнітного поля котушки на магнітну стрілку незначна. Виміряйте цю відстань і силу струму I4 в котушці. Результати вимірювань також запишіть у таблицю 2. Таблиця 2 Котушка з сердечником L3, см I3, L4, см I4, А 6. Порівняйте результати, отримані в п.3 і п.4. Зробіть висновок: ______________ ________________________________________________________________________________________________________________________________________ 7. Змінюйте за допомогою реостата силу струму в ланцюгу і спостерігайте дію електромагніту на стрілку. Зробіть висновок: _____________________________ ____________________________________________________________________ ____________________________________________________________________ 8. Зберіть дугоподібний магніт із готових деталей. Котушки електромагніта з'єднайте між собою послідовно так, щоб на їх вільних кінцях вийшли різноїменні магнітні полюси. Перевірте полюси за допомогою компаса, визначте, де розташований північний, а де південний полюс електромагніту. Замалюйте магнітне поле отриманого вами електромагніта КОНТРОЛЬНІ ПИТАННЯ: 1. Яка схожість є у котушки зі струмом із магнітною стрілкою? __________ ________________________________________________________________________________________________________________________________________ 2. Чому магнітна дія котушки, по якій йде струм, посилюється, якщо в неї ввести залізний сердечник? _______________________________________ ____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ 3. Що називають електромагнітом? З якою метою використовують електромагніти (3-5 прикладів)? ______________________________________________________ ________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ 4. Чи можна з'єднати котушки підковообразного електромагніта так, щоб на кінцях котушки? ________________________ ________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ 5. Який полюс з'явиться у загостреного кінця залізного цвяха, якщо до його капелюшка наблизити південний полюс магніту? Поясніть явище ___________ ____________________________________________________________________ ________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
150.000₽ призовий фонд 11 почесних документів Свідоцтво публікації у ЗМІ
Тема: Складання електромагніту та випробування його дії.
Мета роботи: зібрати електромагніт із готових деталей та на досвіді перевірити його магнітну дію.
Обладнання:
- джерело струму (батарея чи акумулятор);
- реостат;
- ключ;
- сполучні дроти;
- компас;
- деталі для збирання електромагніту.
Вказівки до роботи
1. Складіть електричний ланцюг із джерела струму, котушки, реостата та ключа, з'єднавши все послідовно. Замкніть ланцюг і за допомогою компаса визначте магнітні полюси біля котушки.
2. Відсуньте компас уздовж осі котушки на таку відстань, на яку дію магнітного поля котушки на стрілку компаса незначне. Вставте залізний осердя в котушку і простежте дію електромагніта на стрілку. Зробіть висновок.
3. Змінюйте за допомогою реостата силу струму в ланцюгу та спостерігайте дію електромагніта на стрілку. Зробіть висновок.
4. Зберіть дугоподібний магніт із готових деталей. Котушки електромагніта з'єднайте чоловіка собою послідовно так, щоб на їх вільних кінцях вийшли різноїменні магнітні полюси. Перевірте полюси за допомогою компасу. Визначте за допомогою компаса, де розташований північний, а де південний полюс магніту.
МОУ «Крем'янівська середня загальноосвітня школа»
План – конспект уроку з фізики у 8 класі на тему:
«Магнітне поле котушки зі струмом. Електромагніти та їх застосування.»
Вчитель: Савостіков С.В.
План – конспект уроку з фізики у 8 класі на тему:
«Магнітне поле котушки зі струмом. Електромагніти та їх застосування.»
Цілі уроку:
-
навчальна: вивчити способи посилення та ослаблення магнітного поля котушки зі струмом; навчити визначати магнітні полюси котушки зі струмом; розглянути принцип дії електромагніту та області його застосування; навчити збирати електромагніт з
готових деталей та досвідченим шляхом перевіряти, від чого залежить його магнітна дія;
Розвиваюча: розвивати вміння узагальнювати знання, застосовувати
знання у конкретних ситуаціях; розвивати навички роботи з приладу
ми; розвивати пізнавальний інтерес до навчального предмета;
Виховна: виховання посидючості, працьовитості, акуратності під час виконання практичної роботи.
Тип уроку: комбінований (з використанням ІКТ).
Обладнання уроку: комп'ютери, авторська презентація "Електромагніти".
Устаткування для лабораторної роботи: електромагніт розбірний з деталями (призначений для проведення фронтальних лабораторних робіт з електрики та магнетизму), джерело струму, реостат, ключ, з'єднувальні дроти, компас.
Демонстрації:
1) дія провідника, яким протікає постійний
струм, на магнітну стрілку;
2) дія соленоїда (котушка без сердечника), яким протікає постійний струм, на магнітну стрілку;
тяжіння залізної тирси цвяхом, на який на
мотан провід, підключений до джерела постійного
струму.
