Магнит өрісі. Бұрғы ережесі. Магнит индукция векторы. Физика, 10 сынып, сабақ жоспары.

САБАҚ

Мектеп: Семей қаласындағы ФМБ НЗМ

Күні:

Мұғалімнің аты-жөні: Андакаева А.Н.

Сынып: 10

Қатысқан оқушылар саны:

Қатыспағандар:

Сабақтың тақырыбы

Магнит өрісі. Бұрғы ережесі. Магнит индукция векторы.

Миссия школы: Качественное образование. Трехъязычная среда. Будущие лидеры.

Сапалы білім. Үштілді орта. Болашақ көшбасшылар.

Quality education. Trilingual environment. Future leaders.

Осы сабақ арқылы жүзеге асатын оқу мақсаттары

10.4.1.1 – өткізгіштердің магнит өрісін сипаттайтын шаманы түсіндіру;

 Сабақтың мақсаттары

Оқушылардың

Барлығы:

Магнит өрісінің күштік сипаттамасын біледі;

Көпшілігі:

Қоршаған орта туралы жаратылыстану білімдерін қалыптастыруды жалғастырады, ток өтіп жатқан өткізгіш пен қозғалыстағы зарядқа магнит өрісі тарапынан әрекет ететін күштің пайда болу себебін түсіндіреді.

Кейбіреуі:

Магнит өрісінің бағытын үшөлшемді кеңістік тұрғысында елестетіп бағдарлай алады.

 Жетістік критерийлері

Тілдік мақсаттар

Пән лексикасы және терминология:

Диалог және жазылым үшін қажетті сөз тіркестер;

Магнит өрісінің индукциясы –

магнит өрісінің күштік сипаттамасы болып табылатын векторлық шама.

Құндылықтарды дарыту

• Оқушыларды академиялық адалдыққа тәрбиелеу;
• Оқушылардың бойында жауапты азаматтық ұстанымды қалыптастыру.

Пәнаралық байланыстар

Математикалық білімін тиімді қолданып, F=IBlsinα формуласын түрлендіреді.

АКТ қолдану дағдылары

Қосымша материалдарды қолдану:

Bilimland.kz

Осыған дейін меңгерілген білім

Тізбек бөлігіне арналған Ом заңы.

Жоспар

Жоспар бойынша орындалуы тиіс іс-әрекеттер (төменде келтірілген жазбаларды жоспарланған әрекеттермен алмастырыңыз)

Сабақтың мақсатын анықтау.

Күтілетін нәтижелер белгілеу.

Ой қозғау (презентация)

Магнит өрісі туралы төменгі сыныпта алған білімдерін еске түсіру.

Магнит өрісі

Бұл шын мәнінде де қозғалыстағы зарядталған бөлшектердің арасында жүзеге асатын өзара әрекеттесу барысында көрініс беретін материяның айрықша түрі.

Магнит өрісінің күштік сипаттамасы болатын физикалық векторлық шама магнит индукция векторы В деп аталады.

Магнит өрісінің күш сызықтары – өрістің кез-келген нүктесіне жүргізілген жанама осы нүктедегі магнит күшінің бағытымен сәйкес келетін көрнекі сызықтар (1 - сурет).

(1 - сурет)

Магнит өрісінің күш сызықтары еш жерде үзілмейтін тұйық сызықтар болғандықтан магнит өрісін құйынды өріс деп атайды. Бұл магнит өрісінің көзі магнит зарядтары болмайды дегенді білдіреді.

Индукция векторының оң бағытына магнит өрісінде S оңтүстік полюстен N солтүстік полюске (2 - сурет) еркін бағдарланатын магнит тілшесінің бағыты қабылданған.

(2 - сурет)

Магнит индукция сызықтарының бағыты – бұрғы ережесі немесе оң қол ережесімен анықталады.

Оң бұрғы ережесі: егер бұрғының ілгерілемелі қозғалысы токтың бағытымен сәйкес келсе, онда бұрғы тұтқасының айналу бағыты өрістің магниттік күш сызықтарының бағытын көрсетеді. (3 - сурет)

(3 - сурет)

Оң қол ережесі (негізінен соленоид ішіндегі магнит өрісі сызықтарының бағытын анықтау үшін):

Егер оң қол бас бармағын өткізгіштегі токтың бағытымен бағыттаса, онда өткізгішті орай ұстаған төрт саусақтың бағыты магнит өрісі күш сызықтарының бағытын көрсетеді (4 - сурет).

(4 - сурет)

Біртекті магнит өрісі - бұл магнит өрісінің индукция векторы өрістің кез келген нүктесінде шамасы мен бағыты бойынша тұрақты болып қалатын өріс. Мысалы, жазық конденсатор пластиналарының арасындағы өрістен, соленоид ішіндегі өрістен (егер оның диаметрі ұзындығынан өте кіші болса) немесе жалпақ магниттің ішінде өрістен бақыланады.

