Повышение эффективности усвоения темы «Магнитное поле и электромагнитная индукция»

1.

Методы повышения эффективности усвоения
понятий, физических величин, определений,
законов, соотношений, свойств при изучении
темы «Магнитное поле и электромагнитная
индукция»
1

2.

ДОПОЛНИТЕЛЬНАЯ ЛИТЕРАТУРА: 2
[1] Сборник задач для классов с углубленным изучением физики / Под ред. О.Φ.
Кабардина, В.А. Орлова, А.Р. Зильбермана – М.: Дрофа, 1997 - 2002.
[2] Физика. 10-11 кл. / Под ред. А.Н. Мансурова и Н.А. Мансурова – М.:
Просвещение, 2000-2002.
[3] Малинина А.Н. Задачник по физике 10-11 кл. – М.: Просвещение, 2001-2002.
[4] ЕГЭ-2012. Физика. Типовые тестовые задания / О.Φ. Кабардин, С.И.
Кабардина, В.А. Орлов – М.: Издательство «Экзамен», 2012. – 192 с.
[5] Самое полное издание типовых варинтов заданий ЕГЭ: 2012: Физика / авт.
сост. В.А. Грибов. – М.: АСТ: Астрель, 2012. – 190 с.
[6] Оптимальный банк заданий для подготовки учащихся. Единый
государственный экзамен 2012. Физика. Учебное пособие / В.А. Орлов, М.Ю.
Демидова, Г.Г. Никифоров, Н.К. Ханнанов – М.: Интеллект-Центр, 2012. – 224 с.
[7] ЕГЭ-2012. Физика: Типовые экзаменационные варианты: 32 варианта: 9-11
классы / под ред. М.Ю. Демидовой – М.: Национальное образование, 2011. – 272 с.
[8] ЕГЭ-2011. Физика: Типовые экзаменационные варианты: 10 вариантов/ под
ред. М.Ю. Демидовой – М.: Национальное образование, 2011. – 160 с.

3.

1. Вектор магнитной индукции
Магнитная индукция
векторная
В
физическая
величина,
являющая
характеристикой магнитного поля.
Н м
Н
В
Тл
2
А м
А м
силовой
Тесла
3
Силовые линии магнитного поля (линии
магнитной индукции) – воображаемые линии в
пространстве, касательная к которым в каждой
точке указывает направление
вектора магнитной
индукции
в сторону,
B указанной стрелкой на
линии, а густота линий характеризует величину
магнитной индукции.

4.

Силовые линии бесконечно длинного проводника с
током I
4
I
Правило
буравчика
или правило
правого винта
Силовые линии в плоскостях, пересекающих проводник
перпендикулярно (а – ток направлен «от нас», б – «к нам»)
a
б

5.

А24 с.96 [5]
5

6.

B5 [5]
6

7.

A22 В3.1 [7]
7

8.

Магнитное поле соленоида
B const
8
'
B 0
1. Внутри соленоида магнитное поле однородно:
B const ,
силовые линии параллельны оси
соленоида (определяются правилом буравчика,
если буравчик вращать вдоль направления тока в
витках).
2. Вне соленоида поле отсутствует:
'
B 0.

9.

2. Сила Ампера, сила Лоренца
2.1. Закон Ампера
На проводник с током, помещенный в
магнитное поле, действует сила:
F BIl sin
9
где - угол между направлением
тока и
вектором магнитной индукции B
Правило левой руки: пальцы ладони направляем
вдоль направления тока, ладонь ориентируем так,
чтобы силовые линия поля упирались в нее, тогда
большой палец руки покажет направление действия
силы.

10.

А25 В3.1 [7]
10

11.

С1 В3.2 [7]
11

12.

2.2 ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ ПРЯМОЛИНЕЙНЫХ
ПРОВОДНИКОВ С ТОКОМ
Cонаправленные токи
dl
I2
B1
dF12
dF21
12
I1
d
I2
dl
B2
I1
d
Два параллельных однонаправленных тока
притягиваются, разнонаправленные отталкиваются.

13.

A23 В3.1 [7]
13

14.

14
2.3 Сила Лоренца
Сила
Лоренца
– сила,
действующая
со
стороны
магнитного поля на движущийся
заряд: FЛ qVB sin
направлением
- угол между
скорости V заряда q и вектором
магнитной индукции B
Направление силы определяется по
правилу левой руки!

15.

В2 [5]
15

16.

16
А28 В3.1 [7]

17.

2.4. Эффект Холла
Возникновение
поперечной
разности
потенциалов при
помещении
вещества в
скрещенные
электрическое и
магнитное поля
называется
эффектом Холла.
1
R en
В
d
j
U H RdjB
17

18.

2.5. Движение заряженных
частиц в магнитных
полях
Если направление
V
скорости V
B
FЛ
перпендикулярно
направлению
вектора магнитной
индукции, то заряд
движется по
окружности
maц FЛ qVB
2
mV
qVB ;
R
mV
R
qB
18

19.

В2[5]
19

20.

С5 В1[4]
20

21.

3. Электромагнитная индукция
3.1. Магнитный поток
B const
n
S
B
Ф BS cos
Ф 1
2
Тл м 1 Вб
Вебер
21

22.

3.2. ЗАКОН ЭЛЕКТРОМАГНИТНОЙ
ИНДУКЦИИ (ЗАКОН ФАРАДЕЯ).
S
N
dФ
i
dt
1831 г.
n
22
dФ
0
dt
i

23.

А3 В3.3[7]
23

24.

В1 [5]
24

25.

В4 [5]
Ответ:
25

26.

3.3. ПРАВИЛО ЛЕНЦА
Ф убывает
Ф возрастает
В
В
Iинд.
Винд.
Винд.
26
Iинд.
В инд.
dФ
dt
i

27.

А2 В3.3 [7]
27
Ответ: 4

28.

3.4. ЗАРЯД, ПРОТЕКАЮЩИЙ ЧЕРЕЗ
КОНТУР
dq
I инд.
dt
Ф возрастает
В
I инд.
Iинд.
R
1
dq dФ
R
28
i
1 dФ
R
R dt
Ф1 Ф2
q
R

29.

В7 [5]
29

30.

3.5 Индуктивность
В
I
30
L
Ф
I
1 Вб
L
1 Гн
1А

31.

3.6. Явление самоиндукции
dФ
Ф
Ф LI
L
I
dt
i
dI
L
dt
c
31

32.

В7 [5]
32

33.

3.7. Трансформатор
Устройство,
предназначенное
для
преобразования напряжения и силы тока.
сердечник
Сеть
N1
U1
первичная
обмотка
N2
Потребитель
U2
33
вторичная
обмотка

34.

Если пренебречь потоком рассеяния,
пронизывающий обе обмотки одинаков.
магнитный
поток,
1 = - dФ/dt N1; 2 = -dФ/dt N2 .
N1 и N2 - число витков в обмотках.
2
1
N2
N1
34
N2
k
N1
k - коэффициент трансформации. Если k > 1,
трансформатор повышающий, если k < 1 –
понижающий.

35.

Коэффициент трансформации k показывает, во сколько раз
напряжение на выходе трансформатора превышает напряжение
на входе в режиме холостого хода.
N2 U2
k
N1
U1
Трансформатор называется идеальным, если в
нем пренебрегается диссипацией энергии (вся
энергия
первичной
обмотки
передается
вторичной).
I1U1 = I2U2
k = 2/ 1 = U2/U1 = I1/I2.
35

36.

A12 В3.3 [7]
36

37.

4. Энергия магнитного поля
WB
LI
2
энергия соленоида
2
37
В4 В7 [7]