Хідуроку
I. Організаційний момент.
Оголошення теми уроку.
П. Актуалізація опорних знань(6 хв).
«Продовжи пропозицію»
Речовини, що притягують залізні предмети, називаються... (магніти).
Взаємодія провідника зі струмом та магнітної стрілки
вперше виявив датський вчений... (Ерстед).
Між провідниками зі струмом виникають сили взаємодії, які називаються... (магнітними).
Місця магніту, у яких найсильніше виявляються магнітна дія, називаються... (Полюсами магніту).
Навколо провідника з електричним струмом...
(магнітне поле).
Джерелом магнітного поля є ...(Заряд, що рухається).
7.
Лінії, вздовж яких у магнітному полі розташовуються осі
маленьких магнітних стрілок, називають ...(силовими магнитними лініями).
Магнітне поле навколо провідника зі струмом можна виявити, наприклад, ... (за допомогою магнітної стрілки або здопомогою залізної тирси).
Якщо магніт розламали навпіл, то перший шматок та другий
шматок магніту мають полюси... (північні -Nта південні -S).
11.Тіла, які тривалий час зберігають свою намагніченість, називаються... (Постійними магнітами).
12. Одноіменні полюси магніту..., а різноіменні - ... (відштовхуються, притягуються).
III. Основна частина. Вивчення нового матеріалу (20 хв).
Слайди №1-2
Фронтальне опитування
Чому для вивчення магнітного поля можна використовувати
залізна тирса? (У магнітному полі тирса намагнічується і стає магнітними стрілками)
Що називають магнітною лінією магнітного поля? (Лінії, вздовж яких у магнітному полі розташовуються осі маленьких магнітних стрілок)
Навіщо вводять поняття магнітної лінії поля? (З допомогою магнітних ліній зручно зображати магнітні поля графічно)
Як на досвіді показати, що напрямок магнітних ліній
пов'язане із напрямком струму? (При зміні напрямку струму у провіднику всі магнітні стрілки повертаються на 180 о )
Слайд №З
Що поєднує ці малюнки (Див. слайд)і що вони відрізняються?
Слайд №4
Чи можна зробити магніт, який мав би лише північний полюс? А лише південний полюс? (Неможливо зробитимагніт, який не мав би одного з полюсів).
Якщо розламати магніт на дві частини, чи ці частини будуть магнітами? (Якщо розламати магніт на частини, то всі йогочастини будуть магнітами).
Які речовини можуть намагнічуватись? (Залізо, кобальт,нікель, сплави цих елементів).
Слайд №5
Магніти, що прикріплюються до холодильника, стали настільки популярними, що є об'єктом колекціонування. Так, на даний момент рекорд за кількістю зібраних магнітів належить Луїзі Грінфарб (США). Зараз у Книзі рекордів Гіннеса за нею зареєстровано рекорд 35 000 магнітів.
Слайд №6
- Чи можна намагнітити залізний цвях, сталевий викрутку, алюмінієвий дріт, мідну котушку, сталевий болт? (Залізний цвях, сталевий болт і викрутку зі сталі можна намагнітити, а ось алюмінієвий дріт та мідну котушку намагнітити не можна, але якщо ними пустити електричний струм, товони створюватимуть магнітне поле.)
Поясніть досвід, зображений на малюнках (Див. слайд).
Слайд №7
Електромагніт
Андре Марі Ампер, проводячи досліди з котушкою (солоноїдом), показав еквівалентність її магнітного поля полю постійного магніту Соленоїд(від грец. solen - трубка і eidos - вид) - дротяна спіраль, якою пропускають електричний струмдо створення магнітного поля.
Дослідження магнітного поля кругового струму привели Ампера до думки, що постійний магнетизм пояснюється існуванням елементарних кругових струмів, що обтікають частинки, з яких складаються магніти.
Вчитель:Магнетизм - один із проявів електрики. Як створити магнітне поле усередині котушки? Чи можна змінювати це поле?
Слайди №8-10
Демонстрації, які виконує вчитель:
дія провідника, яким протікає постійний
струм, на магнітну стрілку;
дія соленоїда (котушка без сердечника), яким протікає постійний струм, на магнітну стрілку;
дія соленоїда (котушка з сердечником), за яким
протікає постійний струм на магнітну стрілку;
тяжіння залізної тирси цвяхом, на який намотаний провід, підключений до джерела постійного струму.
Вчитель:Котушка складається з великої кількостівитків дроту, намотаного на дерев'яний каркас. Коли в котушці є струм, залізна тирса притягується до її кінців, при відключенні струму вони відпадають.