Магнит өрісінің қасиеттері

1)Магнит өрісі тогы бар өткізгіштегі қозғалыстағы зарядталған бөлшектер, тұрақты магниттер маңайында көрініс береді;

2)Магнит өрісінің күш сызықтары тұйықталған;

3)Магнит өрісі құйынды өріс, демек магнит өрісінің көзі магнит зарядтары болмайды.

1820 жылы дат физигі Эрстед тәжірибе жүзінде электр тогының магнит тілшеге әрекет ететінін байқаған. Осыдан тогы бар өткізгіш маңайында магнит өрісі пайда болады деген тұжырым жасаған.

Эрстедтің тәжірибесінен шығатын қорытындылар:

а) Магнит өрісін бақылаушыға қатысты қозғалыста болатын заряд тудырады және ол тек токқа немесе қозғалыстағы зарядқа әрекет етеді.

ә) Магнит өрісі тогы бар өткізгішке тек күшпен ғана әрекет етпейді, ол сонымен қатар магнит өрісінің күш сызықтарына қатысты оның бағытын да өзгертуге тырысады.

б) Электростатикалық өрістен магнит өрісінің айырмашылығы, магнит өрісі құйынды, тұйық өріс.

Ампер күші

Эрстедке тәуелсіз 1820 жылы француз физигі А.М. Ампер магнит өрісі тарапынан тогы бар өткізгішке әрекет ететін күштің өткізгіштегі ток күші мен оның белсенді бөлігіне (магнит өрісінде тұрған өткізгіш бөлігі), магнит өрісінің шамасына тура пропорционал екенін көрсетті (5 - сурет).

(5- сурет).

𝑭_А - магнит өрісі тарапынан тогы бар өткізгішке әрекет ететін күш;

I - өткізгіштегі ток күші;

B - магнит индукция векторының модулі;

Δl – өткізгіштің белсенді бөлігінің ұзындығы;

α – магнит индукция векторы мен өткізгіштегі токтың арасындағы бұрыш.

Ампер күші магнит индукция векторы өткізгішке перпендикуляр болса ең үлкен мәнге ие болады.

Осыдан В индукция векторын анықтасақ:

Магнит индукциясының ХБЖ –дегі бірлігі:

Егер магнит индукция векторы өткізгішке параллель болса, онда магнит өрісі тогы бар өткізгішке ешқандай әсерін тигізбейді, демек Ампер күші нөлге тең.

Ампер күшінің бағыты сол қол ережесімен анықталады:

Егер сол қолды магнит өрісінің күш сызықтары алақанға кіретін, ал төрт саусақты ток бойымен бағытталатындай етіп ұстаса, онда 90⁰ бұрыш құрайтын бас бармақ Ампер күшінің бағытын көрсетеді ( 6 – сурет).

(6 - сурет)

Тогы бар түзу өткізгіштің магнит өрісі

7-сурет

- жазық беттен перпендикуляр өтетін ток бізге қарай бағытталған.

- жазық беттен перпендикуляр өтетін ток бізден ары қарай бағытталған.

Параллель токтардың өзара әрекеті

Екі параллель өткізгіштегі токтардың бағыты бір бағытта болса, онда өткізгіштер бір-біріне тартылады. Егер қарама-қарсы болса, өткізгіштер тебіледі (8-сурет). Әр өткізгіштің ΔL кесіндісіне әрекет ететін күш модулі мына формуламен анықталады:

(6)

ХБЖ-де: (7)

– магниттік тұрақты.

Сонда параллель токтардың магниттік өзара әрекетін өрнектейтін соңғы формула:

(8)

Соңғы формуланы (В) индукция векторын анықтау формуласына қоя отырып, тогы бар өткізгіштердің одан қашықтықтағы магнит өрістері индукцияларына мына қатынастарды аламыз:

(*); (**); (9)

(8 - сурет)

Сұрақ: екі өткізгіштің өзара әрекетінің себебі неде?

Жауабы: екі өткізгіштің өзара әрекеті олардың магнит өрістерінің есебінен көрініс беріп тұр: яғни, бір өткізгіш өзінің магнит өрісінің Ампер күшімен екінші өткізгішке әрекет етеді және керісінше.

Тогы бар параллель екі өткізгіштің өзара әрекеттесуі Халықаралық бірліктер жүйесінде ток күшінің өлшем бірлігі – ампер ретінде қолданылады.

Сонда, Ампер дегеніміз вакуумде бір-бірінен 1м қашықтықта орналасқан шексіз ұзын, көлденең қимасы шексіз аз екі параллель өткізгіштің бойымен өткен өзгермейтін токтың магниттік өзара әрекет күшін () тудыратын ток күші.