Включимо в ланцюг, що містить котушку, реостат і за допомогою нього змінюватимемо силу струму в котушці. При збільшенні сили струму дія магнітного поля котушки зі струмом посилюється, при зменшенні – слабшає.
Магнітна дія котушки зі струмом можна значно посилити, не змінюючи кількість її витків і силу струму в ній. Для цього треба ввести всередину котушки залізний стрижень (сердечник). Залізо, |ведене всередину котушки, посилює її магнітну дію.
Котушка із залізним сердечником усередині називається електромагніт. Електромагніт – одна з основних деталей багатьох технічних приладів.
Після закінчення дослідів робляться висновки:
якщо по котушці проходить електричний струм, то котушка
стає магнітом;
магнітну дію котушки можна посилити або послабити:
змінюючи кількість витків котушки;
змінюючи силу струму, що проходить котушкою;
вводячи всередину котушки залізний або сталевий сердечник.
Слайд №11
Вчитель: Обмотки електромагнітів виготовляють із ізольованого алюмінієвого або мідного дроту, хоча є і надпровідні електромагніти. Магнітопроводи виготовляють з магнітно-м'яких матеріалів - зазвичай з електротехнічної або якісної конструкційної сталі, литої сталі та чавуну, залізонікелевих та залізокобальтових сплавів.
Електромагніт - пристрій, магнітне поле якого створюється лише за перебігу електричного струму.
Слайд №12
Подумай та відповідай
Чи можна намотаний на цвях дріт назвати електромагнітом? (Так.)
Від чого залежить магнітні властивості електромагніту? (Від
сили струму, від кількості витків, від магнітних властивостей
сердечника, від форми та розмірів котушки.)
3. По електромагніту пустили струм, а потім зменшили його в
два рази. Як змінилися магнітні властивості електромагніту? (Зменшились у 2 рази.)
Слайди №13-15
1-йучень:Вільям Стержен (1783-1850) - англійський інженер-електрик, створив перший підковоподібний електромагніт, здатний утримувати вантаж більше за власну вагу (200-грамовий електромагніт був здатний утримувати 4 кг заліза).
Електромагніт, продемонстрований Стерженом 23 травня 1825, виглядав як зігнутий в підкову, лакований, залізний стрижень довжиною 30 і діаметром 1,3 см, покритий зверху одним шаром ізольованого мідного дроту. Електромагніт утримував вагою 3600 р значно перевершував за силою природні магніти такої ж маси.
Джоуль, експериментуючи з першим магнітом Стержена, зумів довести його підйомну силу до 20 кг. Це було в тому ж таки 1825 р.
Джозеф Генрі (1797-1878) – американський фізик, удосконалив електромагніт.
У 1827 р. Дж. Генрі став ізолювати вже не сердечник, а сам дріт. Тільки тоді з'явилася можливість намотувати витки у кілька шарів. Дж. Генрі досліджував різні методи намотування дроту для отримання електромагніту. Створив магніт 29 кг, що утримує гігантську на ті часи вагу - 936 кг.
Слайди №16-18
2-йучень:На заводах застосовуються електромагнітні крани, які можуть переносити величезні вантажі без кріплень. Як вони це роблять?
Дугоподібний електромагніт утримує якір (залізну пластинку) з підвішеним вантажем. Прямокутні електромагніти призначені для захоплення та утримання під час транспортування листів, рейок та інших довгомірних вантажів.
Поки в обмотці електромагніту є струм, жодна «залізняка» не впаде. Але якщо струм в обмотці чомусь перерветься, аварія неминуча. І такі випадки траплялися.
На одному американському заводі електромагніт піднімав залізні бовдури.
Раптом на електростанції Ніагарського водоспаду, що подає струм, щось трапилося, струм в обмотці електромагніту зник; маса металу зірвалася з електромагніту і всією своєю вагою впала на голову робітника.
Щоб уникнути повторення подібних нещасних випадків, а також з метою заощадити споживання електричної енергії, при електромагнітах стали влаштовувати особливі пристосування: після того як предмети, що переносяться, підняті магнітом, збоку опускаються і щільно закриваються міцні сталеві підхватки, які потім самі підтримують вантаж, так само під час транспортування переривається.
Електромагнітні траверси використовують для переміщення довгомірних вантажів.
У морських портахдля перевантаження металобрухту використовуються, напевно, найпотужніші круглі вантажопідйомні електромагніти. Їхня маса досягає 10 тонн, вантажопідйомність - до 64 тонн, а відривне зусилля - до 128 тонн.
Слайди №19-22
3-й учень:В основному область застосування електромагнітів - електричні машини та апарати, що входять до системи промислової автоматики, в апаратуру захисту електротехнічних установок. Корисні властивості електромагнітів:
швидко розмагнічуються при вимкненні струму,
можливе виготовлення електромагнітів будь-яких розмірів,
при роботі можна регулювати магнітну дію, змінюючи силу струму в ланцюзі.
Електромагніти використовують у підйомних пристроях, для очищення вугілля від металу, для сортування різних сортів насіння, для формування залізних деталей, магнітофонах.
Електромагніти широко застосовують у техніці завдяки їхнім чудовим властивостям.
Електромагніти однофазні змінного струму призначені для дистанційного керування виконавчими механізмами різного промислового та побутового призначення. Електромагніти, що мають велику підйомну силу, використовують на заводах для перенесення виробів зі сталі або чавуну, а також сталевих і чавунних стружок, злитків.
Застосовуються електромагніти в телеграфному, телефонному апараті, електричному дзвінку, електродвигуні, трансформаторі, електромагнітному реле та багатьох інших пристроях.
У складі різних механізмів електромагніти використовуються як привод для здійснення необхідного поступального переміщення (повороту) робочих органів машин або для створення утримуючої сили. Це електромагніти вантажопідйомних машин, електромагніти муфт зчеплення та гальм, електромагніти, що застосовуються у різних пускачах, контакторах, вимикачах, електровимірювальних приладах тощо.
Слайд №23
4-й учень:Брайан Твейтс, генеральний директор компанії Walker Magnetics, з гордістю представляє найбільший у світі підвісний електромагніт. Його вага (88 т) приблизно на 22 т перевищує вагу чинного переможця «Книги рекордів Гіннеса» зі США. Його вантажопідйомність складає приблизно 270 тонн.
Найбільший у світі електромагніт використовується у Швейцарії. Електромагніт 8-кутної форми складається з сердечника, виготовленого з 6400 т низьковуглецевої сталі, і алюмінієвої котушки вагою 1100 т. Котушка складається з 168 витків, закріплених електрозварюванням на рамі. Струм силою 30 тис. А, що проходить по котушці, створює магнітне поле потужністю 5 кілогаусів. Розміри електромагніту, що перевищують висоту 4-поверхового будинку, становлять 12x12x12 м, а загальна вага дорівнює 7810 т. На його виготовлення пішло більше металу, ніж на будівництво Ейфелевої вежі.
Найважчий у світі магніт має діаметр 60 м і важить 36 тис. т. Він був зроблений для синхрофазотрона потужністю 10 ТЕВ, встановленого в Об'єднаному інституті ядерних досліджень у Дубні, Московська область.
Демонстрація: Електромагнітний телеграф.
Закріплення (4 хв).
3 особи на комп'ютерах виконують роботу «Рішалкін» на тему «Електромагніт» із сайту
Слайд №24
Що називають електромагнітом? (Котушку із залізним сердечником)
Якими способами можна посилити магнітну дію котушки з
струмом? (магнітну дію котушки можна посилити:
змінюючи число витків котушки,
змінюючи силу струму, що проходить по котушці,
вводячи всередину котушки залізний або сталевий сердечник.)
В якому напрямку встановлюється котушка зі струмом,
підвішена на довгих тонких провідниках? Яка схожість
є у неї з магнітною стрілкою?
4. Для яких цілей використовують на заводах електромагніти?
Практична частина (12 хв).
Слайд №25
Лабораторна робота.
Випхання учнями самостійно лабораторної роботи №8 «Складання електромагніту та випробування його дії», стор.175 підручника «Фізика-8» (автор A3. Перишкін, «Дрофа», 2009 р.).
Сла йди №25-26
Підбиття підсумків та виставлення оцінок.
VI. Домашнє завдання.
2. Виконати домашній дослідницький проект «Мотор за
хвилин» (Інструкція видається кожному учневі для роботи
вдома, див. Додаток).
Проект «Мотор за 10 хвилин»
Завжди цікаво спостерігати за явищами, що змінюються, особливо якщо сам береш участь у створенні цих явищ. Зараз ми зберемо найпростіший (але реально працюючий) електродвигун, що складається з джерела живлення, магніту та невеликої котушки дроту, яку ми теж зробимо самі. Існує секрет, що змусить цей набір предметів стати електродвигуном; секрет, який одночасно розумний і надзвичайно простий. Ось що нам потрібно:
батарея 1,5 або акумулятор;
тримач із контактами для батареї;
1 метр дроту з емалевою ізоляцією (діаметр 0,8-1 мм);
0,3 метри неізольованого дроту (діаметр 0,8-1 мм).
Ми почнемо з намотування котушки, тієї частини електродвигуна, яка буде обертатися. Щоб зробити котушку достатньою рівною та круглою, намотаємо її на відповідному циліндричному каркасі, наприклад, на батарейці АА.