Ампер заңының қолданылуы

Ампер заңы көптеген техникалық құрылғыларда тогы бар өткізгішке әрекет ететін күштерді есептеуде қолданылады. Мысалы, өздерің төменгі сынптарда қарастырған өнеркәсіптерде, әр түрлі транспорт түрлеріндегі элеактрқозғалтқыштардың жұмысы, электромагниттерде. Оқушыларға күнделікті тұрмыста, техникада Ампер күшінің қолданылу салаларын айтуды ұсыну. Мысалдар: транспорттар электрқозғалтқыштары, лифт көтерілуі, автоматты ашылатын қақпа есіктері, электрлі есіктер т.б.

Қауіпсіздік шаралары

Тұрмыстық электр құралдары жұмыс барысында электромагниттік өріс тудырады. Қосылған үтіктің маңайында жуық шамамен 25 см радиуста электромагниттік өріс байқалады. Электр шайнекте екі есе үлкен қашықтықта. Теледидар күшті электромагниттік өріс көзі болып табылады. Микротолқынды пештер, компьютер де осыған жатады. Жалпы электрлік құрылғылармен жұмыс жүргізгенде қауіпсіздік ережелерін есімізде сақтауымыз керек.

Магнит өрісінің тағы бір сипаттамасы кернеулік векторы:

μ – ортаның магнит өтімділігі;

– магниттік тұрақты.

Кернеуліктің бағыты магнит индукция векторының бағытымен сәйкес келеді:

Өткізгіштің осінен r қашықтықтағы магнит индукция векторы:

;

Ал кернеулік мынаған тең:

.

Дөңгелек токтың магнит өрісі:

Дөңгелек токты сипаттайтындай сызықтар шеңбер түрінде болады. Егер ток сағат тіліне қарсы бағытталған болса, магнит индукция векторы жоғары бағытталады, ал ток сағат тілімен бағыттас болса, төмен бағытталады.

(10 - сурет)

- радиусы R болатын орамның ортасындағы магнит индукция векторы.

Орамның ортасындағы кернеулік:

Қалыптастырушы бағалау

Сабаққа керу байланыс беру

Рефлексия – оқушылар өз іс- әрекеттерін бағалайды. (өзін – өзі бақылау, толқыныс).

Activity «Серіктестіктеріңізбен сөйлесіңіз»

Білген 3 нәрсемен бөлісіңіз

• Оңай деп ойлайтын нәрсемен
• Қиын деп ойлайтын нәрсемен
• Болашақта оқитын нәрсемен

Қосымша ақпарат

Дифференциация – Сіз оқушыларға көбірек қолдау көрсету үшін не істейсіз? Қабілеті жоғары оқушыларға қандай тапсырма беруді көздеп отырсыз?

Пәнаралық байланыс

Қауіпсіздік ережелері

АКТ-мен байланыс Құндылықтармен байланыс (тәрбиелік элемент)

Дифференциацияны берілетін тапсырма, күтілетін нәтиже, қолдау көрсету, бөлінетін уақыт, қолданылатын дереккөздер арқылы жүзеге асыруға болады.

Дифференциация сабақтың кез келген бөлімінде қолданылады.

Сабақ жоспарын құру үшін сізге өзге пән мұғалімдерінің көмегі керек пе?

Берілген тапсырмалардың қайсыбірі оқушылардың қауіпсіздігіне немесе денсаулығына қауіп төндіре ме?

Оқушылар сабақ барысында өздерінің АКТ дағдыларын дамыта ала ма?

Осы сабақ барысында НЗМ құндылықтарын дамытуға қандай мүмкіндік бар?

Ойлану

Сабақ мақсаттары/оқу мақсаттары жүзеге асырымды болды ма?

Бүгін оқушылар нені үйренді? Сыныптағы оқу атмосферасы қандай болды? Дифференциацияны жүзеге асыру қолымнан келді ме? Мен жоспарланғануақытымды ұстандым ба? Мен жоспарыма қандай өзгерістер енгіздім және неліктен?

Жалпы баға

Сәтті өткен екі нәрсені атап көрсетіңіз (сабақ беру және оқытуға қатысты)?

1:

2:

Қандай екі нәрсе сабақтың одан да жақсы өтуіне ықпалын тигізер еді (сабақ беру және оқытуға қатысты)?

1:

2:

Осы сабақ барысында сынып немесе жеке оқушылар туралы менің келесі сабағыма дайындалу үшін қажет болуы мүмкін қандай ақпарат алдым?

Оқушының аты-жөні

Сынып

Магнит өрісі. Бұрғы ережесі. Магнит индукция векторы.

Оқыту мақсаттары:

10.4.1.1 – өткізгіштердің магнит өрісін сипаттайтын шаманы түсіндіру;

Магнит өрісінің күштік сипаттамасын біледі және бағытын көрсете алады;

Магнит өрісінің күштік бағытын сызба арқылы көрсетіп, қолданысын бағалай алады.

формуласын есептер шығаруда қолданады;

0.18 × 3.2 × 0.030 × sin (60°) немесе

0.18 × 3.2 × 0.030 × cos (30°)