Залишаючи вільними по 5 см дроти з кожного кінця, намотаємо 15-20 витків на циліндричному каркасі. Не намагайтеся особливо щільно і рівно намотувати котушку, невеликий рівень свободи допоможе котушці краще зберегти свою форму.
Тепер обережно зніміть котушку з каркаса, намагаючись зберегти отриману форму.
Потім оберніть кілька разів вільні кінці дроту навколо витків для збереження форми, спостерігаючи за тим, щоб нові скріплювальні витки були навпроти один одного.
Котушка має виглядати так:
Зараз настав час секрету, тієї особливості, яка змусить двигун працювати. Це вишуканий та неочевидний прийом, і його дуже складно виявити, коли двигун працює. Навіть люди, які багато знають про роботу двигунів, можуть бути здивовані, виявивши цей секрет.
Тримаючи котушку вертикально, покладіть один із вільних кінців котушки на край столу. Гострим ножем видаліть верхню половину ізоляції з одного вільного кінця котушки (тримача), залишаючи незайманою нижню половину. Виконайте те саме з другим кінцем котушки, спостерігаючи за тим, щоб неізольовані кінці проводу були спрямовані вгору у двох вільних кінців котушки.
У чому сенс цього прийому? Котушка лежатиме на двох тримачах, виготовлених із неізольованого дроту. Ці утримувачі будуть приєднані до різних кінців батареї так, щоб електричний струм міг проходити від одного утримувача через котушку до іншого утримувача. Але це відбуватиметься лише тоді, коли неізольовані половини дроту будуть опущені вниз, торкаючись власників.
Тепер необхідно зробити підтримку для котушки. Це
просто витки дроту, які підтримують котушку та дозволяють їй обертатися. Вони зроблені з неізольованого дроту, так
як крім підтримки котушки, вони повинні доставляти їй електричний струм. Просто оберніть кожен шматок неізольованого про
вода навколо невеликого цвяха - отримайте потрібну частину нашого
двигуна.
Підставою нашого першого двигуна буде тримач батареї. Це буде підходяща база ще й тому що при встановленій батареї вона буде досить важкою для того, щоб двигун не тремтів. Зберіть п'ять частин разом, як показано на знімку (спочатку без магніту). Покладіть зверху батареї магніт і акуратно підштовхніть котушку.
Якщо все зроблено правильно, котушка почне швидко обертатися!
Сподіваюся, що у вас все почне працювати з першого разу. Якщо мотор не запрацював, ретельно перевірте всі електричні з'єднання. Чи обертається котушка вільно? Чи близько розташований магніт? Якщо недостатньо, встановіть додаткові магніти або підріжте дротяні тримачі.
Коли двигун запрацює, єдине, на що потрібно звернути увагу - щоб не перегрівся акумулятор, оскільки струм досить великий. Просто зніміть котушку – і ланцюг буде розірваний.
Модель вашого двигуна продемонструйте однокласникам та вчителю на наступному уроці фізики. Нехай коментарі однокласників та оцінка вчителем твого проекту стануть стимулом для подальшого успішного проектування фізичних приладів та пізнання навколишнього світу. Бажаю успіхів!
Лабораторна робота №8
«Складання електромагніту та випробування його дії»
Мета роботи:зібрати електромагніт з готових деталей та на досвіді перевірити, від чого залежить його магнітна дія.
Прилади та матеріали:батарея із трьох елементів (або акумуляторів), реостат, ключ, з'єднувальні дроти, компас, деталі для збирання електромагніту.
Вказівки до роботи
1. Складіть електричний ланцюг з батареї, котушки, реостата та ключа, з'єднавши все послідовно. Замкніть ланцюг і за допомогою компаса визначте магнітні полюси біля котушки.
Відсуньте компас уздовж осі котушки на таку відстань, на якій дія магнітного поля котушки на стрілку компаса незначна. Вставте залізний осердя в котушку і простежте дію електромагніта на стрілку. Зробіть висновок.
Змінюйте за допомогою реостата силу струму в ланцюгу та спостерігайте дію електромагніту на стрілку. Зробіть висновок.
Зберіть дугоподібний магніт із готових деталей. Котушки електромагніта з'єднайте між собою послідовно так, щоб на їх вільних кінцях вийшли різноїменні магнітні полюси. Перевірте полюси за допомогою компасу. Визначте за допомогою компаса, де розташований північний, а де південний полюс магніту.
Історія електромагнітного телеграфу
У 
світі електромагнітний телеграф був винайдений російським вченим і дипломатом Павлом Львовичем Шиллінгом в 1832 р. Перебуваючи у відрядженні у Китаї та інших країнах, він гостро відчував потребу швидкодіючого засобу зв'язку. У телеграфному апараті їм використано властивість магнітної стрілки відхилятися у той чи інший бік залежно від напрямку струму, що проходить дроту.
Апарат Шилінг складався з двох частин: передавача та приймача. Два телеграфні апарати провідниками з'єднувалися між собою та з електричною батареєю. Передавач мав 16 кнопок. Якщо натискали на білі клавіші, то струм йшов в один бік, якщо на чорні в інший. Ці імпульси струму досягали проводами приймача, який мав шість котушок; біля кожної котушки на нитці підвішували дві магнітні стрілки та невеликий диск (див. лівий рис.). Один бік диска фарбували чорною фарбою, інший – білою.
Залежно від напрямку струму в котушках магнітні стрілки поверталися у той чи інший бік, і телеграфіст, який приймає сигнал, бачив чорні чи білі кружки. Якщо струм у котушку не надходив, то диск було видно ребром. Для свого апарату Шиллінг розробив абетку. Апарати Шиллінга працювали на першій у світі телеграфній лінії, побудованій винахідником у Петербурзі у 1832 р, між Зимовим палацом та кабінетами деяких міністрів.
1837 р. американець Самуїл Морзе сконструював телеграфний апарат, що записує сигнали (див. правий рис.). У 1844 р. було відкрито першу телеграфну лінію, обладнану апаратами Морзе між Вашингтоном і Балтімором.
|
|
П 
Перший у світі літературний апарат винайшов у 1850 р. російський учений Борис Семенович Якобі. У цьому апараті було друкувальне колесо, яке оберталося з такою самою швидкістю, як і колесо іншого апарата, встановленого на сусідній станції (див. нижній рис.). На ободах обох коліс було вигравіровано літери, цифри та знаки, що змочуються фарбою. Під колесами апаратів мали електромагніти, а між якорями електромагнітів і колесами простягали паперові стрічки.
Наприклад, треба передати букву "А". Коли на обох колесах буква А розташовувалась унизу, на одному з апаратів натискали ключ і замикали ланцюг. Якорі електромагнітів притягувалися до сердечників і притискали до коліс обох апаратів паперові стрічки. На стрічках одночасно друкувалася літера А. Для передачі будь-якої іншої літери треба «зловити» момент, коли потрібна літера буде на колесах обох апаратів унизу, і натиснути ключ.
Які необхідні умови для правильної передачі в апараті Якобі? Перше – колеса повинні обертатися з однаковою швидкістю; друге – на колесах обох апаратів однакові літери повинні займати будь-якої миті однакові положення просторі. Ці принципи використовувалися і телеграфних апаратах останніх моделей.
Над удосконаленням телеграфного зв'язку працювало багато винахідників. Були телеграфні апарати, які передавали та приймали десятки тисяч слів на годину, але вони складні та громіздкі. Велике поширення свого часу набули телетайпи - літературні телеграфні апарати з клавіатурою як у друкарської машинки. В даний час телеграфні апарати не використовуються, їх витіснив телефонний, стільниковий та інтернет-зв'язок.
... №6 по темі струму Магнітне поле. Магнітне полепрямого струму. Магнітнілінії. 1 55 Магнітне поле котушкиз струмом. Електромагнітиі їхпри...
Програма з фізики для 7-9 класів загальноосвітніх установ Автори програми: Є. М. Гутник, А. В. Перишкін М.: Дрофа. 2007 підручниками (включеними до Федерального переліку)
Програма... №6 по темі«Робота та потужність електричного струму» 1 Електромагнітні явища. (6 год) 54 Магнітне поле. Магнітне полепрямого струму. Магнітнілінії. 1 55 Магнітне поле котушкиз струмом. Електромагнітиі їхпри...
Наказ № від “ 201 р. Робоча програма з фізики для базового рівня вивчення фізики основної школи клас 8
Робоча програма... фізики. Діагностика поповторений матеріал 7 класу. Діагностична робота Розділ 1. ЕЛЕКТРОМАГНІТНІ ЯВИЩА Тема ... магнітного поля котушкиз струмомвід числа витків, від сили струмув котушці, від наявності сердечника; застосування електромагнітів ...
План - конспект уроку з фізики у 8 класі на тему:
«Магнітне поле котушки зі струмом. Електромагніти
Лабораторна робота № 8 «Складання електромагніту та випробування його дії».
Цілі уроку:навчити збирати електромагніт з готових деталей та досвідченим шляхом перевірити, від чого залежить його магнітна дія.
Завдання.
Освітні:
1. Використовуючи ігрову форму діяльності під час уроку повторити основні поняття теми: магнітне полі, його особливості, джерела, графічне изображение.
2. організувати діяльність у парах постійного та змінного складу зі збирання електромагніту.
3. створити організаційні умови щодо експерименту з визначення залежності магнітних властивостейу провідника зі струмом.
Розвиваючі:
1.розвивати в учнів навички ефективного мислення: вміння виділяти головне в досліджуваному матеріалі, вміння порівнювати факти і процеси, що вивчаються, вміння логічно викладати свої думки.
2.розвивати навички роботи з фізичним обладнанням.
3.развивать емоційно-вольову сферу учнів, під час вирішення завдань різного ступеня складності.
Виховні:
1. Створювати умови для формування таких якостей як повага, самостійність та терпіння.
2. сприяти формуванню позитивної «Я – компетенції».
Пізнавальні.Виділяють та формулюють пізнавальну мету. Будують логічні ланцюги міркувань.
Регулятивні.Ставлять навчальне завданняна основі співвідношення того, що вже засвоєно, та того, що ще невідомо.
Комунікативні.Обмінюються знаннями між членами групи для ухвалення ефективних спільних рішень.
Особистісні.Про свідоме, поважне та доброзичливе ставлення до іншої людини, її думки.
Тип уроку:урок методологічної спрямованості.
Технологія проблемного навчання та КСВ.
Устаткування для лабораторної роботи:електромагніт розбірний з деталями (призначений для проведення фронтальних лабораторних робіт з електрики та магнетизму), джерело струму, реостат, ключ, з'єднувальні дроти, компас.
Демонстрації:
Структура та перебіг уроку.
| Етап уроку | Завдання етапу | Діяльність вчителі | Діяльність учня | Час |
||
| Мотиваційно-орієнтовний компонент |
||||||
| Організаційний етап | Психологічна підготовка до спілкування | Забезпечує сприятливий настрій. | Налаштовуються працювати. | Особистісні | ||
| Етап мотивації та актуалізації (визначення теми уроку та спільної мети діяльності). | Забезпечити діяльність з актуалізації знань та визначення цілей уроку. | Пропонує зіграти у гру, та повторити основні поняття теми. Пропонує обговорити позиційне завдання та назвати тему уроку, визначити мету. | Намагаються відповісти, вирішити позиційне завдання. Визначають тему уроку та мету. | |||
| Операційно-виконавчий компонент |
||||||
| Вивчення нового матеріалу. | Сприяти діяльності учнів з самостійного рішеннязадач. | Пропонує організувати діяльність згідно із запропонованими завданнями. | Виконують лабораторну роботу. Працюють індивідуально, у парах. Загальнокласна робота. | Особистісні, пізнавальні, регулятивні | ||
| Рефлексивно - оцінний компонент |
||||||
| Контроль та самоперевірка знань. | Виявити якість засвоєння матеріалу. | Пропонує вирішити завдання. | Вирішують. Відповідають. Обговорюють. | Особистісні, пізнавальні, регулятивні | ||
| Підбиття підсумків, рефлексія. | Формується адекватна самооцінка особистості, своїх можливостей та здібностей, переваг та обмежень. | Пропонує відповісти на запитання анкети «Час робити висновки». | Відповідають. | Особистісні, пізнавальні, регулятивні | ||
| Подання домашнього завдання. | Закріплення дослідженого матеріалу. | Запис на дошці. | Записують у щоденник. | Особистісні | ||
1. Повторити основні поняття теми. Вхідне випробування.
Гра «Продовжи пропозицію».
Речовини, які притягують металеві предмети, називаються ... (магнітами).
Взаємодія провідника зі струмом та магнітної стрілки
вперше виявив датський вчений... (Ерстед).
Між провідниками зі струмом виникають сили взаємодії, які називаються... (магнітними).
Місця магніту, у яких найсильніше виявляються магнітна дія, називаються ... (полюсами магніту).
Навколо провідника з електричним струмом...
(магнітне поле).
Джерелом магнітного поля служить...(заряд, що рухається).
7. Лінії, вздовж яких у магнітному полі розташовуються осі
маленьких магнітних стрілок, називають ... (силовими магнітними лініями).
Магнітне поле навколо провідника зі струмом можна виявити, наприклад, ... (за допомогою магнітної стрілки або за допомогою залізної тирси).
9. Тіла, які тривалий час зберігають свою намагніченість, називаються ... (постійними магнітами).
10. Одноіменні полюси магніту..., а різноіменні - ... (відштовхуються,
притягуються
2. «Чорна скринька».
Що заховано в ящику? Дізнаєтеся, якщо зрозумієте, про що йдеться в оповіданні з книги Дарі «Електрика у його застосуваннях». Вистава французького фокусника в Алжирі.
«На сцені знаходиться невелика кована скринька з ручкою на кришці. Я викликаю з глядачів людину сильніше. У відповідь на мій виклик виступив араб середнього зросту, але міцного складання.
- Підійдіть до суду, - сказав я, - і підніміть ящик. Араб нахилився, підняв ящик і зарозуміло запитав:
- Більше нічого?
- Зачекайте трохи, - відповів я.
Потім набравши серйозного вигляду, я зробив наказовий жест і вимовив урочистим тоном:
- Ви тепер слабше жінки. Спробуйте знову підняти ящик.
Силач анітрохи не налякався моїх чар, знову взявся за ящик, але цього разу ящик чинить опір і, незважаючи на відчайдушні зусилля араба, залишається нерухомим, немов прикутий до місця. Араб намагається підняти ящик з такою силою, якої вистачило б для підняття величезної тяжкості, але марно. Стомлений, захеканий і згоряючи від сорому, він нарешті зупиняється. Тепер він починає вірити в силу чарівництва».
(З книги Я.І. Перельмана « Цікава фізика. 2 частина".)
Запитання.У чому секрет чарівництва?
Обговорюють. Висловлюють свою позицію. З «Чорної скриньки» дістаю котушку, залізну тирсу та гальванічний елемент.
Демонстрації:
1) дія соленоїда (котушка без сердечника), по якому протікає постійний струм, на магнітну стрілку;
2) дія соленоїда (котушка з сердечником), яким протікає постійний струм, на якір;
3) тяжіння залізної тирси котушкою із сердечником.
Роблять висновок, що таке електромагніт і формулюють мету та завдання уроку.
3. Виконання лабораторної роботи.
Котушка із залізним сердечником усередині називається електромагніт.Електромагніт – одна з основних деталей багатьох технічних приладів. Пропоную вам зібрати електромагніт та визначити, від чого залежатиме його магнітна дія.
Лабораторна робота №8
«Складання електромагніту та випробування його дії»
Мета роботи: зібрати електромагніт із готових деталей та на досвіді перевірити, від чого залежить його магнітна дія.
Вказівки до роботи
Завдання №1.Складіть електричний ланцюг із батареї, котушки, ключа, з'єднавши все послідовно. Замкніть ланцюг і за допомогою компаса визначте магнітні полюси біля котушки. Відсуньте компас уздовж осі котушки на таку відстань, на якій дія магнітного поля котушки на стрілку компаса незначна. Вставте залізний осердя в котушку і простежте дію електромагніта на стрілку. Зробіть висновок.
Завдання №2.Візьміть дві котушки із залізним сердечником, але з різним числом витків. Перевірте полюси за допомогою компасу. Визначте дію електромагнітів на стрілку. Порівняйте та зробіть висновок.
Завдання № 3. Вставте залізний осердя в котушку і простежте дію електромагніта на стрілку. Змінюйте за допомогою реостата силу струму в ланцюгу та спостерігайте дію електромагніту на стрілку. Зробіть висновок.
Працюють у статичних парах.
1ряд - завдання №1; 2 ряд – завдання №2; 3 ряд – завдання №3.
Робота у парах змінного складу.
1ряд - завдання №3; 2 ряд – завдання №1; 3 ряд – завдання №2.
1ряд - завдання №2; 2 ряд-завдання №3; 3 ряд – завдання №1.
Після закінчення дослідів робляться висновки:
1.якщо по котушці проходить електричний струм, то котушка стає магнітом;
2.магнітна дія котушки можна посилити або послабити:
а.змінюючи кількість витків котушки;
б.змінюючи силу струму, що проходить по котушці;
в.вводячи всередину котушки залізний або сталевий сердечник.
Аркуш самопідготовки, самооцінки.
1. Вхідне тестування.Гра «Продовжи пропозицію».
1.__________________________
2.__________________________
3.__________________________
4.__________________________
5.__________________________
6.__________________________
7.__________________________
8.__________________________
9.__________________________
10._________________________
2. Лабораторна робота № 8 «Складання електромагніту та випробування його дії»
Мета роботи: зібрати _______________ з готових деталей та на досвіді перевірити, від чого залежить _____________ дію.
Прилади та матеріали: гальванічний елемент, реостат, ключ, з'єднувальні дроти, компас, деталі для збирання електромагніту.
Хід роботи.
Завдання №1.
Завдання №2.
Завдання №3.
| Твердження | Повністю згоден | Частково згоден | Частково не згоден | Цілком не згоден |
| Я придбав багато нової інформації на тему уроку | ||||
| Я почував себе комфортно | ||||
| Інформація, отримана на уроці, знадобиться мені надалі | ||||
| Я отримав відповіді на всі запитання на тему уроку. | ||||
| Я обов'язково поділюся інформацією з друзями отриманою інформацією. |
